Thành công 

Vật liệu dùng để sản xuất áo chống đạn.  Dự trữ xe tăng nội địa hiện đại Giáp composite của xe tăng

Giáp nhôm composite

Ettore di Russo

Giáo sư Di Russo là giám đốc khoa học của công ty "Aluminia", một phần của nhóm MCS Ý thuộc tập đoàn EFIM.

Alumina, một phần của tập đoàn MCS của Ý, đã phát triển một loại tấm giáp composite mới phù hợp để sử dụng trên các phương tiện chiến đấu bọc thép hạng nhẹ (AFV). Nó bao gồm ba lớp hợp kim nhôm chính có thành phần và tính chất cơ học khác nhau, được nối với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng. Loại áo giáp hỗn hợp này cung cấp khả năng bảo vệ đạn đạo tốt hơn bất kỳ loại áo giáp hợp kim nhôm nguyên khối tiêu chuẩn nào hiện đang được sử dụng: nhôm-magiê (sê-ri 5XXX) hoặc nhôm-kẽm-magiê (sê-ri 7XXX).

Bộ giáp này cung cấp sự kết hợp giữa độ cứng, độ dẻo dai và sức mạnh, mang lại khả năng chống đạn xuyên đạn cao của đạn động học, cũng như khả năng chống lại sự hình thành của các mảnh giáp từ bề mặt phía sau trong khu vực va chạm. Nó cũng có thể được hàn bằng các kỹ thuật hàn hồ quang khí trơ thông thường, làm cho nó phù hợp để sản xuất các bộ phận của phương tiện chiến đấu bọc thép.

Lớp trung tâm của lớp giáp này được làm bằng hợp kim nhôm-kẽm-magiê-đồng (Al-Zn-Mg-Cu) có độ bền cơ học cao. Các lớp trước và sau được làm bằng hợp kim Al-Zn-Mg có độ bền cao có thể hàn được. Các lớp mỏng nhôm nguyên chất thương mại (99,5% Al) được thêm vào giữa hai bề mặt tiếp xúc bên trong. Chúng cung cấp độ bám dính tốt hơn và tăng tính chất đạn đạo của tấm composite.

Cấu trúc hỗn hợp như vậy lần đầu tiên có thể sử dụng hợp kim Al-Zn-Mg-Cu rất mạnh trong cấu trúc áo giáp hàn. Hợp kim loại này thường được sử dụng trong chế tạo máy bay.

Vật liệu nhẹ đầu tiên được sử dụng rộng rãi làm áo giáp bảo vệ trong thiết kế xe bọc thép chở quân, ví dụ, M-113, là hợp kim Al-Mg không thể xử lý nhiệt 5083. Hợp kim Al-Zn-Mg ba thành phần 7020, 7039 và 7017 đại diện cho thế hệ thứ hai của vật liệu áo giáp nhẹ. Các ví dụ điển hình về việc sử dụng các hợp kim này là: ô tô tiếng Anh "Scorpio", "Fox", MCV-80 và "Ferret-80" (hợp kim 7017), AMX-10R của Pháp (hợp kim 7020), "Bradley" của Mỹ (hợp kim 7039 + 5083) và BMR -3560 của Tây Ban Nha (hợp kim 7017).


Độ bền của hợp kim Al-Zn-Mg thu được sau khi xử lý nhiệt cao hơn nhiều so với độ bền của hợp kim Al-Mg (ví dụ: hợp kim 5083), không thể xử lý nhiệt. Ngoài ra, khả năng kết tủa cứng ở nhiệt độ phòng của hợp kim Al-Zn-Mg, không giống như hợp kim Al-Mg, giúp khôi phục phần lớn độ bền mà chúng có thể bị mất khi nung nóng trong quá trình hàn.

Tuy nhiên, khả năng chống đâm xuyên cao hơn của hợp kim Al-Zn-Mg đi kèm với xu hướng nứt giáp tăng lên do độ bền va đập thấp hơn.

Một tấm ván ba lớp composite, do sự hiện diện của các lớp có tính chất cơ học khác nhau trong thành phần của nó, là một ví dụ về sự kết hợp tối ưu giữa độ cứng, độ bền và độ bền va đập. Nó có tên thương mại là Tristrato và được cấp bằng sáng chế ở Châu Âu, Mỹ, Canada, Nhật Bản, Israel và Nam Phi..

Hình.1.

Phải: Ví dụ tấm áo giáp Tristrato;

bên trái: mặt cắt thể hiện độ cứng Brinell (HB) của mỗi lớp.


Hiệu suất đạn đạo

Các tấm đã được thử nghiệm tại một số cơ sở huấn luyện quân sự ở Ý và nước ngoài Tristrato dày từ 20 đến 50 mm bằng cách bắn phá bằng các loại đạn (các loại đạn xuyên giáp 7,62-, 12,7-, 14,5 mm và đạn xuyên giáp 20 mm).

Trong quá trình thử nghiệm, các chỉ số sau đã được xác định:

ở các vận tốc va chạm cố định khác nhau, giá trị của các góc gặp nhau tương ứng với tần số xuyên 0,50 và 0,95 đã được xác định;

ở các góc va chạm cố định khác nhau, vận tốc va chạm được xác định tương ứng với tần số đâm xuyên là 0,5.

Để so sánh, các thử nghiệm song song đã được thực hiện trên các tấm điều khiển nguyên khối làm bằng hợp kim 5083, 7020, 7039 và 7017. Kết quả thử nghiệm cho thấy tấm giáp Tristrato cung cấp khả năng chống thâm nhập tăng lên bằng vũ khí xuyên giáp được chọn với cỡ nòng lên tới 20 mm. Điều này cho phép giảm đáng kể trọng lượng trên một đơn vị diện tích được bảo vệ so với các tấm nguyên khối truyền thống trong khi vẫn duy trì sức đề kháng tương tự. Đối với trường hợp bắn đạn xuyên giáp 7,62 mm ở góc gặp nhau 0 °, việc giảm khối lượng sau đây được cung cấp, điều này là cần thiết để đảm bảo độ bền như nhau:

bằng 32% so với hợp kim 5083

bằng 21% so với hợp kim 7020

bằng 14% so với hợp kim 7039

bằng 10% so với hợp kim 7017

Ở góc gặp nhau 0 o, vận tốc tác động tương ứng với tần số xuyên 0,5 tăng 4 ... -nhưng hiệu quả đối với đạn 20 mm FSP , khi được bóc vỏ theo đó đặc tính được chỉ định tăng 21%.

Khả năng chống lại sự gia tăng của tấm Tristrato được giải thích là do sự kết hợp của khả năng chống lại sự xuyên thủng của đạn (đạn) cao do sự hiện diện của một phần tử trung tâm vững chắc với khả năng giữ các mảnh vỡ xảy ra khi lớp trung tâm bị xuyên thủng bằng một lớp nhựa phía sau, bản thân nó không tạo ra các mảnh vỡ.

Lớp nhựa ở mặt sau Tristrato đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự phá vỡ áo giáp. Hiệu ứng này được tăng cường nhờ khả năng tách lớp của lớp nhựa phía sau và biến dạng dẻo của nó trên một diện tích lớn trong khu vực va chạm.

Nó là một cơ chế quan trọng để chống lại sự xâm nhập của tấm. Tristrato . Quá trình bóc vỏ hấp thụ năng lượng và khoảng trống hình thành giữa lõi và thành phần phía sau có thể bẫy đạn và các mảnh vỡ được tạo ra khi vật liệu lõi có độ cứng cao bị vỡ. Tương tự như vậy, sự tách lớp tại giao diện giữa phần tử phía trước (mặt) và lớp trung tâm có thể góp phần phá hủy đường đạn hoặc hướng đường đạn và các mảnh dọc theo giao diện.


Hình.2.

Bên trái: Sơ đồ thể hiện cơ chế kháng sứt mẻ của tấm Tristrate;

phải: kết quả của một cú đánh xuyên giáp mũi cùn

đạn trên tấm Tristrato dày;


Tính chất sản xuất

tấm tristrato có thể được hàn bằng các phương pháp tương tự được sử dụng để nối các tấm nguyên khối truyền thống Al-Zn-Mg hợp kim (phương pháp TIG và MIG ). Cấu trúc của tấm composite vẫn yêu cầu thực hiện một số biện pháp cụ thể, được xác định bởi các đặc điểm về thành phần hóa học của lớp trung tâm, lớp trung tâm nên được coi là vật liệu "không thể hàn được", trái ngược với các phần tử phía trước và phía sau. Do đó, khi phát triển mối hàn, người ta phải tính đến thực tế là đóng góp chính cho độ bền cơ học của mối nối phải được thực hiện bởi các phần tử bên ngoài và phía sau của tấm.

Hình dạng của các mối hàn nên định vị các ứng suất hàn dọc theo ranh giới và trong vùng nóng chảy của kim loại cơ bản và kim loại lắng đọng. Điều này rất quan trọng để giải quyết các vấn đề nứt do ăn mòn của các lớp bên ngoài và lớp sau của tấm, đôi khi được tìm thấy trong Al-Zn-Mg hợp kim. Phần tử trung tâm, do hàm lượng đồng cao, thể hiện khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất cao.

Rof. ETTOR DI RUSSO

GIÁP NHÔM COMPOSITE.

TỔNG QUAN VỀ QUỐC PHÒNG, 1988, Số 12, tr.1657-1658

  • Áo giáp kết hợp, hay còn gọi là áo giáp composite, áo giáp nhiều lớp ít phổ biến hơn là một loại áo giáp bao gồm hai hoặc nhiều lớp vật liệu kim loại hoặc phi kim loại. "Một hệ thống phòng thủ thụ động (thiết kế) chứa ít nhất hai vật liệu khác nhau (không bao gồm các khe hở không khí) được thiết kế để cung cấp khả năng bảo vệ cân bằng chống lại các loại đạn tích lũy và động năng được sử dụng trong đạn của một khẩu súng áp suất cao."

    Trong thời kỳ hậu chiến, phương tiện chính để đánh bại các mục tiêu bọc thép hạng nặng (xe tăng chiến đấu chủ lực, MBT) đã trở thành vũ khí tích lũy, được thể hiện chủ yếu bằng sự phát triển linh hoạt của tên lửa dẫn đường chống tăng (ATGM) vào những năm 1950-1960, khả năng xuyên giáp của các đơn vị chiến đấu mà vào đầu những năm 1960, lớp giáp thép đã vượt quá 400 mm.

    Câu trả lời để ngăn chặn mối đe dọa từ các phương tiện hủy diệt tích lũy đã được tìm thấy trong việc tạo ra áo giáp kết hợp nhiều lớp với khả năng chống tích tụ cao hơn so với áo giáp thép đồng nhất, bao gồm các vật liệu và giải pháp thiết kế cùng nhau mang lại khả năng dập lửa bằng phản lực gia tăng. áo giáp bảo vệ. Sau đó, vào những năm 1970, súng xe tăng 105 và 120 mm có lõi bằng hợp kim nặng đã được sử dụng và sử dụng rộng rãi ở phương Tây, cung cấp khả năng bảo vệ chống lại hóa ra là một nhiệm vụ khó khăn hơn nhiều.

    Việc phát triển áo giáp kết hợp cho xe tăng đã được bắt đầu gần như đồng thời ở Liên Xô và Hoa Kỳ vào nửa cuối những năm 1950 và được sử dụng trên một số xe tăng thử nghiệm của Hoa Kỳ trong thời kỳ đó. Tuy nhiên, trong số các xe tăng sản xuất, giáp kết hợp được sử dụng trên xe tăng chiến đấu chủ lực T-64 của Liên Xô, bắt đầu được sản xuất vào năm 1964 và được sử dụng trên tất cả các xe tăng chiến đấu chủ lực sau này của Liên Xô.

    Trên các xe tăng nối tiếp của các quốc gia khác, áo giáp kết hợp theo nhiều phương án khác nhau đã xuất hiện vào năm 1979-1980 trên xe tăng Leopard 2 và Abrams và từ những năm 1980 đã trở thành tiêu chuẩn trong chế tạo xe tăng thế giới. Tại Hoa Kỳ, áo giáp kết hợp cho thân bọc thép và tháp pháo của xe tăng Abrams, với tên gọi chung là "Giáp đặc biệt", phản ánh tính bí mật của dự án, hay "Burlington", được phát triển bởi Phòng thí nghiệm nghiên cứu đạn đạo (BRL) bởi 1977, bao gồm các yếu tố gốm và được thiết kế để bảo vệ chống lại đạn tích lũy (độ dày tương đương đối với thép không dưới 600 ... 700 mm) và đạn xuyên giáp có vây loại BOPS (độ dày tương đương đối với thép không dưới 350 . .. khối lượng so với áo giáp thép có khả năng chịu lực tương đương, và trong những lần sửa đổi nối tiếp sau này, nó đã được tăng lên một cách nhất quán. Do chi phí cao so với áo giáp đồng nhất và nhu cầu sử dụng hàng rào áo giáp có độ dày và khối lượng lớn để bảo vệ chống lại đạn tích lũy hiện đại, việc sử dụng áo giáp kết hợp chỉ giới hạn cho xe tăng chiến đấu chủ lực và ít thường xuyên hơn cho xe tăng chính hoặc lắp thêm. giáp của xe chiến đấu bộ binh và các loại xe bọc thép hạng nhẹ khác.

Các khái niệm liên quan

Đạn phân mảnh tích lũy (KOS, đôi khi còn được gọi là đạn đa chức năng) là loại đạn pháo có mục đích chính kết hợp hành động phân mảnh tích lũy rõ rệt và yếu hơn.

Lá chắn bọc thép - một thiết bị bảo vệ gắn trên vũ khí (ví dụ: súng máy hoặc súng ngắn). Được sử dụng để bảo vệ kíp súng khỏi đạn và mảnh đạn. Còn được gọi là khiên áo giáp là một thiết bị được làm từ vật liệu ngẫu hứng, đôi khi được sử dụng tại hiện trường để bảo vệ người bắn khỏi hỏa lực.

Bố cục nhiều nòng - một kiểu bố trí cho xe bọc thép, trong đó vũ khí chính của đơn vị xe bọc thép bao gồm nhiều hơn một khẩu pháo, súng hoặc súng cối, hoặc một hoặc nhiều hệ thống pháo nhiều nòng (không tính vũ khí có nòng bổ sung, chẳng hạn như súng máy các loại hoặc súng trường không giật gắn bên ngoài). Do một số lý do về bản chất kỹ thuật và công nghệ, cách bố trí nhiều thùng được sử dụng chủ yếu trong việc tạo ra ...

Cửa sổ bọc thép (bảo vệ) - một cấu trúc mờ giúp bảo vệ con người và tài sản vật chất trong phòng khỏi bị hư hại hoặc xâm nhập từ bên ngoài thông qua việc mở cửa sổ.

Gusmatik, hay lốp gusmatic - lốp bánh xe chứa đầy một khối đàn hồi. Được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị quân sự vào nửa đầu thế kỷ 20, giờ đây kẹo cao su thực tế không còn được sử dụng và chỉ được sử dụng ở một mức độ hạn chế trên một số máy móc đặc biệt (xây dựng, v.v.).

Giáp tàu là lớp bảo vệ có độ bền đủ cao và được thiết kế để bảo vệ các bộ phận của tàu khỏi tác động của vũ khí đối phương.

Áo giáp xi măng Krupp (K.C.A.) là một biến thể của sự phát triển hơn nữa của áo giáp Krupp. Quy trình sản xuất phần lớn giống nhau với những thay đổi nhỏ trong thành phần của hợp kim: 0,35% carbon, 3,9% niken, 2,0% crom, 0,35% mangan, 0,07% silicon, 0,025% phốt pho, 0,020% lưu huỳnh. K.C.A. có bề mặt cứng của áo giáp Krupp thông qua việc sử dụng khí carbon, nhưng cũng có độ đàn hồi "sợi" cao hơn ở mặt sau của tấm. Điều này làm tăng độ đàn hồi ...

Máy tạo khí đáy - một thiết bị ở phía sau một số đạn pháo giúp tăng tầm bắn của chúng lên tới 30%.

Object 172-2M "Buffalo" - Xe tăng chiến đấu chủ lực giàu kinh nghiệm của Liên Xô. Được tạo ra trong văn phòng thiết kế của Uralvagonzavod. Không sản xuất hàng loạt.

Di vật là tổ hợp bảo vệ động mô-đun thế hệ thứ ba của Nga do Viện Nghiên cứu Thép phát triển, được đưa vào sử dụng năm 2006 để thống nhất các xe tăng T-72B2 Ural, T-90SM và T-80 về mức độ bảo vệ. Nó là sự phát triển mang tính tiến hóa của tổ hợp bảo vệ năng động "Liên hệ-5" của Liên Xô; được thiết kế để hiện đại hóa các loại xe bọc thép hạng trung và hạng nặng (xe chiến đấu BMPT, xe tăng T-80BV, T-72B, T-90) để bảo vệ chống lại hầu hết các OBPS hiện đại do phương Tây sản xuất...

Bảo vệ tích cực là một loại bảo vệ dành cho phương tiện chiến đấu (BM), được sử dụng ở chế độ chủ động trên máy bay (LA), xe bọc thép, v.v.

Xe tăng (xe tăng tiếng Anh) - một phương tiện chiến đấu bọc thép, thường là trên đường bánh xích, thường có vũ khí đại bác, thường là trong một tháp pháo xoay hoàn toàn, được thiết kế chủ yếu để bắn trực tiếp. chế tạo xe tăng với vũ khí tên lửa là chính. Các biến thể của xe tăng với vũ khí súng phun lửa đã được biết đến. Các định nghĩa...

Vũ khí khí nén - một loại vũ khí nhỏ trong đó đạn cất cánh dưới ảnh hưởng của khí dưới áp suất.

Bom xuyên giáp (trong Không quân Liên Xô và Không quân Hải quân Liên Xô được viết tắt là BrAB hoặc BRAB) là một loại bom trên không được thiết kế để tiêu diệt các vật thể có lớp giáp bảo vệ mạnh (tàu chiến lớn, khẩu đội bọc thép ven biển, cấu trúc bọc thép dài). -các công trình phòng thủ có thời hạn (mái vòm bọc thép, v.v.) Chúng cũng có thể tấn công tất cả các mục tiêu đó (ngoại trừ các đường băng có bề mặt cứng), để phá hủy các loại bom xuyên bê tông thường được sử dụng....

Bom không khí hoặc bom không khí, một trong những loại vũ khí hàng không chính (ASP). Nó được thả từ máy bay hoặc máy bay khác, tách khỏi giá đỡ dưới tác động của trọng lực hoặc với tốc độ ban đầu thấp (với sự tách rời cưỡng bức).

Đạn phân mảnh có sức nổ cao (OFS) là loại đạn pháo có mục đích chính kết hợp hành động phân mảnh và nổ cao và được thiết kế để tiêu diệt một số lượng lớn các loại mục tiêu: tiêu diệt nhân lực địch ở khu vực trống trải hoặc trong công sự, phá hủy thiết giáp nhẹ phương tiện, phá hủy các tòa nhà, công sự và công sự, tạo lối đi trong bãi mìn, v.v.

Tochka (chỉ số GRAU - 9K79, theo Hiệp ước INF - OTR-21) - Hệ thống tên lửa chiến thuật cấp sư đoàn của Liên Xô (từ cuối những năm 1980 được chuyển sang cấp lục quân) do Cục thiết kế cơ khí Kolomna dưới sự lãnh đạo của Sergei phát triển Pavlovich bất khả chiến bại.

Tên lửa chống tăng có điều khiển (viết tắt là ATGM) là một loại đạn tên lửa có điều khiển được thiết kế để bắn từ pháo có nòng và vũ khí xe tăng (súng hoặc súng). Thường được xác định bằng tên lửa chống tăng có điều khiển (ATGM), mặc dù hai thuật ngữ này không đồng nghĩa.

Đạn nổ cao cỡ nòng nhỏ là một loại đạn chứa đầy chất nổ, tác dụng sát thương đạt được chủ yếu là do sóng xung kích hình thành trong vụ nổ. Đây là điểm khác biệt cơ bản của nó so với đạn phân mảnh, tác động gây sát thương lên mục tiêu chủ yếu liên quan đến trường phân mảnh được hình thành do sự phân mảnh của thân đạn trong quá trình kích nổ một lượng thuốc nổ.

Đạn cỡ nòng phụ - đạn có đường kính đầu đạn (lõi) nhỏ hơn đường kính nòng súng. Thường được sử dụng để chống lại các mục tiêu bọc thép. Sự gia tăng khả năng xuyên giáp so với đạn xuyên giáp thông thường xảy ra do vận tốc ban đầu của đạn và áp suất riêng trong quá trình xuyên giáp tăng lên. Để sản xuất lõi, các vật liệu có trọng lượng riêng cao nhất được sử dụng - dựa trên vonfram, uranium cạn kiệt và các loại khác. Để ổn định...

"Tiger" - Xe địa hình đa năng, xe bọc thép, xe địa hình quân đội của Nga. Được sản xuất tại Nhà máy chế tạo máy Arzamas với động cơ YaMZ-5347-10 (Nga), Cummins B-205. Một số mẫu ban đầu được trang bị động cơ GAZ-562 (được cấp phép Steyr), Cummins B-180 và B-215.

Lựu đạn chống tăng là một thiết bị nổ hoặc gây cháy được bộ binh sử dụng để chống lại các phương tiện bọc thép sử dụng sức mạnh cơ bắp hoặc các thiết bị phi pháo binh. Mìn chống tăng không chính thức thuộc loại vũ khí này, tuy nhiên, có những loại mìn lựu đạn vạn năng và mìn phòng không có thiết kế tương tự như lựu đạn. Tên lửa chống tăng có thể được phân loại là "lựu đạn", tùy thuộc vào phân loại quốc gia của loại vũ khí đó ...

Súng cối (tiếng Anh gun-mortar) - vũ khí pháo binh thuộc loại trung gian giữa súng cối và một loại hệ thống pháo, hiện được gọi là súng cối - có nòng ngắn (với chiều dài nòng nhỏ hơn 15 calibers), nạp đạn từ mõm hoặc từ nòng súng và được gắn trên một tấm lớn (hơn nữa, động lượng giật lại được truyền đến tấm không trực tiếp từ nòng súng, mà gián tiếp thông qua thiết kế vận chuyển). Kiểu thiết kế này đã trở nên phổ biến trong ...

Hiệu ứng tích lũy, hiệu ứng Munroe - tăng cường hiệu ứng của vụ nổ bằng cách tập trung nó theo một hướng nhất định, đạt được bằng cách sử dụng điện tích có rãnh đối diện với vị trí của kíp nổ và hướng về phía mục tiêu. Hốc tích lũy thường có dạng hình nón, được phủ một lớp lót kim loại, độ dày của lớp này có thể thay đổi từ vài milimet đến vài milimét.

Đạn xuyên giáp - một loại đạn đặc biệt được thiết kế để bắn trúng các mục tiêu bọc thép nhẹ. Đề cập đến cái gọi là loại đạn đặc biệt, được tạo ra để mở rộng khả năng chiến thuật của vũ khí nhỏ.

Tất cả các cấu trúc bảo vệ của áo giáp có thể được chia thành năm nhóm, tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng:

Áo giáp dệt (dệt) dựa trên sợi aramid

Ngày nay, vải đạn đạo dựa trên sợi aramid là vật liệu cơ bản cho áo giáp dân sự và quân sự. Vải đạn đạo được sản xuất ở nhiều quốc gia trên thế giới và khác biệt đáng kể không chỉ về tên mà còn về đặc điểm. Ở nước ngoài, đó là Kevlar (Mỹ) và Twaron (Châu Âu) và ở Nga - một số sợi aramid, khác biệt rõ rệt với sợi của Mỹ và Châu Âu về tính chất hóa học.

sợi aramid là gì? Aramid trông giống như sợi tơ mỏng màu vàng (các màu khác rất hiếm khi được sử dụng). Các sợi aramid được dệt từ các sợi này và vải đạn đạo sau đó được làm từ các sợi này. Sợi Aramid có độ bền cơ học rất cao.

Hầu hết các chuyên gia trong lĩnh vực phát triển áo giáp đều tin rằng tiềm năng của sợi aramid của Nga vẫn chưa được phát huy hết. Ví dụ, cấu trúc áo giáp làm từ sợi aramid của chúng tôi vượt trội so với nước ngoài về "đặc tính / trọng lượng bảo vệ". Và một số cấu trúc hỗn hợp trong chỉ số này không tệ hơn cấu trúc làm bằng polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao (UHMWPE). Đồng thời, mật độ vật lý của UHMWPE ít hơn 1,5 lần.

thương hiệu vải đạn đạo:

  • Kevlar ® (DuPont, Mỹ)
  • Twaron ® (Teijin Aramid, Hà Lan)
  • SVM, RUSAR® (Nga)
  • Heracron® (Colon, Hàn Quốc)

Áo giáp kim loại dựa trên hợp kim thép (titan) và nhôm

Sau một thời gian dài xa rời áo giáp thời trung cổ, các tấm áo giáp được làm bằng thép và được sử dụng rộng rãi trong Thế chiến thứ nhất và thứ hai. Hợp kim nhẹ bắt đầu được sử dụng sau đó. Ví dụ, trong cuộc chiến ở Afghanistan, áo giáp với các thành phần làm bằng nhôm và titan đã trở nên phổ biến. Các hợp kim áo giáp hiện đại giúp giảm độ dày của các tấm từ hai đến ba lần so với các tấm làm bằng thép, do đó, giảm trọng lượng của sản phẩm xuống hai đến ba lần.

Giáp nhôm. Nhôm tốt hơn giáp thép, giúp bảo vệ chống lại đạn AP 12,7mm hoặc 14,5mm. Ngoài ra, nhôm được cung cấp cơ sở nguyên liệu thô, công nghệ tiên tiến hơn, mối hàn tốt và có khả năng chống phân mảnh và chống mìn độc đáo.

hợp kim titan.Ưu điểm chính của hợp kim titan là sự kết hợp giữa khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học cao. Để có được hợp kim titan với các đặc tính xác định trước, nó được hợp kim với crom, nhôm, molypden và các nguyên tố khác.

Áo giáp gốm dựa trên các yếu tố gốm tổng hợp

Kể từ đầu những năm 80, vật liệu gốm đã được sử dụng trong sản xuất quần áo bọc thép, vượt qua kim loại về tỷ lệ "mức độ bảo vệ / trọng lượng". Tuy nhiên, việc sử dụng gốm chỉ có thể kết hợp với vật liệu tổng hợp sợi đạn đạo. Đồng thời, cần phải giải quyết vấn đề khả năng sống sót thấp của các tấm bọc thép như vậy. Ngoài ra, không phải lúc nào cũng có thể nhận ra một cách hiệu quả tất cả các đặc tính của gốm sứ, vì một tấm bọc thép như vậy đòi hỏi phải xử lý cẩn thận.

Tại Bộ Quốc phòng Nga, nhiệm vụ đảm bảo khả năng sống sót cao của các tấm áo giáp gốm đã được xác định từ những năm 1990. Cho đến lúc đó, các tấm áo giáp gốm kém hơn nhiều so với thép ở chỉ số này. Nhờ cách tiếp cận này, ngày nay quân đội Nga đã có một sự phát triển đáng tin cậy - các tấm bọc thép của gia đình Granit-4.

Phần lớn áo giáp ở nước ngoài bao gồm các tấm áo giáp tổng hợp, được làm từ các tấm gốm liền khối. Lý do cho điều này là đối với một người lính trong các hoạt động chiến đấu, khả năng bị trúng đạn liên tục trong khu vực của cùng một tấm áo giáp là vô cùng nhỏ. Thứ hai, những sản phẩm như vậy có công nghệ tiên tiến hơn nhiều; ít thâm dụng lao động hơn và do đó chi phí của chúng thấp hơn nhiều so với chi phí của một bộ gạch nhỏ hơn.

Các yếu tố được sử dụng:

  • Oxit nhôm (corundum);
  • Bo cacbua;
  • cacbua silic.

Áo giáp tổng hợp dựa trên polyetylen mô đun cao (nhựa nhiều lớp)

Cho đến nay, các tấm áo giáp dựa trên sợi UHMWPE (polyethylene mô đun cực cao) được coi là loại quần áo bọc thép tiên tiến nhất từ ​​​​loại 1 đến 3 (về trọng lượng).

Sợi UHMWPE có độ bền cao, bắt kịp sợi aramid. Các sản phẩm đạn đạo làm bằng UHMWPE có độ nổi tích cực và không mất đi đặc tính bảo vệ, không giống như sợi aramid. Tuy nhiên, UHMWPE hoàn toàn không phù hợp để sản xuất áo giáp cho quân đội. Trong điều kiện quân sự, khả năng cao là áo chống đạn sẽ tiếp xúc với lửa hoặc vật nóng. Hơn nữa, áo giáp thường được sử dụng làm giường ngủ. Và UHMWPE, bất kể nó có đặc tính gì, vẫn là polyetylen, nhiệt độ hoạt động tối đa không vượt quá 90 độ C. Tuy nhiên, UHMWPE rất tuyệt vời để làm áo vest cho cảnh sát.

Điều đáng chú ý là tấm áo giáp mềm làm bằng hỗn hợp sợi không có khả năng bảo vệ chống lại đạn có lõi cacbua hoặc lõi tăng nhiệt. Mức tối đa mà cấu trúc vải mềm có thể cung cấp là khả năng bảo vệ khỏi đạn súng lục và mảnh đạn. Để bảo vệ khỏi đạn từ vũ khí nòng dài, cần phải sử dụng các tấm bọc thép. Khi tiếp xúc với một viên đạn từ vũ khí nòng dài, năng lượng tập trung cao được tạo ra trong một khu vực nhỏ, hơn nữa, một viên đạn như vậy là một phần tử sắc bén. Các loại vải mềm đựng trong túi có độ dày hợp lý sẽ không còn giữ được chúng. Đó là lý do tại sao nên sử dụng UHMWPE trong thiết kế có đế bằng composite của các tấm bọc thép.

Các nhà cung cấp chính sợi aramid UHMWPE cho các sản phẩm đạn đạo là:

  • Dyneema® (DSM, Hà Lan)
  • Spectra® (Mỹ)

Áo giáp kết hợp (nhiều lớp)

Vật liệu cho áo giáp kết hợp được lựa chọn tùy thuộc vào các điều kiện mà áo giáp sẽ được sử dụng. Các nhà phát triển NIB kết hợp các vật liệu được sử dụng và sử dụng chúng cùng nhau - do đó, có thể cải thiện đáng kể các đặc tính bảo vệ của áo giáp. Dệt-kim loại, gốm-nhựa hữu cơ và các loại áo giáp kết hợp khác được sử dụng rộng rãi ngày nay trên toàn thế giới.

Mức độ bảo vệ của áo giáp khác nhau tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng trong đó. Tuy nhiên, ngày nay không chỉ vật liệu làm áo chống đạn đóng vai trò quyết định mà còn có cả lớp phủ đặc biệt. Nhờ những tiến bộ trong công nghệ nano, các mẫu đã được phát triển với khả năng chống va đập tăng lên nhiều lần trong khi giảm đáng kể độ dày và trọng lượng. Khả năng này phát sinh do việc áp dụng một loại gel đặc biệt với chất tẩy rửa nano cho Kevlar kỵ nước, giúp tăng khả năng chống va đập động của Kevlar lên năm lần. Bộ giáp như vậy có thể làm giảm đáng kể kích thước của áo giáp, trong khi vẫn duy trì lớp bảo vệ như cũ.

Đọc về phân loại PPE.

Việc sử dụng vật liệu composite phi kim loại trong áo giáp của phương tiện chiến đấu đã không còn là bí mật đối với bất kỳ ai trong nhiều thập kỷ. Những vật liệu như vậy, ngoài lớp giáp thép chính, bắt đầu được sử dụng rộng rãi với sự ra đời của thế hệ xe tăng mới sau chiến tranh vào những năm 1960 và 70. Ví dụ, xe tăng T-64 của Liên Xô có giáp thân trước với lớp trung gian là sợi thủy tinh bọc thép (STB) và các thanh gốm được sử dụng ở phần trước của tháp pháo. Quyết định này đã làm tăng đáng kể khả năng chống chịu của vật thể bọc thép trước tác động của các loại đạn tích lũy và xuyên giáp.

Xe tăng hiện đại được trang bị áo giáp kết hợp, được thiết kế để giảm đáng kể tác động của các yếu tố gây sát thương của vũ khí chống tăng mới. Đặc biệt, sợi thủy tinh và chất độn gốm được sử dụng trong áo giáp kết hợp của xe tăng T-72, T-80 và T-90 trong nước, vật liệu gốm tương tự được sử dụng để bảo vệ xe tăng chủ lực Challenger của Anh (giáp Chobham) và xe tăng chủ lực Leclerc của Pháp. xe tăng. Nhựa tổng hợp được sử dụng làm lớp lót trong các khoang có thể ở được của xe tăng và xe bọc thép, loại trừ thiệt hại cho phi hành đoàn do các mảnh vỡ thứ cấp. Gần đây, những chiếc xe bọc thép đã xuất hiện, thân xe hoàn toàn bằng vật liệu tổng hợp dựa trên sợi thủy tinh và gốm sứ.

kinh nghiệm trong nước

Lý do chính cho việc sử dụng vật liệu phi kim loại trong áo giáp là trọng lượng tương đối thấp của chúng với mức độ bền cao hơn, cũng như khả năng chống ăn mòn. Vì vậy, gốm kết hợp các đặc tính của mật độ thấp và độ bền cao, nhưng đồng thời nó cũng khá dễ vỡ. Nhưng polyme vừa có độ bền, độ nhớt cao, vừa thuận tiện cho việc tạo hình mà thép bọc thép không thể tiếp cận được. Điều đặc biệt đáng chú ý là sợi thủy tinh, trên cơ sở đó các chuyên gia từ các quốc gia khác nhau đã cố gắng tạo ra một giải pháp thay thế cho áo giáp kim loại từ lâu. Công việc như vậy bắt đầu sau Thế chiến II vào cuối những năm 1940. Vào thời điểm đó, khả năng tạo ra xe tăng hạng nhẹ với áo giáp nhựa đã được xem xét nghiêm túc, vì nó, với khối lượng nhỏ hơn, về mặt lý thuyết có thể tăng đáng kể khả năng bảo vệ đạn đạo và tăng khả năng chống tích tụ.

Thân sợi thủy tinh cho xe tăng PT-76

Ở Liên Xô, việc phát triển thử nghiệm áo giáp chống đạn và chống đạn làm bằng nhựa bắt đầu vào năm 1957. Công việc nghiên cứu và phát triển được thực hiện bởi một nhóm lớn các tổ chức: VNII-100, Viện Nghiên cứu Nhựa, Viện Nghiên cứu Sợi thủy tinh, Viện Nghiên cứu-571, Viện Vật lý và Công nghệ Moscow. Đến năm 1960, nhánh VNII-100 đã phát triển thiết kế vỏ bọc thép của xe tăng hạng nhẹ PT-76 bằng sợi thủy tinh. Theo tính toán sơ bộ, nó được cho là giảm 30% hoặc thậm chí nhiều hơn trọng lượng cơ thể của vật thể bọc thép, trong khi vẫn duy trì khả năng chống đạn ở mức giáp thép có cùng trọng lượng. Đồng thời, hầu hết các khoản tiết kiệm khối lượng đã đạt được nhờ các bộ phận cấu trúc năng lượng của thân tàu, đó là đáy, mái, các bộ phận làm cứng, v.v. Mô hình thân tàu, các chi tiết được sản xuất tại nhà máy Karbolit ở Orekhovo-Zuyevo, đã vượt qua các cuộc thử nghiệm pháo kích, cũng như thử nghiệm trên biển bằng cách kéo.

Mặc dù khả năng chống đạn dự kiến ​​​​đã được xác nhận, nhưng vật liệu mới không mang lại bất kỳ lợi thế nào ở các khía cạnh khác - khả năng hiển thị nhiệt và radar giảm đáng kể dự kiến ​​​​đã không xảy ra. Ngoài ra, xét về mức độ phức tạp của công nghệ sản xuất, khả năng sửa chữa tại hiện trường và rủi ro kỹ thuật, áo giáp sợi thủy tinh kém hơn so với vật liệu làm bằng hợp kim nhôm, loại vật liệu được coi là thích hợp hơn cho xe bọc thép hạng nhẹ. Sự phát triển của các cấu trúc bọc thép, bao gồm hoàn toàn bằng sợi thủy tinh, đã sớm bị hạn chế, khi việc tạo ra áo giáp kết hợp cho một loại xe tăng hạng trung mới (sau này được sử dụng bởi T-64) bắt đầu phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, sợi thủy tinh bắt đầu được sử dụng tích cực trong ngành công nghiệp ô tô dân dụng để tạo ra các phương tiện địa hình có bánh mang thương hiệu ZiL.

Vì vậy, nói chung, nghiên cứu trong lĩnh vực này đang tiến triển thành công, bởi vì vật liệu composite có nhiều đặc tính độc đáo. Một trong những kết quả quan trọng của những công trình này là sự xuất hiện của áo giáp kết hợp với lớp mặt gốm và lớp nền nhựa gia cố. Hóa ra lớp bảo vệ như vậy có khả năng chống đạn xuyên giáp cao, trong khi khối lượng của nó nhỏ hơn 2-3 lần so với áo giáp thép có độ bền tương tự. Lớp giáp bảo vệ kết hợp như vậy đã có từ những năm 1960 bắt đầu được sử dụng trên các máy bay trực thăng chiến đấu để bảo vệ phi hành đoàn và các đơn vị dễ bị tổn thương nhất. Sau đó, một lớp bảo vệ kết hợp tương tự bắt đầu được sử dụng trong sản xuất ghế bọc thép cho phi công trực thăng quân đội.

Kết quả đạt được ở Liên bang Nga trong lĩnh vực phát triển vật liệu áo giáp phi kim loại được thể hiện trong các tài liệu được công bố bởi các chuyên gia của OAO NII Stali, nhà phát triển và sản xuất hệ thống bảo vệ tích hợp lớn nhất ở Nga, trong đó có Valery Grigoryan (Chủ tịch, Giám đốc Khoa học của OAO NII Stali ”, Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, Giáo sư, Viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Nga), Ivan Bespalov (Trưởng phòng, Ứng viên Khoa học Kỹ thuật), Alexey Karpov (Nhà nghiên cứu hàng đầu của Công ty Cổ phần “Thép NII”, tiến sĩ khoa học kỹ thuật).

Thử nghiệm tấm giáp gốm tăng cường khả năng bảo vệ cho xe BMD-4M

Các chuyên gia của Viện Nghiên cứu Thép viết rằng trong những năm gần đây, tổ chức này đã phát triển các cấu trúc bảo vệ cấp 6a với mật độ bề mặt 36-38 kg trên một mét vuông dựa trên cacbua bo do VNIIEF (Sarov) sản xuất trên nền polyetylen trọng lượng phân tử cao. . ONPP Tekhnologiya, với sự tham gia của Viện nghiên cứu thép của Công ty cổ phần, đã tạo ra các cấu trúc bảo vệ loại 6a với mật độ bề mặt 39-40 kg trên một mét vuông dựa trên cacbua silic (cũng trên chất nền là polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao - UHMWPE ).

Các cấu trúc này có lợi thế về trọng lượng không thể phủ nhận so với các cấu trúc áo giáp làm từ corundum (46-50 kg trên một mét vuông) và các bộ phận áo giáp bằng thép, nhưng chúng có hai nhược điểm: khả năng sống sót thấp và giá thành cao.

Có thể đạt được sự gia tăng khả năng sống sót của các phần tử áo giáp gốm hữu cơ lên ​​đến một lần bắn trên mỗi decim vuông bằng cách làm cho chúng xếp chồng lên nhau từ các ô nhỏ. Cho đến nay, một hoặc hai bức ảnh có thể được đảm bảo trong bảng bọc thép có đế UHMWPE với diện tích từ 5 đến 7 cm vuông, nhưng không còn nữa. Không phải ngẫu nhiên mà các tiêu chuẩn nước ngoài về khả năng chống đạn yêu cầu thử nghiệm một viên đạn súng trường xuyên giáp chỉ với một lần bắn vào cấu trúc bảo vệ. Đạt được khả năng sống sót lên đến ba phát bắn trên mỗi decim vuông vẫn là một trong những nhiệm vụ chính mà các nhà phát triển hàng đầu của Nga đang cố gắng giải quyết.

Khả năng sống sót cao có thể thu được bằng cách sử dụng một lớp gốm rời rạc, tức là một lớp bao gồm các hình trụ nhỏ. Ví dụ, những tấm áo giáp như vậy được sản xuất bởi TenCate Advanced Armor và các công ty khác. Những thứ khác không đổi, chúng nặng hơn khoảng 10% so với các tấm gốm phẳng.

Làm chất nền cho gốm sứ, các tấm ép làm bằng polyetylen có trọng lượng phân tử cao (loại Dyneema hoặc Spectra) được sử dụng làm vật liệu sử dụng nhiều năng lượng nhẹ nhất. Tuy nhiên, nó chỉ được sản xuất ở nước ngoài. Nga cũng nên thành lập cơ sở sản xuất sợi của riêng mình chứ không chỉ ép các tấm từ nguyên liệu thô nhập khẩu. Cũng có thể sử dụng vật liệu composite dựa trên vải aramid trong nước, nhưng trọng lượng và giá thành của chúng vượt xa các tấm polyetylen.

Cải thiện hơn nữa các đặc tính của áo giáp composite dựa trên các yếu tố áo giáp gốm liên quan đến xe bọc thép được thực hiện trong các lĩnh vực chính sau.

Nâng cao chất lượng gốm bọc thép. Trong hai hoặc ba năm gần đây, Viện Nghiên cứu Thép đã hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất gốm bọc thép ở Nga - NEVZ-Soyuz OJSC, Alox CJSC, Virial LLC trong việc thử nghiệm và nâng cao chất lượng gốm bọc thép. Bằng những nỗ lực chung, có thể cải thiện đáng kể chất lượng của nó và gần như đưa nó ngang tầm với các mẫu phương Tây.

Phát triển các giải pháp thiết kế hợp lý. Một bộ gạch men có các vùng đặc biệt gần các khớp của chúng, làm giảm các đặc tính đạn đạo. Để cân bằng các thuộc tính của bảng điều khiển, một thiết kế của tấm áo giáp "định hình" đã được phát triển. Những tấm này được lắp trên xe "Kẻ trừng phạt" và đã vượt qua các bài kiểm tra sơ bộ thành công. Ngoài ra, các cấu trúc dựa trên corundum với chất nền là UHMWPE và aramid có trọng lượng 45 kg lực trên một mét vuông đã được thử nghiệm cho bảng điều khiển loại 6a. Tuy nhiên, việc sử dụng các tấm như vậy trong các đối tượng AT và BTVT bị hạn chế do các yêu cầu bổ sung (ví dụ: khả năng chống kích nổ bên của thiết bị nổ).

Buồng lái thử nghiệm vỏ được bảo vệ bằng áo giáp kết hợp với gạch men

Đối với các phương tiện bọc thép như xe chiến đấu bộ binh và xe bọc thép chở quân, hiệu ứng hỏa lực tăng lên là đặc trưng, ​​​​do đó mật độ thương tích tối đa mà một tấm gốm được lắp ráp theo nguyên tắc "áo giáp rắn" có thể cung cấp là không đủ. Giải pháp cho vấn đề này chỉ có thể thực hiện được khi sử dụng các cụm gốm rời rạc gồm các phần tử hình lục giác hoặc hình trụ tương ứng với phương tiện phá hủy. Cách bố trí riêng biệt đảm bảo khả năng sống sót tối đa của tấm giáp tổng hợp, mật độ sát thương cuối cùng gần bằng mật độ sát thương của cấu trúc áo giáp kim loại.

Tuy nhiên, đặc tính trọng lượng của các chế phẩm áo giáp gốm rời rạc có đế ở dạng tấm giáp nhôm hoặc thép cao hơn từ 5 đến 10% so với các tấm gốm đặc. Ưu điểm của các tấm làm bằng gốm rời rạc là chúng không cần phải dán vào đế. Những tấm giáp này đã được lắp đặt và thử nghiệm trên các nguyên mẫu BRDM-3 và BMD-4. Hiện tại, những tấm pin như vậy được sử dụng như một phần của dự án R&D Typhoon và Boomerang.

kinh nghiệm nước ngoài

Năm 1965, các chuyên gia từ công ty DuPont của Mỹ đã tạo ra một loại vật liệu có tên Kevlar. Đó là một loại sợi tổng hợp aramid, theo các nhà phát triển, bền hơn thép gấp 5 lần với cùng khối lượng, nhưng đồng thời có tính linh hoạt của sợi thông thường. Kevlar đã được sử dụng rộng rãi làm vật liệu áo giáp trong ngành hàng không và trong việc tạo ra các thiết bị bảo vệ cá nhân (áo giáp, mũ bảo hiểm, v.v.). Ngoài ra, Kevlar bắt đầu được đưa vào hệ thống bảo vệ của xe tăng và các phương tiện chiến đấu bọc thép khác như một lớp lót để bảo vệ phi hành đoàn khỏi thiệt hại thứ cấp do các mảnh giáp gây ra. Sau đó, một vật liệu tương tự đã được tạo ra ở Liên Xô, tuy nhiên, nó không được sử dụng trong xe bọc thép.

BBM CAV thử nghiệm của Mỹ với thân tàu bằng sợi thủy tinh

Trong khi đó, các loại vũ khí tích lũy và động năng tiên tiến hơn đã xuất hiện, kéo theo đó là các yêu cầu về áo giáp bảo vệ thiết bị ngày càng tăng, khiến trọng lượng của nó tăng lên. Gần như không thể giảm khối lượng thiết bị quân sự mà không ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ. Nhưng vào những năm 1980, sự phát triển của công nghệ và những phát triển mới nhất trong ngành hóa chất đã khiến ý tưởng về áo giáp sợi thủy tinh có thể quay trở lại. Do đó, công ty FMC của Mỹ, tham gia sản xuất xe quân sự, đã tạo ra một tháp pháo nguyên mẫu cho xe chiến đấu bộ binh M2 Bradley, lớp bảo vệ là một mảnh composite gia cố bằng sợi thủy tinh (ngoại trừ phần phía trước). Năm 1989, các cuộc thử nghiệm bắt đầu trên chiếc BMP Bradley với thân xe bọc thép, bao gồm hai phần trên và dưới, bao gồm các tấm composite nhiều lớp và khung gầm nhẹ làm bằng nhôm. Theo kết quả thử nghiệm, người ta thấy rằng về mức độ bảo vệ đạn đạo, phương tiện này tương ứng với BMP M2A1 tiêu chuẩn với trọng lượng cơ thể giảm 27%.

Từ năm 1994, tại Hoa Kỳ, là một phần của chương trình Trình diễn Công nghệ Tiên tiến (ATD), một nguyên mẫu của phương tiện chiến đấu bọc thép có tên CAV (Xe bọc thép tổng hợp) đã được tạo ra. Thân tàu của nó hoàn toàn bao gồm áo giáp kết hợp dựa trên gốm sứ và sợi thủy tinh sử dụng các công nghệ mới nhất, nhờ đó nó được lên kế hoạch giảm 33% tổng khối lượng ở mức độ bảo vệ tương đương với thép bọc thép, và theo đó, tăng tính cơ động. Mục đích chính của cỗ máy CAV, việc phát triển được giao cho United Defense, là một minh chứng rõ ràng về khả năng sử dụng vật liệu composite trong sản xuất vỏ bọc thép cho các phương tiện chiến đấu bộ binh, tàu sân bay bọc thép và các phương tiện chiến đấu khác đầy triển vọng.

Năm 1998, một nguyên mẫu xe bánh xích CAV nặng 19,6 tấn đã được trình diễn. Thân tàu được làm bằng hai lớp vật liệu composite: lớp ngoài làm bằng gốm dựa trên oxit nhôm, lớp trong làm bằng sợi thủy tinh được gia cố bằng thủy tinh cường độ cao chất xơ. Ngoài ra, bề mặt bên trong của thân tàu có lớp lót chống phân mảnh. Đáy bằng sợi thủy tinh, để tăng khả năng bảo vệ chống lại các vụ nổ mìn, có cấu trúc với đế dạng tổ ong. Gầm xe được bao phủ bởi các tấm chắn bên làm bằng composite hai lớp. Để chứa phi hành đoàn trong mũi, một khoang chiến đấu biệt lập đã được cung cấp, được chế tạo bằng cách hàn các tấm titan và có thêm áo giáp làm bằng gốm (trán) và sợi thủy tinh (mái) và lớp lót chống phân mảnh. Chiếc xe được trang bị động cơ diesel 550 mã lực. và truyền động thủy cơ, tốc độ của nó đạt 64 km/h, tầm bay 480 km. Là vũ khí chính trên thân tàu, một bệ quay tròn tăng dần với pháo tự động M242 Bushmaster 25 mm đã được lắp đặt.

Các thử nghiệm của CAV nguyên mẫu bao gồm các nghiên cứu về khả năng chịu tải va đập của thân tàu (thậm chí người ta đã lên kế hoạch lắp đặt súng xe tăng 105 mm và tiến hành bắn loạt) và thử nghiệm trên biển với tổng quãng đường vài nghìn km. Tổng cộng, cho đến năm 2002, chương trình đã cung cấp khoản chi tiêu lên tới 12 triệu đô la. Nhưng công việc chưa bao giờ rời khỏi giai đoạn thử nghiệm, mặc dù nó đã chứng minh rõ ràng khả năng sử dụng vật liệu composite thay cho áo giáp cổ điển. Do đó, sự phát triển theo hướng này đã được tiếp tục trong lĩnh vực cải tiến công nghệ tạo ra nhựa chịu lực.

Nước Đức cũng không nằm ngoài xu thế chung, từ cuối những năm 1980. tiến hành nghiên cứu tích cực trong lĩnh vực vật liệu bọc thép phi kim loại. Năm 1994, áo giáp composite chống đạn và chống đạn Mexas do IBD Deisenroth Engineering phát triển dựa trên gốm đã được chấp nhận cung cấp tại quốc gia này. Nó có thiết kế kiểu mô-đun và được sử dụng như một lớp bảo vệ bản lề bổ sung cho các phương tiện chiến đấu bọc thép, được lắp trên lớp giáp chính. Theo đại diện của công ty, áo giáp composite Mexas bảo vệ hiệu quả trước đạn xuyên giáp cỡ nòng lên tới 14,5 mm. Sau đó, các mô-đun áo giáp Mexas bắt đầu được sử dụng rộng rãi để tăng cường an ninh cho xe tăng chủ lực và các phương tiện chiến đấu khác từ các quốc gia khác nhau, bao gồm xe tăng Leopard-2, xe chiến đấu bộ binh ASCOD và CV9035, Stryker, xe bọc thép chở quân Piranha-IV, Dingo và xe bọc thép Fennec.", cũng như tổ hợp pháo tự hành PzH 2000.

Đồng thời, kể từ năm 1993, công việc đã được tiến hành ở Anh để tạo ra một cỗ máy ACAVP (Nền tảng xe bọc thép tổng hợp tiên tiến) nguyên mẫu với thân xe được làm hoàn toàn bằng composite dựa trên sợi thủy tinh và nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh. Dưới sự hướng dẫn chung của DERA (Cơ quan Nghiên cứu và Đánh giá Quốc phòng) của Bộ Quốc phòng, các chuyên gia từ Qinetiq, Vickers Defense Systems, Vosper Thornycroft, Short Brothers và các nhà thầu khác đã tạo ra một thân tàu liền khối tổng hợp như một phần của công việc phát triển đơn lẻ. Mục đích của sự phát triển là tạo ra một mẫu xe chiến đấu bọc thép bánh xích với khả năng bảo vệ tương tự như áo giáp kim loại, nhưng trọng lượng giảm đáng kể. Trước hết, điều này được quyết định bởi sự cần thiết phải có thiết bị quân sự chính thức cho lực lượng phản ứng nhanh, có thể được vận chuyển bằng máy bay vận tải quân sự C-130 Hercules lớn nhất. Ngoài ra, công nghệ mới giúp giảm tiếng ồn của máy, khả năng hiển thị nhiệt và radar, kéo dài tuổi thọ do khả năng chống ăn mòn cao và trong tương lai, giảm chi phí sản xuất. Để tăng tốc công việc, các bộ phận và cụm lắp ráp của Chiến binh BMP nối tiếp của Anh đã được sử dụng.

AFV ACAVP có kinh nghiệm của Anh với thân tàu bằng sợi thủy tinh

Đến năm 1999, Vickers Defense Systems, đơn vị thực hiện công việc thiết kế và tích hợp tổng thể tất cả các hệ thống con nguyên mẫu, đã gửi nguyên mẫu ACAVP để thử nghiệm. Xe có khối lượng khoảng 24 tấn, động cơ 550 mã lực kết hợp với hộp số thủy lực và hệ thống làm mát cải tiến cho phép đạt tốc độ 70 km/h trên đường cao tốc và 40 km/h trên địa hình gồ ghề. Xe được trang bị pháo tự động 30 mm kết hợp với súng máy 7,62 mm. Trong trường hợp này, một tháp pháo tiêu chuẩn từ Fox BRM nối tiếp với áo giáp kim loại đã được sử dụng.

Vào năm 2001, các cuộc thử nghiệm ACAVP đã được hoàn thành thành công và theo nhà phát triển, đã chứng minh các chỉ số bảo mật và tính cơ động ấn tượng (báo chí đã tuyên bố một cách đầy tham vọng rằng người Anh được cho là đã tạo ra một chiếc xe bọc thép composite “lần đầu tiên trên thế giới”). Vỏ composite cung cấp khả năng bảo vệ chắc chắn chống lại đạn xuyên giáp lên đến 14,5 mm ở hình chiếu bên và đạn 30 mm ở hình chiếu phía trước, và bản thân vật liệu này giúp loại bỏ thiệt hại thứ cấp cho phi hành đoàn do mảnh đạn khi xuyên qua lớp giáp. Lớp giáp mô-đun bổ sung cũng được cung cấp để tăng cường khả năng bảo vệ, lớp giáp này được lắp phía trên lớp giáp chính và có thể tháo dỡ nhanh chóng khi vận chuyển phương tiện bằng đường hàng không. Tổng cộng, chiếc xe đã vượt qua 1800 km trong quá trình thử nghiệm và không có hư hỏng nghiêm trọng nào được ghi nhận, thân tàu chịu được mọi va đập và tải trọng động thành công. Ngoài ra, có thông tin cho rằng trọng lượng của máy là 24 tấn - đây không phải là kết quả cuối cùng, con số này có thể được giảm xuống bằng cách lắp đặt một bộ nguồn nhỏ gọn hơn và hệ thống treo khí nén, và việc sử dụng các rãnh cao su nhẹ có thể làm giảm đáng kể trọng lượng của máy. Mức độ ồn.

Bất chấp những kết quả khả quan, nguyên mẫu ACAVP hóa ra vẫn chưa được công nhận, mặc dù ban quản lý DERA đã lên kế hoạch tiếp tục nghiên cứu cho đến năm 2005, và sau đó tạo ra một BRM đầy hứa hẹn với áo giáp tổng hợp và kíp lái gồm hai người. Cuối cùng, chương trình đã bị cắt giảm và việc thiết kế thêm một phương tiện trinh sát đầy hứa hẹn đã được thực hiện theo dự án TRACER sử dụng hợp kim nhôm và thép đã được chứng minh.

Tuy nhiên, công việc nghiên cứu vật liệu áo giáp phi kim loại cho thiết bị và bảo vệ cá nhân vẫn được tiếp tục. Ở một số quốc gia, các chất tương tự của vật liệu Kevlar đã xuất hiện, chẳng hạn như Twaron của công ty Đan Mạch Teijin Aramid. Nó là một loại sợi para-aramid rất bền và nhẹ, được cho là sẽ được sử dụng trong áo giáp của các thiết bị quân sự và theo nhà sản xuất, nó có thể giảm 30-60% tổng trọng lượng của cấu trúc so với các loại sợi truyền thống. Một vật liệu khác, được gọi là "Dynema", do DSM Dyneema sản xuất là sợi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao (UHMWPE) có độ bền cao. Theo nhà sản xuất, UHMWPE là vật liệu bền nhất trên thế giới - mạnh hơn thép (!) 15 lần và mạnh hơn 40% so với sợi aramid có cùng khối lượng. Nó được lên kế hoạch sử dụng để sản xuất áo giáp, mũ bảo hiểm và làm áo giáp cho các phương tiện chiến đấu hạng nhẹ.

Xe bọc thép hạng nhẹ làm bằng nhựa

Dựa trên kinh nghiệm tích lũy được, các chuyên gia nước ngoài kết luận rằng việc phát triển xe tăng và xe bọc thép chở quân đầy hứa hẹn được trang bị đầy đủ áo giáp nhựa vẫn là một công việc gây tranh cãi và rủi ro. Nhưng các vật liệu mới hóa ra lại có nhu cầu trong quá trình phát triển các phương tiện có bánh nhẹ hơn dựa trên ô tô sản xuất. Vì vậy, từ tháng 12 năm 2008 đến tháng 5 năm 2009 tại bãi thử Nevada của Mỹ, một chiếc xe bọc thép hạng nhẹ với thân hoàn toàn bằng vật liệu composite đã được thử nghiệm. Chiếc xe, được đặt tên là ACMV (Xe quân sự tổng hợp), được phát triển bởi TPI Composites, đã vượt qua thành công các cuộc thử nghiệm trên biển và ngoài đời thực, đã lái tổng cộng 8.000 km trên đường nhựa và đường đất, cũng như xuyên quốc gia. Các cuộc thử lửa và phá dỡ đã được lên kế hoạch. Cơ sở của chiếc xe bọc thép thử nghiệm là HMMWV nổi tiếng - "Hammer". Khi tạo tất cả các cấu trúc của thân nó (bao gồm cả dầm khung), chỉ có vật liệu composite được sử dụng. Do đó, TPI Composites đã cố gắng giảm đáng kể trọng lượng của ACMV và theo đó, tăng khả năng chuyên chở của nó. Ngoài ra, nó được lên kế hoạch để kéo dài tuổi thọ của máy theo một mức độ lớn do độ bền dự kiến ​​​​của vật liệu tổng hợp cao hơn so với kim loại.

Tiến bộ đáng kể trong việc sử dụng vật liệu tổng hợp cho xe bọc thép hạng nhẹ đã được thực hiện ở Anh. Năm 2007, tại Triển lãm quốc tế lần thứ 3 về Hệ thống và Thiết bị Phòng thủ ở London, một chiếc xe bọc thép Cav-Cat dựa trên xe tải hạng trung Iveco được trang bị áo giáp composite CAMAC của NP Aerospace đã được trình diễn. Ngoài lớp giáp tiêu chuẩn, lớp bảo vệ bổ sung đã được cung cấp cho các bên của phương tiện thông qua việc lắp đặt các tấm giáp mô-đun và lưới chống tích tụ, cũng bao gồm một vật liệu tổng hợp. Một cách tiếp cận tích hợp để bảo vệ CavCat giúp giảm đáng kể tác động của vụ nổ mìn, mảnh đạn và vũ khí chống tăng bộ binh hạng nhẹ đối với phi hành đoàn và lực lượng đổ bộ.

Xe bọc thép ACMV kinh nghiệm của Mỹ với thân bằng sợi thủy tinh

Xe bọc thép CfvCat của Anh có thêm lưới chống tích lũy

Điều đáng chú ý là trước đó NP Aerospace đã trình diễn áo giáp CAMAS trên xe bọc thép hạng nhẹ Landrover Snatch như một phần của bộ áo giáp Cav100. Giờ đây, các bộ dụng cụ tương tự Cav200 và Cav300 được cung cấp cho các phương tiện có bánh trung bình và hạng nặng. Ban đầu, vật liệu áo giáp mới được tạo ra để thay thế cho áo giáp chống đạn hỗn hợp kim loại với lớp bảo vệ cao và độ bền kết cấu tổng thể với trọng lượng tương đối thấp. Nó dựa trên một hỗn hợp nhiều lớp được ép, cho phép tạo thành một bề mặt rắn chắc và tạo ra một chiếc vỏ có ít mối nối nhất. Theo nhà sản xuất, vật liệu giáp CAMAC cung cấp thiết kế "đơn khối" kiểu mô-đun với khả năng bảo vệ đạn đạo tối ưu và khả năng chịu tải kết cấu mạnh.

Nhưng NP Aerospace đã tiến xa hơn và hiện đề nghị trang bị cho các phương tiện chiến đấu hạng nhẹ lớp bảo vệ hỗn hợp đạn đạo và năng động mới do chính họ sản xuất, mở rộng phiên bản của tổ hợp bảo vệ bằng cách tạo các phụ kiện EFPA và ACBA. Đầu tiên là các khối nhựa nhồi thuốc nổ được lắp đặt trên áo giáp chính, và thứ hai là các khối áo giáp composite đúc, cũng được lắp đặt thêm trên thân tàu.

Do đó, các phương tiện chiến đấu bọc thép hạng nhẹ với lớp giáp bảo vệ composite, được phát triển cho quân đội, không còn giống như một thứ gì đó khác thường. Một cột mốc mang tính biểu tượng là chiến thắng của tập đoàn công nghiệp Force Protection Europe Ltd vào tháng 9 năm 2010 trong cuộc đấu thầu cung cấp cho lực lượng vũ trang Anh xe tuần tra bọc thép hạng nhẹ LPPV (Light Protected Patrol Vehicle), được gọi là Ocelot. Bộ Quốc phòng Anh đã quyết định thay thế các phương tiện quân sự Land Rover Snatch đã lỗi thời, vì chúng không thể tự biện minh trong điều kiện chiến đấu hiện đại ở Afghanistan và Iraq, bằng một phương tiện đầy hứa hẹn với áo giáp làm bằng vật liệu phi kim loại. Là đối tác của Lực lượng Bảo vệ Châu Âu, công ty có nhiều kinh nghiệm trong việc sản xuất các phương tiện được bảo vệ cao như MRAP, nhà sản xuất ô tô Ricardo plc và KinetiK, chuyên kinh doanh áo giáp, đã được chọn.

Ocelot đã được phát triển từ cuối năm 2008. Các nhà thiết kế xe bọc thép đã quyết định tạo ra một phương tiện mới về cơ bản dựa trên giải pháp thiết kế ban đầu dưới dạng một nền tảng mô-đun phổ quát, không giống như các mẫu khác dựa trên khung gầm thương mại nối tiếp. Ngoài đáy thân tàu hình chữ V, giúp tăng khả năng chống mìn bằng cách phân tán năng lượng vụ nổ, một khung hình hộp bọc thép treo đặc biệt gọi là "ván trượt" đã được phát triển, bên trong có trục các đăng, hộp số và bộ vi sai. đã được đặt. Giải pháp kỹ thuật mới giúp phân bổ lại trọng lượng của máy sao cho trọng tâm càng gần mặt đất càng tốt. Hệ thống treo bánh xe - thanh xoắn có hành trình dọc lớn, dẫn động đến cả bốn bánh - riêng biệt, các nút của trục trước và sau, cũng như các bánh xe - có thể hoán đổi cho nhau. Ca-bin có bản lề, trong đó phi hành đoàn được đặt, được gắn vào "ván trượt", cho phép nghiêng ca-bin sang một bên để tiếp cận hộp số. Bên trong có ghế ngồi cho hai thành viên phi hành đoàn và bốn lính dù. Những người sau ngồi quay mặt vào nhau, chỗ ngồi của họ được rào lại bằng các vách ngăn tháp, giúp củng cố thêm cấu trúc thân tàu. Để vào bên trong cabin, có các cửa ở bên trái và phía sau, cũng như hai cửa sập trên mái. Không gian bổ sung được cung cấp để lắp đặt các thiết bị khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của máy. Một bộ nguồn phụ động cơ diesel Steyr được lắp đặt để cấp nguồn cho các thiết bị.

Nguyên mẫu đầu tiên của máy Ocelot được sản xuất vào năm 2009. Khối lượng của nó là 7,5 tấn, trọng tải là 2 tấn, tốc độ tối đa trên đường cao tốc là 110 km/h, tầm bay 600 km, bán kính quay vòng khoảng 12 m, góc nghiêng 40°, lội nước sâu tới 0,8 m. Trọng tâm thấp và chân đế rộng giữa các bánh xe đảm bảo độ ổn định khi lật xe. Khả năng xuyên quốc gia được tăng lên bằng cách sử dụng bánh xe 20 inch lớn hơn. Hầu hết cabin treo bao gồm các tấm áo giáp tổng hợp hình bọc thép được gia cố bằng sợi thủy tinh. Có giá đỡ cho một bộ áo giáp bổ sung. Thiết kế cung cấp các khu vực được bọc cao su để gắn các bộ phận, giúp giảm tiếng ồn, độ rung và tăng cường độ cách nhiệt so với khung máy thông thường. Theo các nhà phát triển, thiết kế cơ bản cung cấp khả năng bảo vệ phi hành đoàn khỏi các vụ nổ và vũ khí trên mức tiêu chuẩn STANAG IIB. Người ta cũng tuyên bố rằng việc thay thế hoàn toàn động cơ và hộp số có thể được thực hiện tại hiện trường trong vòng một giờ chỉ bằng các công cụ tiêu chuẩn.

Đợt giao hàng đầu tiên của những chiếc xe bọc thép Ocelot bắt đầu vào cuối năm 2011 và đến cuối năm 2012, khoảng 200 chiếc xe này đã được đưa vào lực lượng vũ trang Anh. Lực lượng Bảo vệ Châu Âu, ngoài mô hình tuần tra LPPV cơ bản, cũng đã phát triển các tùy chọn với mô-đun vũ khí WMIK (Bộ lắp đặt vũ khí gắn trên vũ khí) với phi hành đoàn 4 người và phiên bản chở hàng có cabin cho 2 người. Cô hiện đang tham gia đấu thầu cung cấp xe bọc thép của Bộ Quốc phòng Úc.

Vì vậy, việc tạo ra các vật liệu áo giáp phi kim loại mới trong những năm gần đây đang diễn ra sôi nổi. Có lẽ sẽ không còn xa nữa khi những chiếc xe bọc thép được đưa vào sử dụng, không có một bộ phận kim loại nào trên thân, sẽ trở nên phổ biến. Bảo vệ áo giáp nhẹ nhưng bền có liên quan đặc biệt hiện nay, khi các cuộc xung đột vũ trang cường độ thấp bùng lên ở các khu vực khác nhau trên thế giới, nhiều hoạt động chống khủng bố và gìn giữ hòa bình đang được thực hiện.