Moderni panssari, joka perustuu komposiittimateriaaleihin. Homogeeninen ja yhdistelmäpanssari Romua vastaan ​​on temppuja

Aikana, jolloin käsikranaatilla aseistettu sissi voi laukauksella tuhota kaiken pääpanssarivaunusta jalkaväen kuorma-autoon, William Shakespearen sanat "Ja aseseppiä arvostetaan nyt" ovat mahdollisimman ajankohtaisia. Panssariteknologiat kehittyvät suojaamaan kaikkia taisteluyksiköitä, panssarivaunuista jalkasotilaisiin.

Perinteisiä uhkia, jotka ovat aina vauhdittaneet ajoneuvojen panssarin kehitystä, ovat vihollisen panssarivaunukanuunaista ammutut nopeat kineettiset ammukset, ATGM HEAT -kärjet, rekyylittömät kiväärit ja jalkaväen kranaatinheittimet. Taistelukokemus asevoimien kapinallis- ja rauhanturvaoperaatioista on kuitenkin osoittanut, että kiväärien ja konekiväärien panssaria lävistävät luodit yhdessä kaikkialla olevien improvisoitujen räjähteiden tai tienvarsipommejen kanssa ovat nousseet pääuhan kevyille taisteluajoneuvoille.

Tämän seurauksena, vaikka monet nykyisestä panssarikehityksestä tähtäävät panssarivaunujen ja panssaroitujen miehistönkuljetusalusten suojelemiseen, on myös kasvava kiinnostus kevyempien ajoneuvojen panssarijärjestelmiin sekä paranneltuihin panssarityyppeihin henkilöstölle.

Pääasiallinen panssarityyppi, jolla taisteluajoneuvot on varustettu, on paksu metalli, yleensä teräs. Tärkeimmissä taistelutankeissa (MBT) se on valssatun homogeenisen panssarin (RHA - rolled homogeneous armor) muodossa, vaikka alumiinia käytetään joissakin kevyemmissä ajoneuvoissa, kuten panssaroiduissa miehistönkuljetusaluksissa M113.

Rei'itetty teräspanssari on levy, johon on porattu joukko reikiä kohtisuoraan etupintaan nähden ja jonka halkaisija on alle puolet aiotun vihollisen ammuksen halkaisijasta. Reiät vähentävät panssarin massaa, kun taas kineettisten uhkien kestävyyden kannalta panssarin suorituskyvyn heikkeneminen on tässä tapauksessa minimaalinen.

paranneltu teräs

Parhaan panssarityypin etsintä jatkuu. Parannetut teräkset mahdollistavat paremman suojan säilyttäen samalla alkuperäisen painon tai, jos kyseessä on kevyempi levy, ylläpitää olemassa olevaa suojaustasoa.

Saksalainen IBD Deisenroth Engineering on työskennellyt terästoimittajiensa kanssa kehittääkseen uutta lujaa typpiterästä. Vertailutesteissä olemassa olevan Armox500Z High Hard Armor -teräksen kanssa, se on osoittanut, että suojaus 7,62x54R pienaseita vastaan ​​voidaan saavuttaa käyttämällä levyjä, joiden paksuus on noin 70 % edellisessä materiaalissa vaaditusta paksuudesta.

Vuonna 2009 brittiläinen puolustustieteen ja teknologian laboratorio DSTL julkisti yhteistyössä Corasin kanssa panssaroidun teräksen. nimeltään Super Bainite. Valmistettu käyttämällä isotermisenä kovettamisena tunnettua prosessia, se ei vaadi kalliita lisäaineita estämään halkeilua tuotannon aikana. Uusi materiaali luodaan kuumentamalla teräs 1000 °C:seen, jäähdyttämällä se sitten 250 °C:seen ja pitämällä sitä sitten tässä lämpötilassa 8 tuntia ennen kuin se lopulta jäähdytetään huoneenlämpötilaan.

Tapauksissa, joissa vihollisella ei ole panssaria lävistäviä aseita, jopa kaupallinen teräslevy voi tehdä hyvää työtä. Esimerkiksi meksikolaiset huumejengit käyttävät raskaasti panssaroituja kuorma-autoja, jotka on varustettu teräslevyllä suojatakseen niitä pienaseiden tulipalolta. Kun otetaan huomioon niin kutsuttujen "ajoneuvojen", konekivääreillä tai kevyillä tykeillä varustettujen kuorma-autojen laaja käyttö vähäintensiteetissä kehitysmaiden konflikteissa, olisi yllättävää, jos armeijat eivät joutuisi kasvokkain samanlaisten panssaroitujen "ajoneuvojen" kanssa. tulevaisuuden levottomuudet.

Komposiittipanssari

Komposiittipanssari, joka koostuu kerroksista eri materiaaleja, kuten metalleja, muovia, keramiikkaa tai ilmaraosta, on osoittautunut tehokkaammaksi kuin teräspanssari. Keraamiset materiaalit ovat hauraita ja yksinään käytettynä tarjoavat vain rajoitetun suojan, mutta yhdistettynä muihin materiaaleihin ne muodostavat komposiittirakenteen, joka on osoittautunut tehokkaaksi ajoneuvojen tai yksittäisten sotilaiden suojaamisessa.

Ensimmäinen laajalti käytetty komposiittimateriaali oli materiaali nimeltä Combination K. Sen kerrottiin olevan lasikuitua sisä- ja ulkoteräslevyjen välissä; sitä käytettiin Neuvostoliiton T-64-tankeissa, jotka otettiin käyttöön 60-luvun puolivälissä.

Brittiläinen Chobham-panssari asennettiin alun perin brittiläiseen kokeelliseen panssarivaunuun FV 4211. Vaikka se on luokiteltu, mutta epävirallisten tietojen mukaan se koostuu useista elastisista kerroksista ja keraamisista laatoista, jotka on suljettu metallimatriisiin ja liimattu pohjalevyyn. Sitä käytettiin Challenger I ja II tankeissa sekä M1 Abramsissa.

Tämän luokan tekniikkaa ei ehkä tarvita, ellei hyökkääjällä ole kehittyneitä panssaria lävistäviä aseita. Vuonna 2004 tyytymätön amerikkalainen asensi Komatsu D355A -puskutraktorin omalla komposiittipanssarillaan, joka oli valmistettu teräslevyjen välissä olevasta betonista. 300 mm paksu panssari oli läpäisemätön pienaseille. On luultavasti vain ajan kysymys, milloin huumejengit ja kapinalliset varustavat autonsa tällä tavalla.

Lisäosat

Sen sijaan, että armeijat varustivat ajoneuvoja yhä paksummilla ja raskaammilla teräs- tai alumiinipanssarihaarniskoilla, armeijat alkoivat ottaa käyttöön erilaisia ​​asennettuja lisäsuojauksia.

Yksi tunnetuista esimerkeistä komposiittimateriaaleihin pohjautuvista saranoiduista passiivisista panssareista on Mexas (Modular Expandable Armor System) modulaarinen laajennettava panssarijärjestelmä. Sen on suunnitellut saksalainen IBD Deisenroth Engineering, ja sen valmisti Chempro. Tehtiin satoja panssarisarjoja tela- ja pyörillä varustettuihin panssaroituihin taisteluajoneuvoihin sekä pyörillä varustettuihin kuorma-autoihin. Järjestelmä asennettiin Leopard 2 -panssarivaunuun, panssaroituun miehistönkuljetusvaunuun M113 ja pyörillä varustettuihin ajoneuvoihin, kuten Renault 6 x 6 VAB:iin ja saksalaiseen Fuchs-ajoneuvoon.

Yritys on kehittänyt ja aloittanut seuraavan järjestelmänsä toimitukset - edistyneen modulaarisen panssarisuojauksen Amapin (Advanced Modular Armor Protection). Se perustuu nykyaikaisiin terässeoksiin, alumiini-titaaniseoksiin, nanometriteräksiin, keramiikkaan ja nanokeraamisiin materiaaleihin.

Edellä mainitun DSTL-laboratorion tutkijat ovat kehittäneet keraamisen lisäsuojajärjestelmän, joka voidaan ripustaa autoihin. Sen jälkeen kun brittiläinen NP Aerospace kehitti tämän panssarin sarjatuotantoa varten ja sai nimityksen Camac EFP, sitä käytettiin Afganistanissa.

Järjestelmä käyttää pieniä kuusikulmainen keraamisegmenttejä, joiden kokoa, geometriaa ja sijoittelua taulukossa on tutkittu DSTL:llä. Yksittäiset segmentit pidetään yhdessä valetulla polymeerillä ja sijoitetaan komposiittimateriaaliin, jolla on korkeat ballistiset ominaisuudet.

Aktiivireaktiivisen panssarin (dynaaminen suoja) saranoitujen paneelien käyttö ajoneuvojen suojaamiseen on hyvin tunnettua, mutta tällaisten paneelien räjähdys voi vahingoittaa ajoneuvoa ja muodostaa uhan läheiselle jalkaväelle. Kuten nimestä voi päätellä, Sleran itserajoittuva räjähtävä reaktiivinen panssari rajoittaa räjähdyksen vaikutuksen leviämistä, mutta maksaa sen jonkin verran heikentyneellä suorituskyvyllä. Se käyttää materiaaleja, jotka voidaan luokitella passiivisiksi; ne eivät ole yhtä tehokkaita kuin täysin räjähtävät räjähteet. Slera voi kuitenkin tarjota suojan useilta osumilta.

Ei-räjähtävä aktiivinen-reaktiivinen panssari NERA (Non-Explosive Reactive Armor) vie tätä konseptia pidemmälle ja passiivisena tarjoaa saman suojan kuin Slera, sekä hyvän moniiskusuojan HEAT-kärkiä vastaan. Non-Energetic Reactive Armor (ei-energia-aktiivinen-reaktiivinen panssari) on lisäksi parannettu ominaisuuksiltaan kumulatiivisten taistelukärkien kanssa.

Kaikki vartalosuojan suojarakenteet voidaan jakaa viiteen ryhmään käytetyistä materiaaleista riippuen:

Aramidikuituihin perustuva tekstiili (kudottu) panssari

Nykyään aramidikuituihin perustuvat ballistiset kankaat ovat siviili- ja sotilasvartalopanssareiden perusmateriaalia. Ballistisia kankaita valmistetaan monissa maailman maissa, ja ne eroavat merkittävästi paitsi nimien, myös ominaisuuksien suhteen. Ulkomailla nämä ovat Kevlar (USA) ja Twaron (Eurooppa) ja Venäjällä - useita aramidikuituja, jotka eroavat huomattavasti amerikkalaisista ja eurooppalaisista kemiallisista ominaisuuksistaan.

Mikä on aramidikuitu? Aramidi näyttää ohuilta keltaisilla gossamer-kuiduilta (muita värejä käytetään hyvin harvoin). Näistä kuiduista kudotaan aramidilankoja, ja langoista valmistetaan myöhemmin ballistinen kangas. Aramidikuidulla on erittäin korkea mekaaninen lujuus.

Useimmat vartalosuojavarusteiden kehittämisen asiantuntijat uskovat, että venäläisten aramidikuitujen potentiaalia ei ole vielä täysin toteutettu. Esimerkiksi meidän aramidikuiduistamme tehdyt panssarirakenteet ovat parempia kuin ulkomaiset "suojausominaisuuksien / painon" suhteen. Ja jotkut tämän indikaattorin komposiittirakenteet eivät ole huonompia kuin rakenteet, jotka on valmistettu erittäin korkean molekyylipainon polyeteenistä (UHMWPE). Samaan aikaan UHMWPE:n fysikaalinen tiheys on 1,5 kertaa pienempi.

Ballistiset kangasmerkit:

• Kevlar ® (DuPont, USA)
• Twaron ® (Teijin Aramid, Alankomaat)
• SVM, RUSAR® (Venäjä)
• Heracron® (koolon, Korea)

Metallipanssari, joka perustuu teräkseen (titaani) ja alumiiniseoksiin

Pitkän tauon jälkeen keskiaikaisen panssarin päivistä panssarilevyt valmistettiin teräksestä ja niitä käytettiin laajasti ensimmäisen ja toisen maailmansodan aikana. Kevyitä metalliseoksia alettiin käyttää myöhemmin. Esimerkiksi Afganistanin sodan aikana alumiini- ja titaanipanssarielementeillä varustetut panssarit yleistyivät. Nykyaikaiset panssarilejeeringit mahdollistavat paneelien paksuuden pienentämisen kahdesta kolmeen kertaan verrattuna teräksestä valmistettuihin paneeleihin ja vähentävät siten tuotteen painoa kahdesta kolmeen kertaan.

Alumiininen panssari. Alumiini ylittää teräspanssarin ja tarjoaa suojan 12,7 mm tai 14,5 mm AP-luoteja vastaan. Lisäksi alumiinilla on raaka-ainepohja, se on teknisesti kehittyneempää, hitsautuu hyvin ja sillä on ainutlaatuinen sirpaloitumisen ja miinojen vastainen suoja.

titaaniseokset. Titaaniseosten tärkein etu on korroosionkestävyys ja korkeat mekaaniset ominaisuudet. Ennalta määrätyillä ominaisuuksilla varustetun titaaniseoksen saamiseksi se seostetaan kromilla, alumiinilla, molybdeenillä ja muilla alkuaineilla.

Keraaminen panssari, joka perustuu keraamisiin komposiittielementteihin

80-luvun alusta lähtien panssaroitujen vaatteiden valmistuksessa on käytetty keraamisia materiaaleja, jotka ylittävät metallit "suojausaste / paino" -suhteen suhteen. Keramiikan käyttö on kuitenkin mahdollista vain yhdessä ballististen kuitukomposiittien kanssa. Samanaikaisesti on tarpeen ratkaista tällaisten panssaroitujen paneelien alhaisen kestävyyden ongelma. Aina ei myöskään ole mahdollista toteuttaa tehokkaasti kaikkia keramiikan ominaisuuksia, koska tällainen panssaroitu paneeli vaatii huolellista käsittelyä.

Venäjän puolustusministeriössä keraamisten panssaripaneelien korkean kestävyyden tehtäväksi määriteltiin jo 1990-luvulla. Siihen asti keraamiset panssaripaneelit olivat tässä indikaattorissa paljon huonompia kuin teräslevyt. Tämän lähestymistavan ansiosta Venäjän joukoilla on nykyään luotettava kehitys - Granit-4-perheen panssaroidut paneelit.

Suurin osa ulkomailla olevista vartalopanssareista koostuu komposiittipanssaripaneeleista, jotka on valmistettu kiinteistä keraamisista monolevyistä. Syynä tähän on se, että sotilaalle taisteluoperaatioiden aikana mahdollisuus joutua toistuvasti saman panssaripaneelin alueelle on erittäin pieni. Toiseksi tällaiset tuotteet ovat teknisesti paljon edistyneempiä; vähemmän työvoimavaltaisia, ja siksi niiden kustannukset ovat paljon alhaisemmat kuin pienempien laattojen sarjan hinta.

Käytetyt elementit:

• Alumiinioksidi (korundi);
• Boorikarbidi;
• Piikarbidi.

Komposiittipanssari, joka perustuu korkeamoduuliseen polyeteeniin (laminoitu muovi)

Tähän mennessä UHMWPE-kuituihin (ultra-korkean moduulin polyeteeni) pohjautuvia panssaripaneeleja pidetään edistyneimpään panssaroitujen vaatteiden tyyppinä luokista 1-3 (painon suhteen).

UHMWPE-kuiduilla on korkea lujuus, ja ne saavuttavat aramidikuidut. UHMWPE:stä valmistetuilla ballistisilla tuotteilla on positiivinen kelluvuus eivätkä ne menetä suojaavia ominaisuuksiaan, toisin kuin aramidikuidut. UHMWPE on kuitenkin täysin sopimaton armeijan vartaloliivojen valmistukseen. Sotilaallisissa olosuhteissa on suuri todennäköisyys, että luodinkestävä liivi joutuu kosketuksiin tulen tai kuumien esineiden kanssa. Lisäksi suojaliivejä käytetään usein vuodevaatteina. Ja UHMWPE, riippumatta sen ominaisuuksista, pysyy silti polyeteeninä, jonka suurin käyttölämpötila ei ylitä 90 astetta. UHMWPE on kuitenkin erinomainen poliisiliivien valmistukseen.

On syytä huomata, että kuitukomposiitista valmistettu pehmeä panssaripaneeli ei pysty suojaamaan luoteja vastaan, joissa on kovametalli- tai lämpövahvistettu ydin. Maksimi, jonka pehmeä kangasrakenne voi tarjota, on suoja pistoolin luodeilta ja sirpaleilta. Pitkäpiippuisten aseiden luodeilta suojaamiseksi on käytettävä panssaroituja paneeleja. Altistuessaan pitkäpiippuisen aseen luodille pienelle alueelle syntyy suuri energiapitoisuus, lisäksi tällainen luoti on terävä iskuelementti. Pehmeät kankaat kohtuullisen paksuisissa pusseissa eivät enää kestä niitä. Tästä syystä on suositeltavaa käyttää UHMWPE:tä suunnittelussa, jossa on panssaroitujen paneelien yhdistelmäpohja.

Ballististen tuotteiden UHMWPE-aramidikuitujen päätoimittajat ovat:

• Dyneema® (DSM, Alankomaat)
• Spectra® (USA)

Yhdistetty (kerroksinen) panssari

Yhdistetyn tyyppisen vartalosuojan materiaalit valitaan riippuen olosuhteista, joissa panssaria käytetään. NIB-kehittäjät yhdistävät käytetyt materiaalit ja käyttävät niitä yhdessä - näin oli mahdollista parantaa merkittävästi vartalosuojan suojaavia ominaisuuksia. Tekstiili-metalli, keramiikka-organoplastinen ja muun tyyppisiä yhdistettyjä panssareita käytetään nykyään laajalti kaikkialla maailmassa.

Vartaloliivojen suojaustaso vaihtelee siinä käytetyistä materiaaleista riippuen. Nykyään ei kuitenkaan vain itse luodinkestävän liivin materiaalit, vaan myös erityiset pinnoitteet ole ratkaisevassa asemassa. Nanoteknologian kehityksen ansiosta kehitetään jo malleja, joiden iskunkestävyyttä on moninkertaistettu ja samalla pienennetty merkittävästi paksuutta ja painoa. Tämä mahdollisuus syntyy, koska hydrofobisoituun Kevlariin levitetään erityistä geeliä nano-puhdistusaineilla, mikä lisää Kevlarin kestävyyttä dynaamisille vaikutuksille viisinkertaiseksi. Tällainen panssari voi vähentää merkittävästi vartalopanssarin kokoa säilyttäen samalla suojausluokan.

Lue henkilösuojainten luokittelusta.

Keksintö liittyy sellaisten välineiden kehittämiseen, jotka suojaavat laitteita panssaria lävistäviltä luodeilta.

Edistyminen erittäin tehokkaiden tuhoavien aseiden luomisessa ja sen määrittämien panssarisuojausvaatimusten lisääntyminen johti monikerroksisen yhdistetyn panssarin luomiseen. Yhdistetyn suojan ideologia koostuu useiden kerrosten yhdistelmästä erilaisia ​​materiaaleja, joilla on ensisijaiset ominaisuudet, mukaan lukien etukerros erittäin kovia materiaaleja ja erittäin luja energiaintensiivinen takakerros. Etukerroksen materiaaleina käytetään korkeimman kovuusluokan keramiikkaa, kun taas sen tehtävänä on kovettuneen ytimen tuhoaminen niiden nopean vuorovaikutuksen aikana syntyvien jännitysten vuoksi. Takaosan kiinnityskerros on suunniteltu absorboimaan kineettistä energiaa ja estämään sirpaleita, jotka johtuvat luodin ja keramiikan törmäyksestä.

Tunnetut tekniset ratkaisut, jotka on suunniteltu suojaamaan pintoja, joissa on monimutkainen geometrinen kohokuvio - US-patentit nro 5972819 A, 26.10.1999; nro 6112635 A, 9.5.2000, nro 6203908 B1, 20.3.2001; Venäjän federaation patentti nro 2329455, 20.07.2008. Näissä ratkaisuissa yleistä on pienikokoisten keraamisten elementtien käyttö etuosan erittäin kovalla kerroksessa, pääsääntöisesti pyörimiskappaleina, joista sylinterimuotoisia elementtejä käytetään laajimmin. Samalla keramiikan tehokkuutta lisätään käyttämällä kuperia viistopäitä sylinterien toisella tai molemmilla puolilla. Tässä tapauksessa, kun ammus osuu keramiikan soikeisiin pintoihin, mekanismi luodin vetäytymiseksi tai lyömiseksi lentoradalta toimii, mikä vaikeuttaa merkittävästi keraamisen esteen ylittämistä. Lisäksi pienikokoisen keramiikan käyttö antaa tässä tapauksessa korkeamman kestävyyden laatoitettuun versioon verrattuna johtuen vaurioalueen merkittävästä vähenemisestä ja rakenteiden osittaisesta paikallisesta ylläpidettävyydestä, mikä on käytännön kannalta erittäin tärkeää.

Samaan aikaan monikerroksisen panssarin korkean tehokkuuden määräävät paitsi pääkerrosten materiaalien ominaisuudet, myös niiden vuorovaikutuksen olosuhteet nopean iskun aikana, erityisesti keramiikan välisen akustisen kosketuksen perusteella. ja takakerrokset, mikä mahdollistaa elastisen energian osittaisen siirtämisen takasubstraattiin.

Nykyaikaiset ajatukset panssarin lävistävän ytimen ja yhdistetyn suojan iskuvuorovaikutuksen mekanismista ovat seuraavat. Alkuvaiheessa, kun ydin kohtaa panssarin, sen tunkeutumista keramiikkaan ei tapahdu, koska jälkimmäisellä on huomattavasti suurempi kovuus kuin ytimen, sitten ydin tuhoutuu korkean siinä esiintyvät jännitykset, joita esiintyy jarrutettaessa keraamista estettä vasten ja jotka määräytyvät tässä tapauksessa tapahtuvien monimutkaisten aaltoprosessien perusteella. Ytimen tuhoutumisen asteen määrää pääasiassa vuorovaikutusaika keraamisen tuhoutumisen hetkeen asti, kun taas kerrosten välinen akustinen kosketus on avainrooli tämän ajan pidentämisessä johtuen elastisen energian osittaisesta siirtymisestä takakerrokseen, jota seuraa sen imeytymistä ja hajoamista.

Tekninen ratkaisu on kuvattu US-patentissa nro 6497966 B2, 24.12.2002, jossa ehdotetaan monikerroksista koostumusta, joka koostuu keraamisesta tai seoksesta, jonka kovuus on yli 27 HRC, olevasta etukerroksesta, välikerroksesta metalliseoksia, joiden kovuus on pienempi. yli 27 HRC ja takakerros polymeerikomposiittimateriaalia. Tässä tapauksessa kaikki kerrokset kiinnitetään yhteen polymeerikäämimateriaalilla.

Itse asiassa tässä tapauksessa puhumme tuhoavan etukerroksen kaksikerroksisesta koostumuksesta, joka on valmistettu materiaaleista, jotka eroavat kovuudesta. Tämän teknisen ratkaisun tekijöiden suosituksissa ehdotetaan hiiliterästen käyttöä vähemmän kovassa kerroksessa, kun taas etu- ja takakerroksen energianvaihtoa koskevia kysymyksiä ei oteta huomioon, eikä ehdotettu materiaaliluokka voi toimia aktiivinen osallistuja elastisen energian siirtoon takakerrokseen sen ominaisuuksien vuoksi.

Ratkaisu etu- ja takakerrosten välisiin vuorovaikutusongelmiin on ehdotettu Venäjän federaation patentissa nro 2329455, 20.07.2008, joka on yhteisten piirteiden kokonaisuuden kannalta lähin analogia ehdotetun kanssa. keksintö ja se valitaan prototyypiksi. Kirjoittajat ehdottavat välikerroksen käyttöä ilmaraon tai elastisen materiaalin muodossa.

Ehdotetuilla ratkaisuilla on kuitenkin useita merkittäviä haittoja. Joten vuorovaikutuksen alkuvaiheessa keramiikan kanssa tuhoamisen elastinen aallon esiaste saavuttaa sen takapinnan ja saa sen liikkumaan.

Kun rako luhistuu, keramiikan sisäpinnan isku alustaan ​​voi aiheuttaa keramiikan ennenaikaista tuhoutumista ja siten keraamisen sulkukerroksen tunkeutumisen nopeutumista. Tämän välttämiseksi on tarpeen joko lisätä merkittävästi keramiikan paksuutta, mikä johtaa ei-hyväksyttävään panssarin massan kasvuun, tai lisätä raon paksuutta, mikä vähentää suojatehokkuutta erillisen suojan takia. (vaihe vaiheelta) yksittäisten kerrosten tuhoaminen.

Toisessa versiossa prototyypin kirjoittajat ehdottavat elastisen kerroksen sijoittamista kerrosten väliin, jonka pitäisi suojata keramiikkaa tuhoutumiselta törmäyksen yhteydessä takapanssarin kanssa. Elastisen materiaalin alhaisesta ominaisimpedanssista johtuen välikerros ei kuitenkaan pysty tarjoamaan akustista kontaktia kerrosten välille, mikä johtaa energian lokalisoitumiseen hauraassa keramiikassa ja sen varhaiseen rikkoutumiseen.

Keksinnöllä ratkaistava ongelma on lisätä yhdistetyn panssarin panssarivastusta.

Keksinnön teknisenä tuloksena on lisätä yhdistetyn panssarin panssarivastusta lisäämällä kerrosten välisen akustisen kontaktin tiheyttä.

Prototyypin haitat voidaan eliminoida, jos välikerros on valmistettu muovimateriaalista, jolla on tietyt ominaisuudet ja joka mahdollistaa akustisen kosketuksen kerrosten välillä ja elastisen energian siirtymisen taakse. Edellä mainittu saavutetaan, jos välikerroksen myötöraja on 0,05-0,5 takakerroksen materiaalin myötörajasta.

Muovimateriaalista tehdyn välikerroksen läsnä ollessa, jonka myötöraja on 0,05-0,5 takakerroksen materiaalin myötörajasta, keramiikkaa liikutettaessa elastisen aallon esiasteen vaikutuksesta vuotoja ja pieniä vierekkäisten kerrosten aukot eliminoidaan jälkimmäisten plastisen muodonmuutoksen vuoksi. Lisäksi jännitysaaltojen vaikutuksesta sen tiheys kasvaa ja siten sen ominaisimpedanssi. Kaikki tämä yhdessä johtaa kerrosten välisen akustisen kontaktin tiheyden lisääntymiseen ja lisää takakerroksessa siirtyvän ja hajotetun energian osuutta. Tämän seurauksena, koska siinä on muovimateriaalista valmistettu välikerros, jonka myötöraja on 0,05-0,5 takakerroksen materiaalin myötörajasta, iskuvuorovaikutusenergia jakautuu yhdistetyn panssarin kaikkiin kerroksiin. , kun taas sen tehokkuus kasvaa merkittävästi, koska vuorovaikutusaika ennen keramiikan tuhoutumista kasvaa, mikä puolestaan ​​​​aiheuttaa korkean kovan ytimen täydellisemmän tuhoutumisen.

Välikerroksella, jonka myötöraja on yli 0,5 takakerroksen myötörajasta, ei ole riittävää plastisuutta eikä se johda haluttuun tulokseen.

Välikerroksen tekeminen muovimateriaalista, jonka myötöraja on alle 0,05 takakerroksen materiaalin myötörajan arvosta, ei johda haluttuun tulokseen, koska sen pursotus iskuvuorovaikutuksen aikana on liian voimakasta ja yllä kuvattu vaikutus vuorovaikutusprosessien mekaniikkaan ei näy.

Ehdotettu tekninen ratkaisu testattiin testauskeskuksessa NPO SM Pietarissa. Prototyypin 200×200 mm keraaminen kerros tehtiin AJI-1 korundisylintereistä, joiden halkaisija oli 14 mm ja korkeus 9,5 mm. Takakerros tehtiin 3 mm paksusta Ts-85-panssariteräksestä (myötölujuus = 1600 MPa). Välikerros tehtiin 0,5 mm paksusta AMC-luokan alumiinifoliosta (myötölujuus = 120 MPa). Väli- ja takakerroksen myötölujuuden suhde on 0,075. Keraamiset sylinterit ja kaikki kerrokset liimattiin yhteen polyuretaanipohjaisella polymeerisideaineella.

Kenttäkokeiden tulokset osoittivat, että yhdistetyn panssarisuojan ehdotetun version panssarisuoja on 10-12 % korkeampi verrattuna prototyyppiin, jossa välikerros on valmistettu elastisesta materiaalista.

Monikerroksinen yhdistetty panssari, joka sisältää keraamisen lohkon erittäin kovan etukerroksen tai sideaineella monoliitiksi yhdistettyjä elementtejä, erittäin lujaa energiaintensiivistä takakerrosta ja välikerrosta, tunnettu siitä, että välikerros on valmistettu muovimateriaalista, jossa on myötöraja 0,05-0,5 rajakerroksen juoksevuutta.

Samanlaisia ​​patentteja:

Reaktiivinen suojausjärjestelmä Keksintö liittyy reaktiivisiin suojajärjestelmiin kiinteiden ja liikkuvien esineiden suojaamiseksi vaurioitumiselta. Järjestelmä on kiinteä tai siirrettävä tai se voidaan asentaa suojattavan kohteen (1) iskuelementtiä (3) päin olevalle puolelle ja sisältää vähintään yhden suojapinnan (4), joka sijaitsee tietyssä kulmassa (2) suhteessa. iskevän elementin suuntaan.

Keksintö liittyy valssaustuotantoon ja sitä voidaan käyttää panssarilevyjen valmistuksessa (a+p)-titaaniseoksesta. Menetelmä panssarilevyjen valmistamiseksi (a+p)-titaaniseoksesta sisältää panoksen valmistamisen, koostumuksen valanteen sulatuksen, paino-%: 3,0-6,0 Al; 2,8-4,5 V; 1,0-2,2 Fe; 0,3-0,7 Mo; 0,2-0,6 Cr; 0,12-0,30; 0,010-0,045 C;<0,05 N; <0,05 Н;<0,15 Si; <0,8 Ni; остальное - титан.

Keksintöryhmä liittyy liikennetekniikan alaan. Ensimmäisen vaihtoehdon mukaan lasien asennustapa autoa varattaessa on, että panssaroidut lasit asennetaan tavallisten lasien taakse käyttämällä lasin sisäänvientiosaan yhdistettävää ja lasin muotoa toistavaa kehystä sekä kiinnikkeitä.

Panssaroituja esineitä Keksintö liittyy panssaroituihin esineisiin, pääasiassa sähköistettyihin tankkeihin, joissa on dynaaminen (reaktiivinen) panssarisuojaus. Panssaroitu esine sisältää dynaamisen suojalaitteen, joka sisältää elementtejä, joissa on runko ja kansi, jotka on asennettu osalle esineen ulkopinta-alaa.

AINE: Keksintöryhmä liittyy monikerroksisten joustavien panssarimateriaalien tuotantoon henkilökohtaisia ​​suojavarusteita varten. Tapa vastustaa monikerroksisen panssaraluodien liikettä, sirpale koostuu vuorottelevista kerroksista korkeamoduulista kuituja vastuskykyä lisäävien aineiden kanssa, jotka sijoitetaan soluihin, jotka muodostuvat korkeamoduulisten kuitujen kerroksista.

Keksintö liittyy puolustusteknologiaan ja on tarkoitettu kasvojen metalliesteiden testaamiseen, jotka ovat heterogeenisten suojarakenteiden perusta. Menetelmä sisältää iskujen ampumisen iskunopeutta suuremmalla nopeudella, halkaisijaltaan d olevan iskun tunkeutumissyvyyden määrittämisen ja mittaamisen metallipintaan h (ontelon syvyys). Tässä tapauksessa iskunopeus on suurempi tai pienempi kuin jatkuvan tunkeutumisen odotettu vähimmäisnopeus. Jatkuvien tunkeutumisten rajoittavan (minimi)nopeuden määrittäminen, jonka yläpuolella saadaan jatkuvat lävistykset, ja alapuolella - vain säännölliset lävistykset, taustalla ontelon syvyyden h pienten arvojen lineaarinen riippuvuus iskun nopeudesta; kvantisoitujen iskunopeuksien edut; yksinumeroiset ja pienet kaksinumeroiset kvanttiluvut n kaikille nopeuksille, joilla saadaan syvempiä tunkeutumisia tai luolia. VAIKUTUS: kvantisoitujen iskunopeuksien olemassaolon ja etujen määrittäminen sekä jatkuvien tunkeutumisten miniminopeuden määrityksen tarkkuuden lisääminen. 4 sairas.

Keksintö liittyy sotilasvarusteisiin, erityisesti panssarisuojan suunnitteluun, joka on suunniteltu kumulatiivisten ammusten torjumiseksi. Reaktiivinen panssari sisältää kotelon, jossa on kaksi rinnakkaista metallilevyä, nallit tasaisin välimatkoin metallilevyjen välissä, anturit tunkeutuvan kumulatiivisen suihkun koordinaattien määrittämiseksi, kiinnitettynä levyjen sisäpinnoille. Metallilevyjen välisessä raossa on nesteellä täytettyjä astioita, astioiden sisällä on jäykästi kiinnitetyt ohjattujen sähköpurkainten muodossa valmistetut nallit, joiden tehoelektrodit on kytketty johtojen avulla sähköenergian varastointilaitteen lähtöön, ja sytytyselektrodit on kytketty sähköisesti sytytyspulssigeneraattorin lähtöön, jonka tulo on sähköisesti kytketty antureilla kumulatiivisen suihkun koordinaattien määrittämiseksi. VAIKUTUS: dynaamisen suojaustoiminnan lisääntynyt luotettavuus. 1 sairas.

Keksintö koskee välineitä laitteiden ja miehistön suojaamiseksi luodeilta, sirpaleilta ja kranaatinheittimistä. Suojakomposiittimateriaali sisältää sandwichin, jossa on vähintään kolme kerrosta liimattu yhteen. Ensimmäinen ja toinen sandwich-kerros sisältävät vähintään kaksi prepregiä ja titaaniseoksesta tai alumiiniseoksesta valmistettuja kulmia. Kolmannella suojakomposiittikerroksella on hunajakennorakenne ja se on valmistettu polyuretaanista. Sandwichin ensimmäinen ja toinen kerros sisältävät kulmaprofiilista muodostettuja monoliitteja. Kulmaprofiilin hyllyt sijaitsevat 45° kulmassa suojakomposiitin työpinnan tasoon nähden. Titaaniseoksesta tai alumiiniseoksesta valmistetut kulmat on yhdistetty toisiinsa vähintään kahdella prepregillä. Prepreg-kuidut sisältävät korundin nanoputkia polyeteenifilamentista tai lasifilamentista tai basalttifilamentista tai kankaasta tai rouvista tai teipistä tehdyn kuidun pinnalla. Suojaominaisuuksien kasvu saavutetaan panssarin suunnittelun ansiosta. 3 kp. f-ly, 1 sairas.

Panssaroidut esineet Keksintö koskee panssaroituja esineitä, pääasiassa panssarivaunuja, joissa on dynaaminen panssarisuojaus, ja samalla välineitä sotilasobjektien naamioimiseksi käyttämällä esineen pintaan kiinnitettyä naamiointipinnoitetta. Panssaroidun sotilasobjektin suojalaite sisältää naamiointineliöelementtejä-moduuleja, joissa on naamiointikuvio eri väreissä ja joissa on valittavissa yksi tai toinen yksittäinen neljän asennon suuntaus, jotka voidaan irrottaa kohteen panssariosista. Laitteessa on dynaamiset suojaelementit, jotka on jaettu kohteen pinnalle irrotettavilla neliömäisillä kansilla, ja naamiointielementit-moduulit on valmistettu jäykkien levyjen muodossa, jotka voidaan vaihtaa mainittujen dynaamisten suojaelementtien kansiin, jolloin on mahdollisuus vaihtaa nopeasti naamiointikuvio korvaamalla ja/tai järjestämällä uudelleen kaksitoimisia eli dynaamisen suojauksen elementtien väliin elementtejä-moduuleja. Naamiointivälineiden vaihtamisen tehokkuus saavutetaan soveltamalla erityisesti yksiköiden ja koneiden osien monitoiminnallisuuden periaatetta dynaamisiin suoja- ja naamiointivälineisiin. 5 z.p. f-ly, 4 ill.

Keksintö liittyy mittaustekniikan alaan ja sitä voidaan käyttää komposiittipanssariesteiden laadun säätelyyn. Ammuksen absorptioenergian analysointiin perustuva komposiittipanssariesteiden lämmönlaadun valvontalaite, mukaan lukien alustan ja ammuksen lentoradalla ampuvan laitteen välissä oleva laukaisulaite, laite lennon mittaamiseen ammuksen nopeus laukaisulaitteen ulostulossa, muovimateriaalista valmistettu substraatti. Laite on lisäksi varustettu lämpökuvausjärjestelmällä, tietokonejärjestelmällä ja laitteella ammuksen lennon alkamisen tallentamiseen. Lämpökuvausjärjestelmä on sijoitettu siten, että sen optisen osan näkökenttä kattaa iskuelementin ja komposiittipanssarin välisen kosketuskohdan. Laitteen tulo ammuksen lennon alun tallentamiseksi on liitetty ammuksen nopeuden mittauslaitteen lähtöön laukaisulaitteen lähdössä. Iskuelementin lennon alkamista tallentavan laitteen lähtö on kytketty lämpökuvausjärjestelmän tuloon ja lämpökuvausjärjestelmän lähtö tietokonejärjestelmän tuloon. Tekninen tulos on tietosisällön ja testitulosten luotettavuuden kasvu. 9 sairas.

Keksintö liittyy kuljetustekniikan alaan. Maa-ajoneuvojen pohjaa suojaava energiaa vaimentava rakenne koostuu panssari- ja/tai rakenneseoksista tehdyistä sisä- ja ulkosuojakerroksista. Suojakerrosten välissä on kerros. Välikerros on valmistettu kahdesta identtisestä rivistä U- tai W-muotoisia energiaa vaimentavia profiileja, jotka peilataan toisiinsa ja on siirretty puoli askelta toisiinsa nähden. Yhden rivin energiaa vaimentavien profiilien päätyrivat lepäävät vastakkaisen rivin vierekkäisten energiaa vaimentavien profiilien päätyrivoilla. Saavutetaan energian absorption tehokkuuden kasvu räjähdyksen aikana. 3 sairas.

Keksintö liittyy mittaustekniikan alaan ja sitä voidaan käyttää komposiittipanssariesteiden laadun säätelyyn. Menetelmään kuuluu panssaroidun esteen asentaminen muovilevyn eteen, jolloin iskuelementti ohjataan panssaroituun esteeseen tietyllä nopeudella. Lisäksi tallennetaan minimaalisia lämpötilapoikkeamia sisältävän komposiittipanssarin esteen pinnan lämpötilakenttä, joka on otettu poikkeavuudeksi, lämpötilakentän rekisteröimistä varten määritetään tilaresoluutio perustuen minimikokoisten lämpötilapoikkeamien havaitsemiseen. minimilämpötilapoikkeaman mittojen perusteella määritetty spatiaalinen jakso. Sen jälkeen, kun iskuelementti on osunut komposiittipanssari esteeseen tietyllä nopeudella, lämpötilakenttä mitataan samanaikaisesti iskuelementin ja komposiittipanssarin esteen kosketusalueella, alkaen siitä hetkestä, kun iskuelementti koskettaa komposiittipanssaria. esteen ja vastakkaiselta puolelta, suhteessa siihen puoleen, joka koskettaa iskuelementtiä, kahdelta pinnalta tallennetun lämpötilakentän analyysin perusteella komposiittipanssarin teknisen tilan määrää yhdistelmäpanssarin ominaisuusvektori. panssarisuoja ja sen absorptioenergia minimoimalla funktionaalisuus ohjatun panssarilevyn ominaisuuksien vektorilla ratkaisemalla yhtälöjärjestelmä, ja lämpötilakentän analyysin perusteella määritetään komposiittipanssarin esteen absorptioenergia. Esitetään laite komposiittipanssarisuojien penkkitestaukseen. Tekninen tulos on tietosisällön ja testitulosten luotettavuuden kasvu. 2 n. ja 3 z.p. f-ly, 3 kpl, 1 välilehti.

Läpäisyä kestävä tuote, jota voidaan käyttää suojavaatteiden, kuten luodinkestäviä liivejä, kypäriä, sekä kilpiä tai panssarielementtejä, valmistukseen Keksintö koskee tunkeutumista estävää tuotetta, jota voidaan käyttää suojavaatteiden, kuten luodinkestävän liivien, kypärän, sekä kilpien tai panssarielementtien valmistukseen, sekä menetelmää sen valmistamiseksi. Tuote sisältää vähintään yhden kudotun kangasrakenteen (3), jossa on termoplastisia kuituja ja korkealujuuskuituja, joiden lujuus on vähintään 1100 MPa, ASTM D-885:n mukaisesti. Erittäin lujat kuidut liitetään yhteen kudotun kudosrakenteen (3) kudoksen (2) muodostamiseksi, ja termoplastisten kuitujen painoprosentti suhteessa kudotun kangasrakenteen (3) painoon on 5 - 35 %. Lisäksi termoplastiset kuidut, jotka ovat edullisesti aallottamattoman kankaan (6) muodossa, ovat kudotulla kankaalla (2) ja ne on yhdistetty kudotuun kankaaseen (2) kudotun kankaan (2) päälangalla ja/tai kudelangalla. ) erittäin lujia kuituja. Kudotun kankaan (2) ja kestomuovikuitujen välillä ei ole ylimääräisiä liitoslankoja tai ei-tekstiililiitosvälineitä. Läpäisyä kestävällä tuotteella on iskunkestävyys ja/tai ballistisia ominaisuuksia. 3 n. ja 11 z.p. f-ly, 7 sairas.

AINE: Keksintö koskee luodinkestäviä komposiittituotteita, joille on tunnusomaista parempi kestävyys käänteistä muodonmuutosta vastaan. Luodinkestävä tuote sisältää tyhjiöpaneelin, joka koostuu ensimmäisestä pinnasta, toisesta pinnasta ja kotelosta. Tyhjiöpaneeli rajoittaa ainakin osaa sisäisestä tilavuudesta, johon tyhjiö syntyy. Luodinkestävä tuote sisältää vähintään yhden luodinkestävän alustan, joka on liitetty imupaneelin ensimmäiseen tai toiseen pintaan. Ballistinen pohja sisältää kuituja ja/tai nauhoja, joiden ominaislujuus on noin 7 g/denier tai enemmän ja vetomoduuli noin 150 g/denier tai enemmän. Myös luodinkestävä pohja on valmistettu jäykästä materiaalista, joka ei perustu kuituihin tai teippeihin. Lisäksi ehdotetaan menetelmää luodinkestävän esineen muodostamiseksi, jossa luodinkestävä pohja sijoitetaan siten, että se on luodinkestävän esineen ulkopuolella, ja määritetty tyhjiöpaneeli asetetaan määritellyn vähintään yhden luodinkestävän alustan taakse, jotta se vastaanottaa iskuaalto, joka syntyy iskun seurauksena.iskuelementti määritellyssä luodinkestävässä alustassa. VAIKUTUS: iskuelementin iskutoiminnan seurauksena syntyneiden iskuaaltojen vaikutuksen heikkeneminen, pursujen muodonmuutoksen suuruuden pienentäminen, luotien ylivoimaisesta vaikutuksesta aiheutuvien vammojen ehkäisy tai minimointi. 3 n. ja 7 z.p. f-ly, 9 kpl, 2 pöytää, 19 kpl.

AINE: Keksintöryhmä liittyy mittaustekniikan alaan, nimittäin menetelmään kankaasta valmistettujen komposiittipanssarisuojien laadunvalvontaan ja laitteeseen sen toteuttamiseksi. Menetelmään kuuluu komposiittipanssarin esteen asentaminen muovilevyn eteen, ammuksen ohjaaminen tietyllä nopeudella panssarisuojaan ja ammuksen absorptioenergian määrittäminen. Panssaroidun esteen ja vaurioittavan elementin vuorovaikutushetkestä lähtien panssaroidun esteen pinnalle tallennetaan samanaikaisesti kaksi tilakenttää: panssaroidun esteen pinnan lämpötilakenttä ja pinnan videokuvan kenttä. Videokuvan ääriviiva asetetaan lämpötilakentän päälle, muodostuu uusi mitattu lämpötilakenttä ja komposiittipanssarin esteen absorptioenergia määritetään uuden lämpötilakentän analyysin perusteella. Esitetty on laite kankaasta valmistettujen komposiittipanssarisuojien laadunvalvontaan menetelmän toteuttamiseksi. VAIKUTUS: lisääntynyt informaatioarvo ja valvontatulosten luotettavuus. 2 n. ja 1 z.p. f-ly, 5 sairas.

Keksintö liittyy sellaisten välineiden kehittämiseen, jotka suojaavat laitteita panssaria lävistäviltä luodeilta. Monikerroksinen yhdistetty panssari sisältää erittäin kovan etukerroksen keraamisesta lohkosta tai elementeistä, jotka on yhdistetty sideaineella monoliitiksi, erittäin lujaa energiaintensiivistä takakerrosta ja välikerrosta. Välikerros on valmistettu muovimateriaalista, jonka myötöraja on 0,05-0,5 takakerroksen myötörajasta. Yhdistetyn panssarin panssarivastuksen kasvu saavutetaan lisäämällä kerrosten välisen akustisen kosketuksen tiheyttä.

Tulevien sotien skenaariot, mukaan lukien Afganistanissa saadut opetukset, luovat epäsymmetrisesti sekalaisia ​​haasteita sotilaille ja heidän ammuksilleen. Tämän seurauksena vahvemman mutta kevyemmän panssarin tarve kasvaa edelleen. Jalkaväen, autojen, lentokoneiden ja laivojen nykyaikaiset ballistiset suojat ovat niin erilaisia, että niitä kaikkia on tuskin mahdollista kattaa yhden pienen artikkelin puitteissa. Pysähdytään katsaus viimeisimpiin innovaatioihin tällä alalla ja hahmotellaan niiden kehittämisen pääsuunnat. Komposiittikuitu on perusta komposiittimateriaalien luomiselle. Tällä hetkellä kestävimmät kuiduista valmistetut rakennemateriaalit, kuten hiilikuidusta tai ultrakorkean molekyylipainon polyeteenistä (UHMWPE).

Viime vuosikymmeninä on luotu tai parannettu monia komposiittimateriaaleja, jotka tunnetaan tavaramerkeillä KEVLAR, TWARON, DYNEEMA, SPECTRA. Ne valmistetaan kemiallisesti sitomalla joko para-aramidikuituja tai lujaa polyeteeniä.

Aramidit (Aramid) - luokka lämmönkestäviä ja kestäviä synteettisiä kuituja. Nimi tulee ilmauksesta "aromaattinen polyamidi" (aromaattinen polyamidi). Tällaisissa kuiduissa molekyylien ketjut on suunnattu tiukasti tiettyyn suuntaan, mikä mahdollistaa niiden mekaanisten ominaisuuksien hallinnan.

Niihin kuuluvat myös meta-aramidit (esimerkiksi NOMEX). Suurin osa niistä on kopolyamideja, jotka tunnetaan tuotenimellä Technora, jota japanilainen kemiankonserni Teijin valmistaa. Aramidit mahdollistavat suuremman valikoiman kuitujen suuntia kuin UHMWPE. Para-aramidikuiduilla, kuten KEVLAR, TWARON ja Heracron, on erinomainen lujuus minimaalisella painolla.

Erittäin sitkeä polyeteenikuitu Dyneema, DSM Dyneeman valmistama, pidetään maailman kestävimpänä. Se on 15 kertaa vahvempi kuin teräs ja 40 % vahvempi kuin aramidi samalla painolla. Tämä on ainoa komposiitti, joka voi suojata 7,62 mm:n AK-47 luodeilta.

Kevlar- para-aramidikuidun tunnettu rekisteröity tavaramerkki. DuPontin vuonna 1965 kehittämä kuitu on saatavilla filamenttien tai kankaiden muodossa, joita käytetään pohjana komposiittimuovien valmistuksessa. Samalla painolla KEVLAR on viisi kertaa vahvempi kuin teräs, mutta silti joustavampi. Niin kutsuttujen "pehmeiden luodinkestävän liivien" valmistukseen käytetään KEVLAR XP:tä, tällainen "panssari" koostuu kymmenestä kerroksesta pehmeää kangasta, joka voi hidastaa esineiden lävistämistä ja leikkaamista ja jopa vähän energiaa kuluttavia luoteja.

NOMEX- toinen DuPont-kehitys. Meta-aramidista valmistettu tulenkestävä kuitu kehitettiin jo 60-luvulla. viime vuosisadalla ja otettiin ensimmäisen kerran käyttöön vuonna 1967.

Polybentsoimidatsoli (PBI) - synteettinen kuitu, jonka sulamispiste on erittäin korkea ja jota on lähes mahdotonta sytyttää. Käytetään suojamateriaaleihin.

merkkimateriaalia Rayon on kierrätettyä selluloosakuitua. Koska Rayon perustuu luonnonkuituihin, se ei ole synteettistä eikä luonnollista.

SPEKTRA- Honeywellin valmistama komposiittikuitu. Se on yksi vahvimmista ja kevyimmistä kuiduista maailmassa. Käyttämällä patentoitua SHIELD-teknologiaa yritys on tuottanut ballistisia suojauksia sotilas- ja poliisiyksiköille SPECTRA SHIELD-, GOLD SHIELD- ja GOLD FLEX -materiaaleihin perustuen yli kahden vuosikymmenen ajan. SPECTRA on kirkkaan valkoinen polyeteenikuitu, joka kestää kemiallisia vaurioita, valoa ja vettä. Valmistajan mukaan tämä materiaali on vahvempaa kuin teräs ja 40 % vahvempi kuin aramidikuitu.

TWARON- kauppanimi Teijinin kestävälle lämmönkestävälle para-aramidikuidulle. Valmistaja arvioi, että materiaalin käyttäminen panssaroitujen ajoneuvojen suojaamiseen voi vähentää panssarin painoa 30–60 % panssariteräkseen verrattuna. Twaron LFT SB1 -kangas, joka on valmistettu patentoidulla laminointitekniikalla, koostuu useista kuitukerroksista, jotka sijaitsevat eri kulmissa toisiinsa nähden ja jotka on yhdistetty toisiinsa täyteaineella. Sitä käytetään kevyiden joustavien vartalopanssarien valmistukseen.

Ultrakorkean molekyylipainon polyeteeni (UHMWPE), jota kutsutaan myös korkean molekyylipainon polyeteeniksi - termoplastisten polyeteenien luokka. Synteettiset kuitumateriaalit tuotemerkeillä DYNEEMA ja SPECTRA ekstrudoidaan geelistä erityisten suuttimien kautta, jotka antavat kuiduille halutun suunnan. Kuidut koostuvat erittäin pitkistä ketjuista, joiden molekyylipaino on jopa 6 miljoonaa. UHMWPE kestää erittäin hyvin aggressiivisia aineita. Lisäksi materiaali on itsevoitelevaa ja erittäin kulutusta kestävää - jopa 15 kertaa enemmän kuin hiiliteräs. Kitkakertoimen suhteen ultrakorkean molekyylipainon polyeteeni on verrattavissa polytetrafluorieteeniin (Teflon), mutta on kulutusta kestävämpi. Materiaali on hajuton, mauton, myrkytön.

Yhdistetty panssari

Nykyaikaista yhdistettyä panssaria voidaan käyttää henkilösuojaukseen, ajoneuvopanssariin, merivoimien aluksiin, lentokoneisiin ja helikoptereihin. Edistyksellinen tekniikka ja kevyt paino mahdollistavat panssarin luomisen ainutlaatuisilla ominaisuuksilla. Esimerkiksi Ceradyne, josta tuli äskettäin osa 3M-konsernia, teki 80 miljoonan dollarin sopimuksen Yhdysvaltain merijalkaväen kanssa 77 000 korkean suojan kypärän (Enhanced Combat Helmets, ECH) toimittamisesta osana yhtenäistä ohjelmaa suojavarusteiden korvaamiseksi. Yhdysvaltain armeija, laivasto ja KMP. Kypärässä käytetään laajasti ultrakorkean molekyylipainon polyeteeniä edellisen sukupolven kypärän valmistuksessa käytettyjen aramidikuitujen sijaan. Parannetut taistelukypärät ovat samanlaisia ​​kuin tällä hetkellä käytössä oleva Advanced Combat Helmet, mutta ohuempia. Kypärä tarjoaa saman suojan pienaseiden luoteja ja sirpaleita vastaan ​​kuin aiemmat mallit.

Kersantti Kyle Keenan näyttää lähietäisyyden 9 mm:n pistoolin luodin kolhuja Advanced Combat Helmetissään, joka havaittiin heinäkuussa 2007 operaatiossa Irakissa. Komposiittikuitukypärä pystyy suojaamaan tehokkaasti pienaseiden luoteja ja kuoren sirpaleita vastaan.

Ihminen ei ole ainoa asia, joka vaatii yksittäisten elintärkeiden elinten suojelua taistelukentällä. Esimerkiksi lentokoneet tarvitsevat osittaista panssaria suojaamaan miehistöä, matkustajia ja koneen elektroniikkaa maasta tulevalta tulelta ja ilmapuolustusohjusten taistelukärkien iskuelementeiltä. Viime vuosina tällä alalla on otettu monia tärkeitä askelia: innovatiivista lento- ja laivapanssaria on kehitetty. Jälkimmäisessä tapauksessa voimakkaan panssarin käyttöä ei ole käytetty laajalti, mutta sillä on ratkaiseva merkitys merirosvoja, huumekauppiaita ja ihmissalakuljettajia vastaan ​​operoivien alusten varustamisessa: tällaisia ​​aluksia vastaan ​​hyökkäävät nyt paitsi eri kaliiperin pienaseet. , mutta myös ampumalla kädessä pidettävistämistä.

TenCaten Advanced Armor -divisioona valmistaa suurien ajoneuvojen suojauksia. Hänen ilmailupanssarisarjansa on suunniteltu tarjoamaan maksimaalinen suoja pienimmällä painolla, jotta se voidaan asentaa lentokoneeseen. Tämä saavutetaan käyttämällä TenCate Liba CX- ja TenCate Ceratego CX -panssarilinjoja, kevyimpiä saatavilla olevia materiaaleja. Samaan aikaan panssarin ballistinen suojaus on melko korkea: esimerkiksi TenCate Cerategolle se saavuttaa tason 4 STANAG 4569 -standardin mukaan ja kestää useita osumia. Panssarilevyjen suunnittelussa käytetään erilaisia ​​metallien ja keramiikan yhdistelmiä, vahvistusta aramidikuiduilla, korkean molekyylipainon polyeteeniä sekä hiiltä ja lasikuitua. TenCate-panssaria käyttävien lentokoneiden valikoima on erittäin laaja: Embraer A-29 Super Tucano -kevyestä monitoimiturbiinista Embraer KC-390 -kuljettimeen.

TenCate Advanced Armor valmistaa myös panssareita pienille ja suurille sota- ja siviilialuksille. Varaus on riippuvainen sivujen kriittisistä osista sekä laivan tiloista: asemakasiinit, kapteenisilta, tieto- ja viestintäkeskukset, asejärjestelmät. Yhtiö esitteli hiljattain ns. Tactical Naval Shield (Tactical Naval Shield) suojaamaan ampujaa aluksella. Sitä voidaan käyttää improvisoidun aseen luomiseen tai se voidaan poistaa 3 minuutin kuluessa.

QinetiQ Pohjois-Amerikan LAST Aircraft Armor Kits noudattaa samaa lähestymistapaa kuin maa-ajoneuvoihin asennetut panssarit. Miehistö voi vahvistaa suojausta vaativat lentokoneen osat tunnin sisällä, kun tarvittavat kiinnikkeet sisältyvät jo toimitettuihin sarjoihin. Siten Lockheed C-130 Hercules, Lockheed C-141, McDonnell Douglas C-17 kuljetuskoneet sekä Sikorsky H-60 ​​ja Bell 212 -helikopterit voidaan modernisoida nopeasti, jos tehtäväolosuhteet edellyttävät mahdollisuutta ampua pienistä aseita. Panssari kestää 7,62 mm:n kaliiperin panssaria lävistävän luodin osuman. Yhden neliömetrin suoja painaa vain 37 kg.

läpinäkyvä haarniska

Perinteinen ja yleisin ajoneuvojen ikkunapanssarimateriaali on karkaistu lasi. Läpinäkyvien "panssarilevyjen" muotoilu on yksinkertainen: kerros läpinäkyvää polykarbonaattilaminaattia puristetaan kahden paksun lasipalkin väliin. Kun luoti osuu ulompaan lasiin, päätörmäyksen ottavat lasin "sandwichin" ulkoosa ja laminaatti, kun taas lasi halkeilee ominaisella "verkolla", mikä kuvaa hyvin kineettisen energian hajoamissuuntaa. Polykarbonaattikerros estää luodin tunkeutumisen sisemmän lasikerroksen läpi.

Luodinkestävää lasia kutsutaan usein "luodinkestäväksi". Tämä on virheellinen määritelmä, koska ei ole olemassa kohtuullisen paksuista lasia, joka kestäisi 12,7 mm:n kaliiperin panssaria lävistävän luodin. Tämän tyyppisessä nykyaikaisessa luodissa on kuparivaippa ja ydin, joka on valmistettu kovasta tiheästä materiaalista - esimerkiksi köyhdytetystä uraanista tai volframikarbidista (jälkimmäinen on kovuudeltaan verrattavissa timanttiin). Yleensä karkaistun lasin luodinkestävyys riippuu monista tekijöistä: kaliiperi, tyyppi, luodin nopeus, iskukulma pintaan jne., joten luodinkestävän lasin paksuus valitaan usein kaksinkertaisella marginaalilla. Samalla sen massa kaksinkertaistuu.

PELUCOR on materiaali, jolla on korkea kemiallinen puhtaus ja erinomaiset mekaaniset, kemialliset, fysikaaliset ja optiset ominaisuudet.

Luodinkestävällä lasilla on tunnetut haittapuolensa: se ei suojaa useilta iskuilta ja on liian painava. Tutkijat uskovat, että tulevaisuus tähän suuntaan kuuluu niin sanotulle "läpinäkyvälle alumiinille". Tämä materiaali on erityinen peilikiillotettu metalliseos, joka on puolet painosta ja neljä kertaa vahvempi kuin karkaistu lasi. Se perustuu alumiinioksinitridiin - alumiinin, hapen ja typen yhdisteeseen, joka on läpinäkyvä keraaminen kiinteä massa. Markkinoilla se tunnetaan tuotenimellä ALON. Se valmistetaan sintraamalla alun perin täysin läpinäkymätön jauheseos. Kun seos on sulanut (alumiinioksinitridin sulamispiste - 2140 °C), se jäähdytetään nopeasti. Tuloksena oleva kova kiteinen rakenne kestää naarmuuntumista samalla tavalla kuin safiiri, eli se on käytännössä naarmuuntumaton. Lisäkiillotus ei ainoastaan ​​tee siitä läpinäkyvämpää, vaan myös vahvistaa pintakerrosta.

Nykyaikaiset luodinkestävät lasit valmistetaan kolmessa kerroksessa: alumiinioksinitridipaneeli sijaitsee ulkopuolella, sitten karkaistu lasi, ja kaikki on viimeistelty läpinäkyvällä muovikerroksella. Tällainen "sandwich" ei vain kestä täydellisesti pienaseiden panssaria lävistäviä luoteja, vaan se pystyy myös kestämään vakavampia testejä, kuten tulipalon 12,7 mm: n konekivääristä.

Perinteisesti panssaroiduissa ajoneuvoissa käytetty luodinkestävä lasi jopa naarmuttaa hiekkaa hiekkamyrskyjen aikana, puhumattakaan improvisoitujen räjähteiden sirpaleiden ja AK-47:istä ammuttujen luotien vaikutuksesta siihen. Läpinäkyvä "alumiinipanssari" kestää paljon paremmin tällaista "sää". Tällaisen merkittävän materiaalin käyttöä estävä tekijä on sen korkea hinta: noin kuusi kertaa korkeampi kuin karkaistun lasin. Raytheon on kehittänyt "kirkkaan alumiinin" teknologian, ja sitä tarjotaan nyt nimellä Surmet. Korkealla hinnalla tämä materiaali on silti halvempaa kuin safiiri, jota käytetään siellä, missä tarvitaan erityisen suurta lujuutta (puolijohdelaitteet) tai naarmuuntumiskestävyyttä (rannekellolasi). Koska läpinäkyvän panssarin valmistukseen liittyy yhä enemmän tuotantokapasiteettia ja laitteet mahdollistavat yhä suuremman alueen levyjen valmistuksen, voi sen hinta lopulta laskea merkittävästi. Lisäksi tuotantoteknologiat kehittyvät jatkuvasti. Loppujen lopuksi tällaisen "lasin", joka ei anna periksi panssaroidun miehistönkuljettajan pommitukselle, ominaisuudet ovat liian houkuttelevia. Ja jos muistat kuinka paljon "alumiinipanssari" vähentää panssaroitujen ajoneuvojen painoa, ei ole epäilystäkään: tämä tekniikka on tulevaisuutta. Esimerkiksi: kolmannella suojaustasolla STANAG 4569 standardin mukaan tyypillinen 3 neliömetrin lasitusala. m painaa noin 600 kg. Tällainen ylijäämä vaikuttaa suuresti panssaroidun ajoneuvon ajokykyyn ja sen seurauksena sen selviytymiseen taistelukentällä.

Läpinäkyvän panssarin kehittämiseen osallistuu muitakin yrityksiä. CeramTec-ETEC tarjoaa PELUCORin, lasikeraamin, jolla on korkea kemiallinen puhtaus ja erinomaiset mekaaniset, kemialliset, fysikaaliset ja optiset ominaisuudet. PERLUCOR-materiaalin läpinäkyvyys (yli 92 %) mahdollistaa sen käytön kaikkialla, missä käytetään karkaistua lasia, kun taas se on 3-4 kertaa kovempaa kuin lasi ja kestää myös erittäin korkeita lämpötiloja (jopa 1600 °C), altistumista väkeville hapoille. ja alkalit.

IBD NANOTechin läpinäkyvä keraaminen panssari on kevyempi kuin saman vahvuuden karkaistu lasi - 56 kg/m². m vastaan ​​200

IBD Deisenroth Engineering on kehittänyt läpinäkyvän keraamisen panssarin, joka on ominaisuuksiltaan verrattavissa läpinäkymättömiin näytteisiin. Uusi materiaali on noin 70 % kevyempää kuin luodinkestävä lasi ja kestää IBD:n mukaan useita luotiiskuja samoilla alueilla. Kehitys on sivutuote panssaroidun keramiikkasarjan IBD NANOTech luomisprosessissa. Kehitysprosessin aikana yritys loi teknologioita, jotka mahdollistavat suuren alueen "mosaiikin" liimaamisen pienistä panssaroiduista elementeistä (Mosaic Transparent Armor -tekniikka), sekä laminaattiliimauksen Natural NANO-Fibren patentoiduista nanokuiduista valmistetuilla vahvistusalustoilla. Tämä lähestymistapa mahdollistaa kestävien läpinäkyvien panssarointipaneeleiden valmistamisen, jotka ovat paljon kevyempiä kuin perinteiset karkaistusta lasista valmistetut.

Israelilainen Oran Safety Glass on löytänyt tiensä läpinäkyvään panssarilevyteknologiaan. Perinteisesti lasipanssaroidun paneelin "turvallisella" puolella on vahvistava muovikerros, joka suojaa lentäviltä lasisirpaleita panssaroidun ajoneuvon sisällä, kun luodit ja ammukset osuvat lasiin. Tällainen kerros voi vähitellen naarmuuntua epätarkan hankauksen aikana, menettää läpinäkyvyyden ja myös taipumus irrota. ADI:n patentoitu panssarikerrosten vahvistamiseen tarkoitettu teknologia ei vaadi tällaista vahvistusta kaikkia turvallisuusstandardeja noudattaen. Toinen OSG:n innovatiivinen teknologia on ROCKSTRIKE. Vaikka nykyaikainen monikerroksinen läpinäkyvä panssari on suojattu panssaria lävistävien luotien ja kuorien vaikutuksilta, se on alttiina sirpaleiden ja kivien aiheuttamille halkeilemille ja naarmuuntumiselle sekä panssarilevyn asteittaiselle delaminaatiolle - tämän seurauksena kallis panssaripaneeli tulee vaihtaa. ROCKSTRIKE-teknologia on vaihtoehto metalliverkkovahvikkeelle ja suojaa lasia jopa 150 m/s nopeudella lentävien kiinteiden esineiden aiheuttamilta vaurioilta.

Jalkaväen suojelu

Nykyaikaisessa vartalopanssarissa yhdistyvät erityiset suojakankaat ja kovat panssariosat lisäsuojaksi. Tämä yhdistelmä voi jopa suojata 7,62 mm:n kivääriluoteja vastaan, mutta nykyaikaiset kankaat pystyvät jo pysäyttämään 9 mm:n pistoolin luodin yksinään. Ballistisen suojan päätehtävä on absorboida ja hajottaa luodin törmäyksen liike-energia. Siksi suoja on tehty monikerroksiseksi: kun luoti osuu, sen energia kuluu pitkien, vahvojen komposiittikuitujen venyttämiseen koko panssarin alueelle useissa kerroksissa, komposiittilevyjen taivuttamiseen ja sen seurauksena luodin nopeus putoaa sadoista metreistä sekunnissa nollaan. Noin 1000 m/s nopeudella kulkevan raskaamman ja terävämmän luodin hidastamiseksi tarvitaan kovametalli- tai keraamisia levyjä sekä kuituja. Suojalevyt eivät vain haihduta ja absorboivat luodin energiaa, vaan myös tylstävät sen kärkeä.

Ongelma komposiittimateriaalien käytössä suojana voi olla herkkyys lämpötilalle, korkea kosteus ja suolainen hiki (jotkut niistä). Asiantuntijoiden mukaan tämä voi aiheuttaa kuitujen ikääntymistä ja tuhoutumista. Siksi tällaisten luodinkestäviä liivejä suunniteltaessa on varmistettava suoja kosteudelta ja hyvä ilmanvaihto.

Tärkeää työtä tehdään myös panssariergonomian saralla. Kyllä, vartalopanssari suojaa luodeilta ja sirpaleita vastaan, mutta se voi olla raskasta, raskasta, rajoittaa liikettä ja hidastaa jalkaväen liikettä niin paljon, että hänen avuttomuudestaan ​​taistelukentällä voi tulla melkein suurempi vaara. Mutta vuonna 2012 Yhdysvaltain armeija, jossa tilastojen mukaan joka seitsemäs sotilas on nainen, alkoi testata erityisesti naisille suunniteltuja panssareita. Ennen tätä naispuoliset sotilaat käyttivät miespuolisia "panssareita". Uutuukselle on ominaista lyhennetty pituus, joka estää lantion hankausta juostessa ja on myös säädettävissä rintakehän alueella.

Vartalopanssari, jossa käytetään Ceradyne-komposiittipanssarin sisäosia, esillä Special Operations Forces Industry 2012 -konferenssissa

Ratkaisu toiseen epäkohtaan - panssarin merkittävään painoon - voi tulla käyttöön ns. ei-newtonilaiset nesteet "nestemäisenä panssarina". Ei-newtonilainen neste on neste, jonka viskositeetti riippuu sen virtauksen nopeusgradientista. Tällä hetkellä useimmat vartalopanssarit, kuten yllä on kuvattu, käyttävät pehmeiden suojamateriaalien ja kovien panssarilisäosien yhdistelmää. Jälkimmäiset luovat pääpainon. Niiden korvaaminen ei-newtonilaisilla nestesäiliöillä sekä keventäisi muotoilua että tekisi siitä joustavamman. Eri aikoina tällaiseen nesteeseen perustuvan suojan kehittämistä toteuttivat eri yritykset. BAE Systemsin brittiläinen haara esitteli jopa toimivan näytteen: pakkauksissa, joissa oli erityistä Shear Thickening Liquid -geeliä tai luodinkestävää voidetta, oli suunnilleen samat suojaindikaattorit kuin 30-kerroksisessa Kevlar-vartalopanssarissa. Haitat ovat myös ilmeisiä: tällainen geeli valuu luodin osuman jälkeen yksinkertaisesti ulos luodinreiän läpi. Kehitys tällä alueella kuitenkin jatkuu. Tekniikkaa on mahdollista käyttää siellä, missä tarvitaan iskusuojausta, ei luoteja: esimerkiksi singaporelainen Softshell tarjoaa urheiluvälineitä ID Flexiä, joka säästää loukkaantumilta ja perustuu ei-newtonilaiseen nesteeseen. Tällaisia ​​tekniikoita on täysin mahdollista soveltaa kypärän tai jalkaväen panssarielementtien sisäisiin iskunvaimentimiin - tämä voi vähentää suojavarusteiden painoa.

Kevyiden vartalosuojaimien luomiseksi Ceradyne tarjoaa kuumapuristetuista boori- ja piikarbideista valmistettuja panssariosia, joihin komposiittimateriaalin kuidut puristetaan erityisellä tavalla. Tällainen materiaali kestää useita iskuja, kun taas kovat keraamiset yhdisteet tuhoavat luodin ja komposiitit haihduttavat ja vaimentavat sen kineettistä energiaa varmistaen panssarielementin rakenteellisen eheyden.

Kuitumateriaalien luonnollinen analogi, jota voidaan käyttää erittäin kevyen, joustavan ja kestävän panssarin luomiseen - verkko. Esimerkiksi suuren Madagaskar-darwin-hämähäkin (Caerostris darwini) hämähäkinseitin iskulujuus on jopa 10 kertaa suurempi kuin Kevlar-lankojen. Tällaista verkkoa ominaisuuksiltaan samanlaisen tekokuidun luominen mahdollistaisi hämähäkkisilkkigenomin dekoodauksen ja erityisen orgaanisen yhdisteen luomisen raskaiden lankojen valmistukseen. On toivottavaa, että viime vuosina aktiivisesti kehittyneet bioteknologiat tarjoavat joskus tällaisen mahdollisuuden.

Panssari maa-ajoneuvoihin

Panssaroitujen ajoneuvojen suoja lisääntyy edelleen. Yksi yleisimmistä ja todistetuimmista suojautumismenetelmistämiä vastaan ​​on kumulatiivisen näytön käyttö. Amerikkalainen AmSafe Bridport tarjoaa oman versionsa - joustavia ja kevyitä Tarian-verkkoja, jotka suorittavat samat toiminnot. Kevyen painon ja asennuksen helppouden lisäksi tällä ratkaisulla on toinen etu: vaurioiden sattuessa miehistö voi helposti vaihtaa verkon ilman hitsausta ja lukkoseppää, jos perinteinen metalliritilä rikkoutuu. Yhtiö on allekirjoittanut sopimuksen toimittaakseen Yhdistyneen kuningaskunnan puolustusministeriölle useita satoja näitä järjestelmiä osissa, jotka ovat nyt Afganistanissa. Tarian QuickShield -sarja toimii samalla tavalla, ja se on suunniteltu korjaamaan ja täyttämään nopeasti perinteisten tankkien ja panssaroitujen miehistönkuljetusalusten teräsristikkoseulojen aukot. QuickShield toimitetaan tyhjiöpakkauksessa, joka vie vähintään asumiskelpoisen määrän panssaroituja ajoneuvoja, ja sitä testataan nyt myös "kuumissa pisteissä".

AmSafe Bridport TARIAN anti-kumulatiiviset näytöt voidaan asentaa ja korjata helposti

Jo edellä mainittu Ceradyne tarjoaa DEFENDER ja RAMTECH2 modulaarisia panssarisarjoja taktisiin pyörillä varustettuihin ajoneuvoihin sekä kuorma-autoihin. Kevyissä panssaroiduissa ajoneuvoissa käytetään komposiittipanssaria, joka suojaa miehistöä mahdollisimman paljon panssarilevyjen koon ja painon ankarissa rajoituksissa. Ceradyne tekee tiivistä yhteistyötä panssarivalmistajien kanssa antaakseen panssarisuunnittelijoille mahdollisuuden hyödyntää suunnitelmiaan täysimääräisesti. Esimerkki tällaisesta syvästä integraatiosta on panssaroitu miehistönkuljetusvaunu BULL, jonka Ceradyne, Ideal Innovations ja Oshkosh kehittivät yhdessä osana US Marine Corpsin vuonna 2007 julkistamaa MRAP II -tarjousta. Yksi sen ehdoista oli panssaroidun miehistön suojeleminen. suunnatuista räjähdyksistä peräisin olevaa ajoneuvoa, jonka käyttö on yleistynyt Irakissa.

Saksalainen IBD Deisenroth Engineering, joka on erikoistunut puolustustarvikkeiden kehittämiseen ja valmistukseen sotilasvarusteisiin, on kehittänyt Evolution Survivability -konseptin keskikokoisille panssaroiduille ajoneuvoille ja tärkeimmille panssarivaunuille. Integroitu konsepti käyttää IBD PROTechin suojauspäivityksissä käytettyjen nanomateriaalien viimeisintä kehitystä, ja sitä testataan jo. Esimerkkinä Leopard 2 MBT:n suojajärjestelmien modernisoinnista tämä on tankin pohjan miinojen vastainen vahvistus, sivusuojapaneelit improvisoitujen räjähteiden ja tienvarsimiinojen torjumiseksi, tornin katon suojaus ilmapuhallusammukset, aktiiviset suojajärjestelmät, jotka osuvat ohjattuihin panssarintorjuntaohjuksiin lähestyessä jne.

BULL-panssarikuljetusvaunu - esimerkki Ceradyne-suojatekniikoiden syvällisestä integroinnista

Rheinmetall-konserni, yksi suurimmista aseiden ja panssaroitujen ajoneuvojen valmistajista, tarjoaa omia ballistisen suojauksen päivityssarjoja erilaisille VERHA-sarjan ajoneuvoille - Versatile Rheinmetall Armor, "Rheinmetall Universal Armor". Sen käyttöalue on erittäin laaja: vaatteiden panssariosista sotalaivojen suojaamiseen. Käytetään sekä uusimpia keraamisia seoksia että aramidikuituja, korkean molekyylipainon polyeteeniä jne.

Homogeeninen panssari.

Maapanssaroitujen ajoneuvojen kynnyksellä pääasiallinen suojatyyppi oli yksinkertaiset teräslevyt. Heidän vanhemmat toverinsa, taistelulaivat ja panssaroidut junat, onnistuivat tähän mennessä hankkimaan sementoidun ja monikerroksisen panssarin, mutta tämän tyyppiset panssarit tulivat panssarivaunujen sarjatuotantoon vasta toisen maailmansodan jälkeen.

Homogeeninen panssari on kuumavalssattuja levyjä tai valettuja rakenteita, joista panssaroitu runko kootaan tavalla tai toisella. Niitit olivat ensimmäinen kokoonpanomenetelmä, sillä silloin halvin ja nopein. Myöhemmin ruuviliitokset korvasivat niitit merkittävästi. Toisen maailmansodan puoliväliin mennessä sähkökaarihitsauksesta tuli pääasiallinen panssarilevyjen yhdistämismenetelmä. Aluksi hitsaus oli pääosin manuaalista kaasuliekkiä, mutta sähkötekniikan kehittyminen ja riittävän korkealaatuisten elektrodien massatuotannon kehittyminen johti sähkökaarihitsauksen laajempaan käyttöön. Automaattista sähkökaarihitsausta on yritetty ottaa massatuotantoon 1930-luvun alusta lähtien. Mutta hyväksyttävä laatu oli mahdollista saavuttaa hyväksyttävällä hinnalla vain Neuvostoliiton toisen maailmansodan aikana, kun T-34-76-tankkien ja KV-perheen tankkien tuotannossa alettiin ensimmäistä kertaa maailmassa käyttää automaattista. kaarihitsaus jauhefluksikerroksen alla.

Huolimatta sähkökaarihitsauksen keksimisestä 1800-luvun lopulla venäläisen insinöörin N.N. Benardosin panssarirakennuksessa panssarilevyjen liittämistä pulteilla ja niiteillä käytettiin toisen maailmansodan loppuun asti rajoitetusti. Tämä johtui ongelmista, joita syntyy hitsattaessa paksuja keskihiilisten terästen levyjä (0,25-0,45 % C). Hiilipitoisia teräksiä ei käytännössä käytetä säiliöiden rakentamisessa vieläkään.

Myös seostettuja ja riittämättömästi puhdistettuja teräksiä hitsattaessa on vaikea saavuttaa korkealaatuisia hitsejä. Terästen rakenteellisen rakeen jalostamiseksi lisätään mangaania ja muita seosaineita. Ne lisäävät myös terästen karkenevuutta ja vähentävät siten hitsin paikallisia jännityksiä. Panssarilevyjen karkaisua voidaan joskus käyttää, mutta tätä menetelmää käytetään erittäin rajoitetusti, koska esikarkaistut panssarilevyt aiheuttavat vielä suurempia ongelmia hitsauksen aikana sisäisen jännityskentän epähomogeenisuuden vuoksi. Normalisointihehkutusta tai matalakarkaisua käytetään yleensä stressin lievitykseen. Mutta kovuuden merkittävän lisäyksen saavuttamiseksi teräs on ensin karkaistava martensiitiksi tai troostiitiksi (eli korkeaksi karkaisuksi). Monimutkaisten paksuseinäisten osien korkea karkaisu on aina suuri vaikeus, jos kyseessä on tankin rungon kokoinen osa, niin tehtävä on käytännössä ratkaisematon.

Homogeenisen panssarin kestävyyden lisäämiseksi on toivottavaa lisätä panssarilevyjen pintakovuutta ja jättää ytimet ja sisäänpäin osoittava puoli viskoosiksi ja suhteellisen elastiseksi. Tämä lähestymistapa otettiin ensimmäisen kerran käyttöön 1800-luvun lopun rautaverhoissa. Panssaroiduissa ajoneuvoissa tätä ratkaisua on käytetty jo paljon.

Sementoinnin ongelmana on osan pitkän altistuksen tarve jauhekaasuttimessa (seos, joka perustuu koksiin, muutamaan prosenttiin kalkkia ja pieni lisäys kaliumia) lämpötiloissa 500-800*C. Tässä tapauksessa on ongelmallista saavuttaa tasainen karbidikerroksen paksuus. Lisäksi teräsosan ydin muuttuu karkeaksi, mikä vähentää jyrkästi sen väsymislujuutta ja alentaa jonkin verran kaikkia lujuusparametreja.

Edistyksellisempi menetelmä on nitraus. Nitraus on teknisesti vaikeampi toteuttaa, mutta nitrauksen jälkeen osalle suoritetaan normalisointihehkutus öljyssä jäähdyttämällä. Tämä kompensoi jossain määrin rakenteellisen rakeen kasvua. Mutta typpikerroksen syvyys ei ylitä yhtä millimetriä, ja nitrausaika on kymmeniä tunteja.

Erinomainen menetelmä on syanidointi. Se suoritetaan nopeammin, kovuus ei ole alhaisempi, lämmityslämpötila on suhteellisen alhainen. Mutta panssarilevyjen (ja varsinkin tankin rungon) upottaminen sulaan syanidien seokseen ei ole lievästi sanottuna ympäristöystävällistä, ja todellakin kyseenalainen nautinto.

Optimaaliset panssarinsuojaominaisuudet saadaan aikaan keskihiiliteräksestä valmistetulla hitsatulla rungolla, ja runko voidaan sulkea ylhäältä hitsatuilla ja/tai kierrelevyillä, jotka on valmistettu karkaistusta lujasta teräksestä.

Komposiittipanssari.

Komposiittimateriaalit ovat yleensä materiaaleja, joissa yhdistyvät kaksi tai useampi komponentti, joilla on hyvin erilaiset ominaisuudet. Näitä ovat vahvistetut, monikerroksiset, täytetyt ja muut koostumukset ("koostumus", tässä mielessä, voidaan karkeasti kääntää "seokseksi" tai "yhdistelmäksi").

Klassisia esimerkkejä komposiittimateriaaleista ovat yksinkertaiset teräsbetonilaatat tai esimerkiksi koboltin ja jauhetun volframikarbidin seos, jota käytetään kovanauhan valmistukseen nopeissa työkaluissa. Samaan aikaan termi "komposiittimateriaalit" sai klassisen merkityksen ja suurimman suosion sellaisilla tai toisella vahvistuksella vahvistettuihin polymeerimatriiseihin perustuviin koostumuksiin (kuitu, jauheet, rovings, huovat (kuitukangasmateriaalit), ontot pallot) , kankaat jne.).

Panssarisuojaukseen liittyen komposiittipanssari on panssari, joka sisältää rakenneosia, jotka on valmistettu ominaisuuksiltaan hyvin erilaisista materiaaleista. Kuten edellä totesimme, on toivottavaa tehdä ulkolevyistä mahdollisimman kovat ja jättää alustan alustalle hyvä työstettävyys ja korkea viskositeetti.

Siksi komposiittipanssari voi sisältää erilaisia ​​sitkeän ja elastisen materiaalin ja korkeakovuuden materiaalin yhdistelmiä: keskihiiliteräs + keramiikka, alumiini + keramiikka, titaaniseos + karkaistu työkaluteräs, kvartsilasi + panssariteräs, lasikuitu + keramiikka + teräs, teräs + UHMWPE + korundikeramiikka ja monet muut. jne. Yleensä ulkolevy on valmistettu materiaalista, jolla on keskilujuusominaisuudet, se toimii anti-kumulatiivisena suojana ja suojaa myös kiinteitä herkkiä elementtejä sirpaleilta ja luodeilta. Alin kerros suoritetaan kantajana, optimaalinen materiaali sille on panssaroitu teräs ja/tai alumiiniseokset. Jos varat sallivat, titaaniseokset. Tehokkaimpien panssarintorjunta-aseiden pysäyttämiseksi voidaan käyttää lisäksi erittäin lujaa kuituvuorausta (yleensä Kevlaria, mutta joskus käytetään nailonia, lavsania, nylonia, UHMWPE:tä jne.). Vuori pysäyttää sirpaleet, jotka syntyvät, kun panssaria ei tunkeudu kokonaan läpi, romahtaneen BOPS-ytimen fragmentit, pienet palaset pienestä reiästä, jossa on kumulatiivinen ammus. Lisäksi vuoraus lisää koneen lämmön- ja äänieristystä. Vuori ei lisää paljon painoa, mikä vaikuttaa enemmän panssaroitujen ajoneuvojen kustannuksiin.

Toisin kuin homogeeninen panssari, mikä tahansa komposiittipanssari toimii tuhoamiseen. Yksinkertaisesti sanottuna ylempi näyttö läpäisee helposti melkein kaikki panssarintorjunta-aseet. Kovat levyt suorittavat tehtävänsä enemmän tai vähemmän hauraassa tuhoutumisprosessissa, ja panssarin laakeriosa pysäyttää kumulatiivisen suihkun tai BOPS-ytimen fragmenttien jo valmiiksi hajallaan olevan iskun. Vuoraus suojaa tehokkaampia panssarintorjunta-aseita vastaan, mutta sen ominaisuudet ovat hyvin rajalliset.

Komposiittipanssaria suunniteltaessa huomioidaan myös kolme tärkeää tekijää: hinta, tiheys ja materiaalin työstettävyys. Keramiikan kompastuskivi on koneistettavuus. Kvartsilasilla on myös huono työstettävyys ja vakaa hinta. Teräksille ja volframiseoksille on ominaista korkea tiheys. Polymeerit, vaikka ne ovatkin erittäin kevyitä, ovat yleensä kalliita ja herkkiä tulelle (sekä pitkäaikaiselle kuumennukselle). Alumiiniseokset ovat suhteellisen kalliita ja niiden kovuus on alhainen. Valitettavasti ihanteellinen materiaali ei ole olemassa. Mutta tietyt eri materiaalien yhdistelmät antavat usein mahdollisuuden ratkaista tekninen ongelma optimaalisesti hyväksyttävällä hinnalla.