Sotilaallinen arvostelu

Keramiikka henkien suojelemiseksi

5
Viime vuosisadan XNUMX-luvun alkuun mennessä koko maailman armeijalla oli tarve uusille keinoille suojella henkilöstöä ja varusteita olemassa olevilta ja tulevilta aseilta. Yksi suojatyyppi, joka voisi korjata tilanteen, oli keraaminen panssari. Tällaisilla materiaaleilla on suurempi kovuus kuin useimmat metallit, joita voitaisiin käyttää ihmisten ja laitteiden suojaamiseen. Samaan aikaan keramiikassa oli useita haittoja. Siksi työ keraamisen panssarin alalla alkoi tutkimalla erilaisia ​​materiaaleja ja laatuja.

Keraaminen paneeli ennen testausta. Kuva: OAO NII Stali


Keraaminen paneeli testauksen jälkeen. Kuva: OAO NII Stali


Keraaminen paneeli on poistettu. Kuva: OAO NII Stali


Testitulosten mukaan korundi-, karbidi-boori- ja piikarbidi-keramiikkalajit tunnustettiin sopivimmiksi panssarikäyttöön. Juuri heitä käytettiin ensimmäisissä kotimaisissa suojavarusteissa, joissa oli keraamisia elementtejä. 80-luvun puoliväliin mennessä käynnistettiin luodinkestävän liivien Zh-86 "Beehive" massatuotanto, jossa käytettiin keraamisia boorikarbidilaattoja. Joitakin näiden luodinkestäviä liivejä pidettäviä sarjoja niiden valmistuksen erilaisten teknisten vivahteiden vuoksi pidetään edelleen esimerkillisinä henkilönsuojaimina. Samalla on huomattava yksi epämiellyttävä ominaisuus keraamisiin laattoihin perustuvassa vartalosuojassa. Luodin osuessa jälkimmäinen romahti, mikä absorboi luodin energian. Yhden osuman tapauksessa tämä riitti, mutta toistuvilla osumilla vartalosuojan täyte halkeili siinä määrin, että suojatasossa oli ainakin havaittavissa oleva lasku. Lisäksi vartalopanssari voi tietyissä olosuhteissa muuttua täysin hyödyttömäksi.

Siihen mennessä, kun "mehiläispesät" ilmestyivät karbidi-boorikeramiikan pohjalta, tällaisen panssarin työskentely suuntautui pääasiassa henkilökohtaisten suojavarusteiden suuntaan. Tosiasia on, että raskaan kaluston varaaminen esim. säiliöt on kestettävä suuruusluokkaa suurempia kuormituksia kuin sotilaan vartalopanssari. Keramiikan korundi- ja piikarbidilaadut selviytyivät tästä tehtävästä, mutta Terästutkimuslaitoksen tutkijat alkoivat jo 80-luvun alussa epäillä tällaisen suojan mahdollisuuksia. Siksi panssarivaunujen lisäpanssarimoduulien projekti ei ylittänyt kokeellista työtä. Lisäksi dynaamisia suojajärjestelmiä pidettiin tuolloin paljon lupaavampana lisäsäiliön suojauksena, johon pääpaino oli. Siitä lähtien keraamisen panssarin kehitys on ollut hidasta, ja ankara XNUMX-luku ei voinut olla vaikuttamatta insinöörien menestykseen.

Siitä huolimatta alan johtavat yritykset ovat viime vuosina onnistuneet säilyttämään kokemuksensa ja hyödyntämään sitä uusien teknologioiden luomisessa. Mieti Steelin tutkimuslaitoksen saavutuksia. Yksi tämän organisaation viimeisimmistä kehityksestä on keramiikkaan ja polymeereihin perustuva komposiittipanssari. Tämän taitotiedon ydin on karbidi-boorikeramiikan (tuottaja Sarov VNIIEF) ja korkeamolekyylisen polyeteenin (ONPP "Tekhnologiya") "sandwich" valmistuksessa. Tämä päätös mahdollisti komposiittilevyjen valmistuksen, jotka tarjoavat luokan 6a suojan (7,62 mm B-32 panssaria lävistävä sytytysluoti), joiden paino on noin 36-38 kg neliömetriä kohti. Lisäksi tämän tekniikan perusteella oli mahdollista luoda toisen tyyppinen panssari, jossa käytetään piikarbidia ja erittäin korkean molekyylipainon polyeteeniä. Luokan 6a suojauksella tällainen rakenne painaa välillä 39-40 kg neliömetriä kohti. Molemmilla suojarakenteilla on etuja korundiin ja teräkseen verrattuna. Ensinnäkin he voittavat painossa. Vertailun vuoksi: neliömetri korundipanssarilevyjä painaa noin 45-50 kg. Toinen etu on kovuus ja sen seurauksena parempi suojaustaso ja pienempi vaadittu paksuus. Kuitenkin pienestä painosta ja suuresta kovuudesta joudut maksamaan sanan varsinaisessa merkityksessä. Keraaminen-polyeteeninen suojarakenne maksaa paljon enemmän kuin panssaroitu teräs tai vanhemmat keraamiset laatat. Lisäksi vanhasta keraamisesta haarniskasta "perityt" uudet monikerroksiset rakenteet saivat haurauden ja suhteellisen alhaisen säilyvyyden. Ne menettävät edelleen ominaisuutensa sen jälkeen, kun niihin osuu luoti/ammus, eikä niitä voida korjata millään tavalla.

Itse asiassa suojarakenteiden kestävyyden lisääminen on tällä hetkellä yksi tutkijoiden ja insinöörien päätehtävistä ympäri maailmaa. Nyt tavoiteltava tulos on suojan kestävyyden varmistaminen, ainakin yhdellä osumalla pinta-alan neliödesimetriä kohden. Tätä varten on suoritettava suojaus, joka ei ole kiinteä, vaan monien pienten laattojen tyyppiasetus. Tästä johtuen yhden laatan tuhoutuminen ei johda koko panssaroidun paneelin poistamiseen käytöstä. Terästutkimuslaitos on onnistunut pääsemään paljon lähemmäksi vertailuarvoja, vaikka viimeisintä kehitystä ei vieläkään voi verrata niihin. Teräksen tutkimuslaitoksessa valmistettua 5-7 neliödesimetriä keramiikkapolymeerirakennetta kestää enintään kaksi laukausta. aseetjoka vastaa laskettua suojaustasoa. Jatkossa instituutin työntekijät haluavat nostaa kehitystyönsä kestävyyden kolmeen osumaan neliödesimetrillä.

Itse suojavarusteiden kehittämisen lisäksi Teräksen tutkimuslaitos kehittää menetelmiä niiden ominaisuuksien testaamiseksi ja arvioimiseksi. Tutkimuslaitoksen työntekijät ottivat ensimmäisten joukossa maailmassa käyttöön numeerisia arvioita luodin panssaroituun paneeliin tunkeutumisparametreista ja sen liikkumisesta suojan sisällä. Nämä alkuperäiset tekniikat mahdollistavat paitsi tietyn materiaalin ominaisuuksien selvittämisen, myös niiden parametrien syvemmän vertailun. Tällainen vertailu mahdollistaa suojarakenteen vakavien ongelmien tunnistamisen varhaisessa vaiheessa ja estää niitä kehittymästä vakavien, vaikeasti hoidettavien "sairauksien" tilaan.

Yksi lupaavimmista tavoista parantaa monikerroksisten keraamisten rakenteiden suojaustasoa on hajajärjestelmien käyttö. Hajallaan olevat keraamiset suojarakenteet ovat kokonais- ja massaparametriensa vuoksi kätevimpiä käytettäväksi erilaisissa laitteissa. Tällaisten panssarien luomisen maassamme suorittaa Splav-tutkimus- ja tuotantokeskus. Esitetyt näytteet tämän keskuksen hajautusjärjestelmistä koostuvat kolmesta kerroksesta - koristeellisesta, murskaavasta ja viivyttävästä. Ensimmäinen ja kolmas kerros on tehty litteiksi levyiksi tai vastaavan muotoisiksi osiksi. Keskikerros (murskaus) koostuu useista pienistä sylintereistä tai kuusikulmaisista prismoista. Niiden halkaisija on 13-30 mm, ja päät ovat pyöristetyt. Murskauskerroksen sylintereiden / prismojen muoto on suunniteltu siten, että tavoitesuojaustasoa vastaavat ammukset tuhoutuvat törmäyksessä niihin pituus- ja poikittaisylikuormituksen esiintymisen vuoksi. Totta, itse sylinterit tuhoutuvat myös luodin tai ammuksen vaikutuksesta. Hajallaan olevan keraamisen rakenteen työ on seuraava: kun luoti tai ammus osuu sellaiseen panssaroituun paneeliin, se menettää osan energiastaan ​​kuluttaen sen koristekerroksen läpimurtamiseen. Sen materiaalin vaihtaminen voi vaikuttaa vakavasti suojaustasoon. Ylemmän kerroksen ylittämisen jälkeen ammukset törmäävät murskauskerroksen sylintereihin tai prismoihin ja kuluttavat lähes kaiken jäljellä olevan energian niiden tuhoamiseen, ja lisäksi se itse murskataan palasiksi. Luodin jäänteet pysäytetään sisäisellä viivekerroksella. Erikseen on huomattava, että keskikerroksen elementtejä ei voida vain yksinkertaisesti lisätä ensimmäisen ja kolmannen kerroksen väliin "tiheässä järjestyksessä", vaan myös yhdistää toisiinsa pienillä polymeerisiloilla. Tässä tapauksessa panssaroidun paneelin tehokkuutta lisätään käyttämällä luodin energiaa sylintereiden liikuttamiseen. Murskauskerroksen elastisesti kiinteät elementit "syövät" vielä enemmän ammusenergiaa.

Ajatus hajallaan olevasta keraamisesta panssarista on mielenkiintoinen muun muassa siinä mielessä, että tällainen lähestymistapa mahdollistaa tiettyjen etujen saavuttamisen paitsi perinteiseen metallipanssarin lisäksi myös keramiikkaan verrattuna. Hajakeraamiset paneelit ovat halvempia valmistaa, tekniikaltaan yksinkertaisempia ja mikä tärkeintä, niiden kestävyys on parempi. Tällaisissa suojarakenteissa on indikaattorit sallitusta osumamäärästä pinta-alayksikköä kohti teräksen tasolla. Lopuksi murskauskerroksen rikkoutuneet osat voidaan poistaa suhteellisen nopeasti ja helposti ja korvata uusilla. Sama korjaus voidaan tehdä jäljellä olevilla kerroksilla, minkä jälkeen panssaroitu paneeli on jälleen käyttökelpoinen. Mitä tulee painoindikaattoreihin, hajapanssari, jolla on sama suojaustaso, on yli kaksi kertaa kevyempi kuin teräs.

SPC "Splav" toi 6. suojausluokan hajapaneelit valmiiksi sarjatuotantoon. Tämä panssari on tarkoitettu asennettavaksi autoon ja ilmailu tekniikka. Tekniikka mahdollistaa panssaroitujen paneelien valmistuksen jopa 1200x1000 mm kokoon. Lisäksi tuotantolaitteisiin tehdyillä muutoksilla arkin kokoa voidaan kasvattaa 2-3 metriin. Käytettäessä keramiikasta valmistettua koriste- ja murskauskerrosta ja 8 mm:n alumiinista kiinnityskerrosta tällainen suojarakenne painaa enintään 60 kg neliömetriä kohti. Koenäytteet panssaripaneeleista, mukaan lukien laajan alueen, kestivät koelaukauksen aikana sekä suuren kaliiperin 12,7 ja 14,5 mm:n luodit että 30 mm:n kanuunan ammukset. Luonnollisesti suojan antamiseksi jälkimmäiseltä paneelilla on oltava suuri paksuus, suuri massa jne.

Kuten näette, nykyisellä keraamisella haarniskalla on hyvät suojaominaisuudet. Samaan aikaan teknologioiden ja materiaalien kehitys ei pysähdy. Keraamisen panssarin alan asiantuntijat uskovat, että pääpaino tulee tulevaisuudessa olla materiaaleissa. Suurin ongelma keraamisten materiaalien alalla liittyy siihen, että panssaripaneeleilla on epätasainen suojaustaso - ne kestävät vähemmän iskuja reunaan. Siksi erityisesti nyt on mahdotonta varustaa mitään konetta vain keraamisilla paneeleilla. Tässä tapauksessa on tarpeen vahvistaa paneelien reunoja ja niiden liitoksia. Tämän seurauksena on tarpeen ottaa käyttöön lisäsuojaelementtejä, jotka lopulta "antavat" suunnittelulle kaikki keramiikan haitat, mutta eivät samalla lisää merkittävästi panssarin massaa. Lisäksi tällä hetkellä miinojen räjähdyksiä ja pienaseita kestävät ajoneuvot ovat todellinen suunta panssaroitujen ajoneuvojen kehityksessä. Tämä tekniikka on nimetty englanninkielisellä termillä MRAP. Tällaisissa panssaroiduissa autoissa keraaminen panssari voi tarjota suojaa vain luodeilta. Mitä tulee räjähdyksen seurausten vähentämiseen, tässä suhteessa korundi tai karbidit eivät tarjoa vaadittua suojaa: shokkiaallon vaikutuksesta ne murenevat, minkä jälkeen ne eivät pysty pitämään palasia.

Myös komposiittisuojarakenteiden suuntaa kannattaa kehittää. Esimerkiksi piikarbidipaneelipanssarielementit ovat varsin tehokkaita pienikaliiperisten aseiden panssaria lävistäviä ammuksia vastaan, mukaan lukien volframipohjaisilla ytimillä varustetut ammukset. Piikarbidipaneelit ovat lähes neljänneksen kevyempiä kuin teräs. Lisäksi dispersiojärjestelmää käytettäessä on mahdollista nostaa merkittävästi suojaustasoa.

Yleisesti ottaen voimme puhtaalla omallatunnolla myöntää, että kotimaisella keraamisten vartalopanssarien kehittämis- ja tuotantoteollisuudella on hyvä menneisyys ja hyvät mahdollisuudet. Samalla valtion tuki tutkimukselle ei varmasti haittaa teknologian kehitystä. Tietysti keraamisella haarniskalla on haittapuolensa, jotka eivät salli siitä tehdä jotain universaalia ja jolla on vain etuja. Tästä huolimatta keraamiset panssarit pysyvät tulevina vuosina ehdottomasti yhtenä tärkeimmistä osa-alueista henkilöstön ja kaluston suojan varmistamisessa.


Sivustojen materiaalien mukaan:
http://niistali.ru/
http://vpk.name/
http://arms-expo.ru/
http://btvt.narod.ru/
http://saperka.ru/
Kirjoittaja:
5 Kommentit
Mainos

Tilaa Telegram-kanavamme, säännöllisesti lisätietoja Ukrainan erikoisoperaatiosta, suuri määrä tietoa, videoita, jotain, mikä ei kuulu sivustolle: https://t.me/topwar_official

tiedot
Hyvä lukija, jotta voit jättää kommentteja julkaisuun, sinun on kirjaudu.
  1. cth;fyn
    cth;fyn 12. heinäkuuta 2012 klo 08
    +6
    Meidän on tehtävä töitä, puutteita on paljon, mutta näkymät ovat valtavat!
    1. Директор
      Директор 12. heinäkuuta 2012 klo 10
      +5
      Olen täysin samaa mieltä
  2. Veli Sarych
    Veli Sarych 12. heinäkuuta 2012 klo 16
    +3
    Mielestäni artikkeli on naamioitu kehotukseksi pelastaa tämä suunta, vain sama kehittäjien epätoivohuuto...
  3. Nechai
    Nechai 13. heinäkuuta 2012 klo 03
    +2
    Lainaus: Veli Sarych
    Mielestäni artikkeli kuulostaa peitellysti kutsulta pelastaa tämä suunta, vain sama kehittäjien epätoivohuuto.

    Eikä vain tähän suuntaan. Riittää, kun totean, että Terästutkimuslaitoksessa viime aikoihin asti (minulla ei yksinkertaisesti ole tietoa tänään) henkilö, jolla oli kaksoiskansalaisuus - Venäjän federaation ja Yhdysvaltojen - oli mukana kaikessa henkilöstöpolitiikassa. On vain hämmästyttävää, kuinka "AVOIN" tila on nyt tullut ....
  4. Axel
    Axel 15. heinäkuuta 2012 klo 15
    0
    Amerikkalaiset, joilla on keramiikka, ovat valmistaneet luodinkestäviä liivejä 10 vuoden ajan
  5. Kunnia
    Kunnia 25. huhtikuuta 2015 klo 15
    0
    Uskon, että 10-15 vuoden aikana voidaan poistaa ainakin osa keramiikan puutteista.