Áo giáp hiện đại dựa trên vật liệu composite. Giáp đồng chất và hợp thành Có mẹo chống phế liệu

Trong thời đại mà một du kích được trang bị lựu đạn có thể phá hủy mọi thứ, từ xe tăng chiến đấu chủ lực đến xe tải bộ binh chỉ bằng một phát súng, thì câu nói của William Shakespeare "Và những người thợ làm súng hiện được đánh giá cao" càng phù hợp càng tốt. Công nghệ áo giáp đang phát triển để bảo vệ tất cả các đơn vị chiến đấu, từ xe tăng đến bộ binh.

Các mối đe dọa truyền thống luôn thúc đẩy sự phát triển của áo giáp xe bao gồm đạn động năng tốc độ cao bắn ra từ pháo xe tăng của đối phương, đầu đạn ATGM HEAT, súng trường không giật và súng phóng lựu bộ binh. Tuy nhiên, kinh nghiệm chiến đấu của các hoạt động chống nổi dậy và gìn giữ hòa bình do các lực lượng vũ trang tiến hành đã chỉ ra rằng đạn xuyên giáp từ súng trường và súng máy, cùng với các thiết bị nổ tự chế phổ biến hoặc bom ven đường, đã trở thành mối đe dọa chính đối với các phương tiện chiến đấu hạng nhẹ.

Kết quả là, trong khi nhiều phát triển hiện nay về áo giáp nhằm mục đích bảo vệ xe tăng và xe bọc thép chở quân, thì người ta cũng ngày càng quan tâm đến các phương án áo giáp cho các phương tiện nhẹ hơn, cũng như các loại áo giáp cải tiến cho quân nhân.

Loại áo giáp chính mà các phương tiện chiến đấu được trang bị là kim loại dày, thường là thép. Trong xe tăng chiến đấu chủ lực (MBT), nó có dạng áo giáp cán đồng nhất (RHA - roll homoe armor), mặc dù nhôm được sử dụng trong một số phương tiện nhẹ hơn, chẳng hạn như xe bọc thép chở quân M113.

Áo giáp thép đục lỗ là một tấm có một nhóm lỗ được khoan vuông góc với bề mặt trước và có đường kính nhỏ hơn một nửa đường kính của đường đạn dự định của kẻ thù. Các lỗ làm giảm khối lượng của áo giáp, trong khi xét về khả năng chống lại các mối đe dọa động học, việc giảm hiệu suất của áo giáp trong trường hợp này là rất ít.

thép cải tiến

Việc tìm kiếm loại áo giáp tốt nhất vẫn tiếp tục. Thép cải tiến cho phép tăng khả năng bảo vệ trong khi vẫn duy trì trọng lượng ban đầu hoặc, đối với các tấm nhẹ hơn, duy trì mức độ bảo vệ hiện có.

Công ty IBD Deisenroth Engineering của Đức đã làm việc với các nhà cung cấp thép của mình để phát triển một loại thép nitơ cường độ cao mới. Trong các thử nghiệm so sánh với thép Giáp cứng cao Armox500Z hiện có, nó đã chỉ ra rằng có thể đạt được khả năng bảo vệ chống lại đạn vũ khí cỡ nhỏ 7,62x54R bằng cách sử dụng các tấm có độ dày bằng khoảng 70% độ dày cần thiết khi sử dụng vật liệu trước đó.

Năm 2009, Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ Quốc phòng Anh DSTL phối hợp với Coras đã công bố thép bọc thép. được gọi là Siêu Bainit. Được chế tạo bằng một quy trình được gọi là làm cứng đẳng nhiệt, nó không yêu cầu các chất phụ gia đắt tiền để tránh bị nứt trong quá trình sản xuất. Vật liệu mới được tạo ra bằng cách nung nóng thép đến 1000°C, sau đó làm nguội đến 250°C, sau đó giữ ở nhiệt độ đó trong 8 giờ trước khi làm nguội đến nhiệt độ phòng.

Trong trường hợp kẻ thù không có vũ khí xuyên giáp, thì ngay cả một tấm thép thương mại cũng có thể hoạt động tốt. Ví dụ, các băng đảng ma túy Mexico sử dụng những chiếc xe tải bọc thép hạng nặng được trang bị tấm thép để bảo vệ chúng khỏi hỏa lực vũ khí nhỏ. Với việc sử dụng rộng rãi cái gọi là "phương tiện", xe tải được trang bị súng máy hoặc pháo hạng nhẹ, trong các cuộc xung đột cường độ thấp ở các nước đang phát triển, sẽ rất ngạc nhiên nếu quân đội không đối mặt với những "phương tiện" bọc thép tương tự trong các cuộc xung đột. bất ổn trong tương lai.

áo giáp tổng hợp

Áo giáp tổng hợp, bao gồm các lớp vật liệu khác nhau, chẳng hạn như kim loại, nhựa, gốm hoặc khe hở không khí, đã được chứng minh là hiệu quả hơn áo giáp thép. Vật liệu gốm giòn và khi được sử dụng riêng lẻ chỉ mang lại khả năng bảo vệ hạn chế, nhưng khi kết hợp với các vật liệu khác, chúng tạo thành một cấu trúc hỗn hợp đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc bảo vệ các phương tiện hoặc từng người lính.

Vật liệu composite đầu tiên được sử dụng rộng rãi là vật liệu có tên là Combination K. Nó được báo cáo là sợi thủy tinh được kẹp giữa các tấm thép bên trong và bên ngoài; nó được sử dụng trên xe tăng T-64 của Liên Xô, được đưa vào sử dụng vào giữa những năm 60.

Áo giáp Chobham do Anh thiết kế ban đầu được lắp đặt trên xe tăng thử nghiệm FV 4211 của Anh. Mặc dù nó được phân loại nhưng theo dữ liệu không chính thức, nó bao gồm một số lớp đàn hồi và gạch men được bọc trong một ma trận kim loại và được dán vào tấm đế. Nó được sử dụng trên xe tăng Challenger I và II và trên M1 Abrams.

Loại công nghệ này có thể không cần thiết trừ khi kẻ tấn công có vũ khí xuyên giáp tinh vi. Năm 2004, một công dân Mỹ bất mãn đã trang bị cho chiếc máy ủi Komatsu D355A lớp giáp composite làm từ bê tông kẹp giữa các tấm thép của chính mình. Giáp dày 300 mm không thể xuyên thủng đối với vũ khí nhỏ. Có lẽ chỉ là vấn đề thời gian trước khi các băng đảng ma túy và phiến quân trang bị cho xe của họ theo cách này.

tiện ích bổ sung

Thay vì trang bị cho phương tiện lớp giáp nhôm hoặc thép ngày càng dày và nặng, quân đội bắt đầu áp dụng nhiều hình thức bảo vệ bổ sung được gắn kết.

Một trong những ví dụ nổi tiếng về áo giáp thụ động có bản lề dựa trên vật liệu composite là hệ thống áo giáp có thể mở rộng theo mô-đun Mexas (Modular Expandable Armor System). Được thiết kế bởi IBD Deisenroth Engineering của Đức, nó được sản xuất bởi Chempro. Hàng trăm bộ áo giáp đã được chế tạo cho các phương tiện chiến đấu bọc thép bánh xích và bánh lốp, cũng như xe tải bánh lốp. Hệ thống này được lắp đặt trên xe tăng Leopard 2, xe bọc thép chở quân M113 và các phương tiện bánh lốp như Renault 6 x 6 VAB và xe Fuchs của Đức.

Công ty đã phát triển và bắt đầu giao hàng hệ thống tiếp theo của mình - áo giáp bảo vệ mô-đun tiên tiến Amap (Bảo vệ áo giáp mô-đun nâng cao). Nó dựa trên các hợp kim thép hiện đại, hợp kim nhôm-titan, thép nanomet, gốm và vật liệu gốm nano.

Các nhà khoa học từ phòng thí nghiệm DSTL nói trên đã phát triển thêm một hệ thống bảo vệ bằng sứ có thể treo trên ô tô. Sau khi bộ giáp này được phát triển để sản xuất hàng loạt bởi công ty NP Aerospace của Anh và được đặt tên là Camac EFP, nó đã được sử dụng ở Afghanistan.

Hệ thống sử dụng các mảnh gốm hình lục giác nhỏ có kích thước, hình học và vị trí trong mảng đã được nghiên cứu bởi DSTL. Các phân đoạn riêng lẻ được giữ cùng nhau bằng polyme đúc và được đặt trong vật liệu tổng hợp có đặc tính đạn đạo cao.

Việc sử dụng các tấm bản lề của áo giáp phản ứng chủ động (bảo vệ động) để bảo vệ phương tiện đã được nhiều người biết đến, nhưng việc kích nổ các tấm như vậy có thể làm hỏng phương tiện và gây ra mối đe dọa cho bộ binh gần đó. Như tên gọi của nó, áo giáp phản ứng nổ tự giới hạn của Slera hạn chế sự lan rộng của tác động của một vụ nổ, nhưng phải trả giá cho điều này bằng hiệu suất giảm đi phần nào. Nó sử dụng các vật liệu có thể được phân loại là thụ động; chúng không hiệu quả bằng chất nổ có thể kích nổ hoàn toàn. Tuy nhiên, Slera có thể cung cấp khả năng bảo vệ chống lại nhiều đòn đánh.

Áo giáp phản ứng chủ động không nổ NERA (Giáp phản ứng không nổ) đưa khái niệm này đi xa hơn và bị động, cung cấp khả năng bảo vệ tương tự như Slera, cộng với khả năng bảo vệ đa mục tiêu tốt chống lại đầu đạn HEAT. Giáp phản ứng phi năng lượng (áo giáp phản ứng tích cực phi năng lượng) có thêm các đặc điểm được cải thiện để đối phó với các đầu đạn tích lũy.

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.

Sáng chế liên quan đến lĩnh vực phát triển các phương tiện bảo vệ thiết bị khỏi đạn xuyên giáp.

Tiến bộ trong việc tạo ra vũ khí hủy diệt hiệu quả cao và sự gia tăng các yêu cầu về bảo vệ áo giáp được xác định bởi nó đã dẫn đến việc tạo ra áo giáp kết hợp nhiều lớp. Hệ tư tưởng bảo vệ kết hợp bao gồm sự kết hợp của một số lớp vật liệu khác nhau với các đặc tính ưu tiên, bao gồm lớp vật liệu cực cứng phía trước và lớp phía sau sử dụng nhiều năng lượng cường độ cao. Gốm có độ cứng cao nhất được sử dụng làm vật liệu cho lớp phía trước, trong khi nhiệm vụ của nó bị giảm xuống là phá hủy lõi cứng do các ứng suất phát sinh trong quá trình tương tác tốc độ cao của chúng. Lớp giữ phía sau được thiết kế để hấp thụ động năng và chặn các mảnh vỡ do tương tác tác động của viên đạn với gốm.

Các giải pháp kỹ thuật đã biết được thiết kế để bảo vệ các bề mặt có hình học phức tạp - Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 5972819 A, 26.10.1999; Số 6112635 A, 05/09/2000, Số 6203908 B1, 20/03/2001; bằng sáng chế của Liên bang Nga số 2329455, 20.07.2008. Phổ biến trong các giải pháp này là việc sử dụng các phần tử gốm có kích thước nhỏ trong lớp có độ cứng cao phía trước, theo quy luật, ở dạng các khối cách mạng, trong đó các phần tử ở dạng hình trụ được sử dụng rộng rãi nhất. Đồng thời, hiệu quả của sứ được tăng lên bằng cách sử dụng các đầu dốc lồi ở một hoặc cả hai mặt của hình trụ. Trong trường hợp này, khi đạn chạm vào bề mặt hình bầu dục của gốm, cơ chế rút hoặc đẩy viên đạn ra khỏi đường bay sẽ hoạt động, điều này làm phức tạp đáng kể công việc vượt qua hàng rào gốm. Ngoài ra, việc sử dụng gốm sứ kích thước nhỏ trong trường hợp này mang lại khả năng sống sót cao hơn so với phiên bản lát gạch do giảm đáng kể diện tích bị ảnh hưởng và khả năng bảo trì cục bộ của các cấu trúc, điều này rất quan trọng đối với thực tế.

Đồng thời, hiệu quả cao của áo giáp nhiều lớp không chỉ được xác định bởi các đặc tính của vật liệu của các lớp chính, mà còn bởi các điều kiện tương tác của chúng khi va chạm tốc độ cao, đặc biệt là do tiếp xúc âm thanh giữa lớp gốm. và các lớp phía sau, giúp có thể truyền một phần năng lượng đàn hồi cho chất nền phía sau.

Những ý tưởng hiện đại về cơ chế tương tác tác động của lõi xuyên giáp và bảo vệ kết hợp như sau. Ở giai đoạn đầu, khi lõi gặp áo giáp, sự xâm nhập của nó vào gốm không xảy ra do lớp sau có độ cứng cao hơn đáng kể so với lõi, sau đó lõi bị phá hủy do tạo ra độ cứng cao. ứng suất trong nó xảy ra khi phanh với một rào cản gốm và được xác định bởi các quá trình sóng phức tạp xảy ra trong trường hợp này. Mức độ phá hủy lõi chủ yếu được xác định bởi thời gian tương tác cho đến thời điểm phá hủy gốm, trong khi tiếp xúc âm thanh giữa các lớp đóng vai trò chính trong việc tăng thời gian này do sự chuyển một phần năng lượng đàn hồi sang lớp phía sau, tiếp theo là hấp thụ và tiêu tán của nó.

Một giải pháp kỹ thuật được mô tả trong bằng sáng chế Hoa Kỳ số 6497966 B2, ngày 24.12.2002, đề xuất một thành phần đa lớp bao gồm lớp trước làm bằng gốm hoặc hợp kim có độ cứng trên 27 HRC, lớp trung gian làm bằng hợp kim có độ cứng thấp hơn. hơn 27 HRC và một lớp vật liệu tổng hợp polyme phía sau. Trong trường hợp này, tất cả các lớp được gắn chặt với nhau bằng vật liệu cuộn polyme.

Trên thực tế, trong trường hợp này, chúng ta đang nói về thành phần hai lớp của lớp phía trước bị phá hủy, được làm từ các vật liệu có độ cứng khác nhau. Trong các khuyến nghị của các tác giả của giải pháp kỹ thuật này, người ta đề xuất sử dụng thép carbon trong một lớp ít cứng hơn, trong khi các câu hỏi về trao đổi năng lượng của các lớp phía trước và phía sau không được xem xét và loại vật liệu được đề xuất không thể đóng vai trò là một tham gia tích cực vào việc truyền năng lượng đàn hồi cho lớp phía sau do tính chất của nó.

Giải pháp cho các vấn đề tương tác giữa các lớp phía trước và phía sau được đề xuất trong bằng sáng chế của Liên bang Nga số 2329455, ngày 20/07/2008, về tổng thể các đặc điểm chung, là giải pháp tương tự gần nhất với giải pháp được đề xuất sáng chế và được chọn làm nguyên mẫu. Các tác giả đề xuất sử dụng lớp trung gian ở dạng khe hở không khí hoặc vật liệu đàn hồi.

Tuy nhiên, các giải pháp được đề xuất có một số nhược điểm đáng kể. Vì vậy, ở giai đoạn tương tác ban đầu với gốm sứ, sóng đàn hồi tiền thân của sự hủy diệt chạm tới bề mặt phía sau của nó và khiến nó chuyển động.

Khi khe hở sụp đổ, tác động của bề mặt bên trong gốm lên đế có thể gây ra sự phá hủy sớm gốm và do đó, đẩy nhanh quá trình xâm nhập của hàng rào gốm. Để tránh điều này, cần phải tăng đáng kể độ dày của gốm, điều này sẽ dẫn đến sự gia tăng không thể chấp nhận được về khối lượng của áo giáp, hoặc tăng độ dày của khe hở, điều này sẽ làm giảm hiệu quả bảo vệ do lớp bảo vệ riêng biệt. (từng giai đoạn) phá hủy các lớp riêng lẻ.

Trong phiên bản thứ hai, các tác giả của nguyên mẫu đề xuất đặt một lớp đàn hồi giữa các lớp, lớp này sẽ bảo vệ gốm khỏi bị phá hủy khi va chạm với áo giáp phía sau. Tuy nhiên, do trở kháng đặc tính thấp của vật liệu đàn hồi, lớp xen kẽ sẽ không thể tạo ra sự tiếp xúc âm thanh giữa các lớp, điều này sẽ dẫn đến sự cục bộ năng lượng trong gốm giòn và sự thất bại sớm của nó.

Vấn đề cần giải quyết của sáng chế là tăng khả năng chống giáp của áo giáp kết hợp.

Kết quả kỹ thuật của sáng chế là tăng khả năng chống giáp của áo giáp kết hợp bằng cách tăng mật độ tiếp xúc âm thanh giữa các lớp.

Những nhược điểm của nguyên mẫu có thể được loại bỏ nếu lớp trung gian được làm bằng vật liệu nhựa có các đặc tính nhất định giúp tiếp xúc âm thanh giữa các lớp và truyền năng lượng đàn hồi ra phía sau. Điều trên đạt được nếu cường độ năng suất của lớp trung gian là 0,05-0,5 cường độ năng suất của vật liệu của lớp sau.

Khi có lớp trung gian làm bằng vật liệu dẻo có cường độ chảy bằng 0,05-0,5 cường độ chảy của vật liệu của lớp sau, trong quá trình di chuyển gốm sứ dưới tác động của tiền chất sóng đàn hồi, rò rỉ và nhỏ các khoảng trống trong các lớp liền kề được loại bỏ do biến dạng dẻo của lớp sau. Ngoài ra, dưới tác động của sóng ứng suất, mật độ của nó tăng lên và do đó trở kháng đặc trưng của nó. Tất cả điều này cùng nhau dẫn đến sự gia tăng mật độ tiếp xúc âm thanh giữa các lớp và tăng tỷ lệ năng lượng được truyền và tiêu tán ở lớp phía sau. Kết quả là do có lớp trung gian làm bằng vật liệu dẻo có cường độ chảy bằng 0,05-0,5 cường độ chảy của vật liệu lớp sau, năng lượng tương tác tác động được phân bổ trên tất cả các lớp của áo giáp kết hợp , trong khi hiệu quả của nó tăng lên đáng kể, do thời gian tương tác trước khi gốm bị phá hủy tăng lên, do đó, mang lại sự phá hủy hoàn toàn hơn cho lõi có độ cứng cao.

Lớp trung gian có cường độ chảy lớn hơn 0,5 cường độ chảy của lớp sau không có đủ độ dẻo và không dẫn đến kết quả mong muốn.

Làm cho lớp trung gian của vật liệu nhựa có cường độ chảy nhỏ hơn 0,05 giá trị cường độ chảy của vật liệu của lớp sau sẽ không dẫn đến kết quả mong muốn, vì quá trình đùn của nó trong quá trình tương tác tác động quá mạnh và hiệu ứng được mô tả ở trên về cơ chế của các quá trình tương tác không xuất hiện.

Giải pháp kỹ thuật đề xuất đã được thử nghiệm tại trung tâm thử nghiệm NPO SM, St. Petersburg. Lớp gốm trong nguyên mẫu 200×200 mm được làm từ các trụ corundum AJI-1 có đường kính 14 mm và cao 9,5 mm. Lớp phía sau được làm bằng thép bọc thép Ts-85 (cường độ năng suất = 1600 MPa) dày 3 mm. Lớp trung gian được làm bằng lá nhôm loại AMC (độ bền năng suất = 120 MPa) dày 0,5 mm. Tỷ lệ cường độ năng suất của lớp giữa và lớp sau là 0,075. Các trụ gốm và tất cả các lớp được dán lại với nhau bằng chất kết dính polyme gốc polyurethane.

Kết quả thử nghiệm thực địa cho thấy phiên bản đề xuất của áo giáp bảo vệ kết hợp có khả năng chống giáp cao hơn 10-12% so với nguyên mẫu, trong đó lớp trung gian được làm bằng vật liệu đàn hồi.

Áo giáp kết hợp nhiều lớp chứa lớp trước có độ cứng cao bằng khối gốm hoặc các bộ phận được kết nối bằng chất kết dính thành một khối nguyên khối, lớp sau sử dụng nhiều năng lượng cường độ cao và lớp trung gian, đặc trưng ở chỗ lớp trung gian được làm bằng vật liệu dẻo có cường độ năng suất 0,05-0,5 của tính lưu động của lớp giới hạn phía sau.

Bằng sáng chế tương tự:

Sáng chế liên quan đến các hệ thống bảo vệ phản ứng để bảo vệ các vật thể đứng yên và chuyển động khỏi các yếu tố gây hại. Hệ thống được lắp đặt cố định hoặc di động hoặc có thể được lắp đặt ở phía đối tượng cần bảo vệ (1) đối diện với phần tử đập (3) và chứa ít nhất một bề mặt bảo vệ (4) nằm ở một góc nhất định (2) đối với theo hướng của phần tử nổi bật.

Sáng chế liên quan đến sản xuất cán và có thể được sử dụng trong sản xuất các tấm áo giáp từ hợp kim (α+β)-titan. Phương pháp sản xuất các tấm áo giáp từ hợp kim (α+β)-titan bao gồm chuẩn bị điện tích, nấu chảy một thỏi có thành phần, wt.%: 3,0-6,0 Al; 2,8-4,5V; 1,0-2,2Fe; 0,3-0,7 Mo; 0,2-0,6Cr; 0,12-0,3 O; 0,010-0,045 C;<0,05 N; <0,05 Н;<0,15 Si; <0,8 Ni; остальное - титан.

Nhóm sáng chế liên quan đến lĩnh vực kỹ thuật giao thông. Phương pháp lắp kính khi đặt xe theo phương án thứ nhất là kính bọc thép được lắp phía sau kính thường bằng khung nối với phần đầu vào của kính và lặp lại hình dạng của kính, và chốt.

Sáng chế liên quan đến các vật thể bọc thép, chủ yếu là xe tăng điện khí hóa với lớp giáp bảo vệ động (phản ứng). Đối tượng bọc thép chứa một thiết bị bảo vệ thuộc loại động, bao gồm các phần tử có thân và vỏ được lắp đặt trên một phần diện tích bề mặt bên ngoài của đối tượng.

CHẤT: nhóm sáng chế liên quan đến việc sản xuất vật liệu áo giáp linh hoạt nhiều lớp cho thiết bị bảo vệ cá nhân. Cách chống lại chuyển động của đạn giáp nhiều lớp, mảnh đạn bao gồm các lớp sợi mô đun cao xen kẽ với các chất tăng cường sức đề kháng, được đặt trong các tế bào được hình thành bởi các lớp sợi mô đun cao.

Sáng chế liên quan đến công nghệ phòng thủ và nhằm mục đích thử nghiệm các rào cản kim loại trên khuôn mặt - cơ sở của các cấu trúc bảo vệ không đồng nhất. Phương pháp này bao gồm việc bắn búa đập với tốc độ lớn hơn tốc độ va đập, xác định và đo độ sâu xuyên va đập của búa đập có đường kính d vào bề mặt kim loại h (độ sâu hốc). Trong trường hợp này, tốc độ tác động lớn hơn hoặc nhỏ hơn tốc độ thâm nhập liên tục tối thiểu dự kiến. Xác định tốc độ giới hạn (tối thiểu) của các lần xuyên liên tục, trên đó thu được các lần xuyên liên tục và bên dưới - chỉ các lần xuyên thông thường, dựa trên nền tảng của sự phụ thuộc tuyến tính của các giá trị nhỏ của độ sâu h vào vận tốc va chạm; lợi thế của vận tốc tác động được lượng tử hóa; số lượng tử một chữ số và nhỏ hai chữ số n cho tất cả các vận tốc mà tại đó thu được sự xuyên thấu hoặc hang động có độ sâu tăng lên. HIỆU QUẢ: xác định sự hiện diện và lợi thế của vận tốc tác động được lượng tử hóa, cũng như tăng độ chính xác của việc xác định tốc độ tối thiểu của sự thâm nhập liên tục. 4 bệnh.

Sáng chế liên quan đến thiết bị quân sự, đặc biệt là thiết kế áo giáp bảo vệ được thiết kế để chống lại đạn tích lũy. Áo giáp phản ứng nổ chứa một vỏ trong đó đặt hai tấm kim loại song song, các kíp nổ cách đều nhau trong khoảng trống giữa các tấm kim loại, các cảm biến để xác định tọa độ của tia tích lũy xuyên thấu, được cố định trên bề mặt bên trong của các tấm. Trong khoảng trống giữa các tấm kim loại có các bình chứa đầy chất lỏng, bên trong các bình có các kíp nổ cố định cứng được chế tạo dưới dạng bộ phóng điện có điều khiển, các điện cực nguồn được nối bằng dây với đầu ra của thiết bị lưu trữ năng lượng điện. và các điện cực đánh lửa được kết nối điện với đầu ra của bộ tạo xung đánh lửa, đầu vào của nó được kết nối điện với các cảm biến để xác định tọa độ của tia tích lũy. HIỆU QUẢ: tăng độ tin cậy của hoạt động bảo vệ động. 1 người ốm.

Sáng chế liên quan đến phương tiện bảo vệ thiết bị và phi hành đoàn khỏi đạn, mảnh đạn và súng phóng lựu. Vật liệu composite bảo vệ có chứa một lớp sandwich bao gồm ít nhất ba lớp được dán lại với nhau. Các lớp bánh sandwich thứ nhất và thứ hai bao gồm ít nhất hai prepreg và các góc hợp kim titan hoặc hợp kim nhôm. Lớp composite bảo vệ thứ ba có cấu trúc tổ ong và được làm bằng polyurethane. Lớp thứ nhất và thứ hai của bánh sandwich bao gồm các khối nguyên khối được hình thành từ một mặt cắt góc. Các giá đỡ của cấu hình góc được đặt ở một góc 45° so với mặt phẳng của bề mặt làm việc của hỗn hợp bảo vệ. Các góc hợp kim titan hoặc hợp kim nhôm được kết nối với nhau bằng ít nhất hai thanh nẹp trước. Sợi prepreg chứa các ống nano corundum trên bề mặt sợi được làm từ sợi polyetylen, sợi thủy tinh, sợi bazan, vải, hoặc dây kéo hoặc băng. Sự gia tăng các đặc tính bảo vệ đạt được nhờ thiết kế của áo giáp. 3 w.p. f-ly, 1 bệnh.

Sáng chế liên quan đến các vật thể bọc thép, chủ yếu là xe tăng có áo giáp bảo vệ động, đồng thời là phương tiện ngụy trang cho các vật thể quân sự bằng cách sử dụng lớp phủ ngụy trang cố định trên bề mặt vật thể. Thiết bị bảo vệ của một vật thể quân sự bọc thép chứa các phần tử ngụy trang hình vuông - mô-đun có hoa văn ngụy trang với nhiều màu sắc và có thể lựa chọn một hoặc một hướng bốn vị trí riêng lẻ khác, có thể tháo rời trên các phần áo giáp của vật thể. Thiết bị cung cấp các phần tử bảo vệ động phân bố trên bề mặt của vật thể với các nắp hình vuông có thể tháo rời và các phần tử ngụy trang-mô-đun được chế tạo ở dạng các tấm cứng có thể hoán đổi cho nhau với các nắp của các phần tử bảo vệ động đã đề cập, với khả năng thay đổi nhanh chóng mô hình ngụy trang bằng cách thay thế và / hoặc sắp xếp lại các mô hình hai chức năng, do đó, các phần tử-mô-đun giữa các phần tử bảo vệ động. Hiệu quả của việc thay thế các phương tiện ngụy trang đạt được bằng cách áp dụng cụ thể nguyên tắc đa chức năng của các đơn vị và bộ phận máy móc cho các yếu tố bảo vệ động và phương tiện ngụy trang. 5 z.p. f-ly, 4 bệnh.

Sáng chế liên quan đến lĩnh vực công nghệ đo lường và có thể được sử dụng để kiểm soát chất lượng của hàng rào áo giáp composite. Thiết bị kiểm soát chất lượng nhiệt của hàng rào giáp composite dựa trên phân tích năng lượng hấp thụ của đạn, bao gồm thiết bị bắn nằm giữa đế và thiết bị bắn trên đường bay của đạn, thiết bị đo đường bay tốc độ của đạn ở đầu ra của thiết bị bắn, chất nền làm bằng vật liệu nhựa . Thiết bị này được trang bị thêm hệ thống ảnh nhiệt, hệ thống máy tính và thiết bị ghi lại thời điểm bắt đầu chuyến bay của đạn. Hệ thống hình ảnh nhiệt được đặt sao cho trường nhìn của bộ phận quang học của nó bao phủ điểm tiếp xúc giữa phần tử nổi bật và hàng rào áo giáp tổng hợp. Đầu vào của thiết bị ghi thời điểm bắt đầu đường bay của đạn được nối với đầu ra của thiết bị đo tốc độ đạn ở đầu ra của thiết bị bắn. Đầu ra của thiết bị ghi lại thời điểm bắt đầu chuyến bay của phần tử nổi bật được kết nối với đầu vào của hệ thống ảnh nhiệt và đầu ra của hệ thống ảnh nhiệt được kết nối với đầu vào của hệ thống máy tính. Kết quả kỹ thuật là sự gia tăng nội dung thông tin và độ tin cậy của kết quả kiểm tra. 9 bệnh.

Sáng chế liên quan đến lĩnh vực kỹ thuật giao thông. Cấu trúc hấp thụ năng lượng để bảo vệ phần dưới của các phương tiện mặt đất bao gồm các lớp bảo vệ bên trong và bên ngoài làm bằng áo giáp và/hoặc hợp kim kết cấu. Giữa các lớp bảo vệ là một lớp. Lớp xen kẽ được tạo thành dưới dạng hai hàng cấu hình hấp thụ năng lượng hình chữ U hoặc chữ W giống hệt nhau được phản chiếu với nhau và dịch chuyển nửa bước so với nhau. Gân cuối của các cấu hình hấp thụ năng lượng của một hàng nằm trên các gân cuối của các cấu hình hấp thụ năng lượng liền kề của hàng đối diện. Đạt được sự gia tăng hiệu quả hấp thụ năng lượng trong quá trình kích nổ. 3 bệnh.

Sáng chế liên quan đến lĩnh vực công nghệ đo lường và có thể được sử dụng để kiểm soát chất lượng của hàng rào áo giáp composite. Phương pháp này bao gồm việc lắp đặt một hàng rào bọc thép phía trước một tấm vật liệu nhựa, hướng phần tử tấn công vào hàng rào bọc thép với tốc độ nhất định. Ngoài ra, trường nhiệt độ của bề mặt của hàng rào áo giáp tổng hợp có dị thường nhiệt độ tối thiểu được ghi lại, được coi là dị thường, độ phân giải không gian được xác định để đăng ký trường nhiệt độ, dựa trên việc phát hiện dị thường nhiệt độ ở kích thước tối thiểu với một khoảng thời gian không gian được xác định bởi các kích thước của dị thường nhiệt độ tối thiểu. Sau khi phần tử va chạm vào hàng rào áo giáp composite ở một tốc độ nhất định, trường nhiệt độ được đo đồng thời trong khu vực tiếp xúc giữa phần tử va chạm và hàng rào áo giáp composite, bắt đầu từ thời điểm phần tử va chạm tiếp xúc với áo giáp composite. hàng rào và từ phía đối diện, liên quan đến mặt tiếp xúc với phần tử nổi bật, trên cơ sở phân tích trường nhiệt độ được ghi lại từ hai bề mặt, trạng thái kỹ thuật của hàng rào áo giáp composite được xác định bởi vectơ đặc tính của hàng rào áo giáp và năng lượng hấp thụ của nó bằng cách giảm thiểu chức năng bằng vectơ đặc trưng của tấm áo giáp được điều khiển bằng cách giải một hệ phương trình và dựa trên phân tích trường nhiệt độ, năng lượng hấp thụ của hàng rào áo giáp composite được xác định. Một thiết bị để thử nghiệm băng ghế dự bị của hàng rào áo giáp tổng hợp được tiết lộ. Kết quả kỹ thuật là sự gia tăng nội dung thông tin và độ tin cậy của kết quả kiểm tra. 2 n. và 3 z.p. f-ly, 3 bệnh, 1 tab.

Sáng chế đề cập đến một vật phẩm chống đâm xuyên có thể được sử dụng để sản xuất quần áo bảo hộ như áo chống đạn, mũ bảo hiểm, cũng như các bộ phận của lá chắn hoặc áo giáp, cũng như phương pháp sản xuất chúng. Sản phẩm chứa ít nhất một cấu trúc vải dệt thoi (3) có sợi nhựa nhiệt dẻo và sợi có độ bền cao với cường độ ít nhất 1100 MPa, theo tiêu chuẩn ASTM D-885. Các sợi có độ bền cao được liên kết với nhau để tạo thành vải dệt thoi (2) của cấu trúc vải dệt thoi (3) và sợi nhựa nhiệt dẻo có tỷ lệ phần trăm trọng lượng so với trọng lượng của cấu trúc vải dệt thoi (3) từ 5 đến 35%. Ngoài ra, tốt nhất là sợi nhựa nhiệt dẻo ở dạng vải không gấp nếp (6) nằm trên vải dệt thoi (2) và được nối với vải dệt thoi (2) bằng chỉ chính và/hoặc chỉ ngang của vải dệt thoi (2 ) của sợi cường độ cao. Không có sợi nối bổ sung hoặc phương tiện nối không dệt để nối giữa vải dệt thoi (2) và sợi nhựa nhiệt dẻo. Vật phẩm chống đâm xuyên có đặc tính bảo vệ chống va đập và/hoặc chống đạn đạo. 3 n. và 11 z.p. f-ly, 7 bệnh.

CHẤT: sáng chế liên quan đến các sản phẩm composite chống đạn, được đặc trưng bởi khả năng chống biến dạng ngược được cải thiện. Sản phẩm chống đạn chứa một bảng điều khiển chân không, bao gồm bề mặt thứ nhất, bề mặt thứ hai và thân máy. Bảng điều khiển chân không giới hạn ít nhất một phần thể tích bên trong mà chân không được tạo ra. Sản phẩm chống đạn có ít nhất một đế chống đạn, được kết nối với bề mặt thứ nhất hoặc thứ hai của bảng điều khiển chân không. Đế đạn đạo chứa các sợi và/hoặc băng có độ bền cụ thể khoảng 7 g/denier trở lên và mô đun kéo khoảng 150 g/denier trở lên. Ngoài ra, đế chống đạn được làm bằng vật liệu cứng không dựa trên sợi hoặc băng. Cũng được đề xuất là một phương pháp để tạo thành một vật phẩm chống đạn, trong đó đế chống đạn được định vị sao cho nó ở bên ngoài vật phẩm chống đạn và bảng chân không được chỉ định được đặt phía sau ít nhất một đế chống đạn được chỉ định để nhận bất kỳ sóng xung kích xảy ra do tác động, phần tử đập vào đế chống đạn được chỉ định. HIỆU QUẢ: làm suy yếu tác động của sóng xung kích được tạo ra do tác động va chạm của phần tử va chạm, giảm cường độ biến dạng kim tuyến, ngăn ngừa hoặc giảm thiểu thương tích do tác động siêu việt của đạn. 3 n. và 7 z.p. f-ly, 9 bệnh, 2 bàn, 19 pr.

CHẤT: nhóm sáng chế liên quan đến lĩnh vực công nghệ đo lường, cụ thể là phương pháp kiểm soát chất lượng của hàng rào áo giáp tổng hợp làm bằng vải và thiết bị để thực hiện nó. Phương pháp này bao gồm việc lắp đặt một tấm chắn giáp tổng hợp phía trước một tấm vật liệu nhựa, hướng một viên đạn ở một tốc độ nhất định tới tấm chắn giáp và xác định năng lượng hấp thụ của viên đạn. Từ thời điểm tương tác giữa hàng rào bọc thép và phần tử gây sát thương, hai trường không gian được ghi lại đồng thời trên bề mặt của hàng rào bọc thép: trường nhiệt độ của bề mặt hàng rào bọc thép và trường hình ảnh video của bề mặt. Đường viền hình ảnh video được đặt chồng lên trường nhiệt độ, trường nhiệt độ đo được mới được hình thành và năng lượng hấp thụ bởi hàng rào áo giáp tổng hợp được xác định dựa trên phân tích trường nhiệt độ mới. Được tiết lộ là một thiết bị để kiểm soát chất lượng của hàng rào áo giáp tổng hợp làm bằng vải để thực hiện phương pháp này. HIỆU QUẢ: tăng giá trị thông tin và độ tin cậy của kết quả kiểm soát. 2 n. và 1 z.p. f-ly, 5 bệnh.

Sáng chế liên quan đến lĩnh vực phát triển các phương tiện bảo vệ thiết bị khỏi đạn xuyên giáp. Áo giáp kết hợp nhiều lớp chứa một lớp phía trước có độ cứng cao bằng một khối gốm hoặc các phần tử được kết nối bằng chất kết dính thành một khối nguyên khối, lớp sau sử dụng nhiều năng lượng cường độ cao và một lớp trung gian. Lớp trung gian được làm bằng vật liệu dẻo có cường độ chảy bằng 0,05-0,5 cường độ chảy của lớp sau. Sự gia tăng khả năng chống giáp của áo giáp kết hợp đạt được bằng cách tăng mật độ tiếp xúc âm thanh giữa các lớp.

Các kịch bản cho các cuộc chiến trong tương lai, bao gồm cả những bài học kinh nghiệm ở Afghanistan, sẽ tạo ra những thách thức hỗn hợp bất đối xứng cho binh lính và đạn dược của họ. Do đó, nhu cầu về áo giáp mạnh hơn nhưng nhẹ hơn sẽ tiếp tục tăng lên. Các loại bảo vệ đạn đạo hiện đại cho lính bộ binh, ô tô, máy bay và tàu rất đa dạng nên khó có thể đề cập hết trong khuôn khổ một bài viết nhỏ. Chúng ta hãy tập trung vào việc xem xét các cải tiến mới nhất trong lĩnh vực này và phác thảo các hướng phát triển chính của chúng. Composite sợi là cơ sở để tạo ra vật liệu composite. Các vật liệu cấu trúc bền nhất hiện nay được làm từ sợi, chẳng hạn như sợi carbon hoặc polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao (UHMWPE).

Trong những thập kỷ qua, nhiều vật liệu composite đã được tạo ra hoặc cải tiến, được biết đến với nhãn hiệu KEVLAR, TWARON, DYNEEMA, SPECTRA. Chúng được tạo ra bằng cách liên kết hóa học hoặc sợi para-aramid hoặc polyetylen cường độ cao.

Aramid (Aramid) - một lớp sợi tổng hợp chịu nhiệt và bền. Cái tên này bắt nguồn từ cụm từ "aromatic polyamide" (polyamit thơm). Trong các sợi như vậy, các chuỗi phân tử được định hướng chặt chẽ theo một hướng nhất định, giúp kiểm soát các đặc tính cơ học của chúng.

Chúng cũng bao gồm meta-aramid (ví dụ: NOMEX). Hầu hết chúng là copolyamit, được biết dưới tên thương hiệu Technora do công ty hóa chất Nhật Bản Teijin sản xuất. Aramids cho phép nhiều hướng sợi quang hơn UHMWPE. Các sợi para-aramid như KEVLAR, TWARON và Heracron có độ bền tuyệt vời với trọng lượng tối thiểu.

Sợi polyetylen có độ bền cao thuốc nhuộm, do hãng DSM Dyneema sản xuất, được coi là bền nhất thế giới. Nó mạnh hơn thép 15 lần và mạnh hơn aramid 40% với cùng trọng lượng. Đây là loại composite duy nhất có thể chống lại đạn AK-47 cỡ 7,62mm.

Kevlar- nhãn hiệu đã đăng ký nổi tiếng của sợi para-aramid. Được DuPont phát triển vào năm 1965, sợi này có sẵn ở dạng sợi hoặc vải, được sử dụng làm cơ sở để tạo ra nhựa tổng hợp. Với cùng trọng lượng, KEVLAR cứng hơn thép gấp 5 lần nhưng lại linh hoạt hơn. KEVLAR XP được sử dụng để sản xuất cái gọi là "áo chống đạn mềm", "áo giáp" như vậy bao gồm hàng chục lớp vải mềm có thể làm chậm các vật thể đâm và cắt và thậm chí cả đạn năng lượng thấp.

NOMEX- một sự phát triển khác của DuPont. Sợi chịu nhiệt từ meta-aramid được phát triển từ những năm 60. thế kỷ trước và lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1967.

Polybenzoimidazol (PBI) - một loại sợi tổng hợp có nhiệt độ nóng chảy cực cao gần như không thể bắt lửa. Được sử dụng cho vật liệu bảo vệ.

vật liệu có thương hiệu tơ nhân tạo là sợi cellulose tái chế. Vì Rayon được làm từ sợi tự nhiên nên nó không phải là tổng hợp hay tự nhiên.

QUANG PHỔ- sợi tổng hợp do Honeywell sản xuất. Nó là một trong những sợi mạnh nhất và nhẹ nhất trên thế giới. Sử dụng công nghệ SHIELD độc quyền, công ty đã sản xuất lớp bảo vệ đạn đạo cho các đơn vị quân đội và cảnh sát dựa trên vật liệu SPECTRA SHIELD, GOLD SHIELD và GOLD FLEX trong hơn hai thập kỷ. SPECTRA là sợi polyetylen trắng sáng có khả năng chống lại tác hại của hóa chất, ánh sáng và nước. Theo nhà sản xuất, vật liệu này cứng hơn thép và bền hơn 40% so với sợi aramid.

TWARON- tên thương mại cho sợi para-aramid bền nhiệt của Teijin. Nhà sản xuất ước tính rằng sử dụng vật liệu này để bảo vệ xe bọc thép có thể giảm 30–60% trọng lượng giáp so với giáp thép. Vải Twaron LFT SB1, được sản xuất bằng công nghệ cán màng độc quyền, bao gồm nhiều lớp sợi nằm ở các góc khác nhau với nhau và được kết nối với nhau bằng chất độn. Nó được sử dụng để sản xuất áo giáp linh hoạt trọng lượng nhẹ.

Polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao (UHMWPE), còn được gọi là polyetylen có trọng lượng phân tử cao - loại polyetylen nhiệt dẻo. Các vật liệu sợi tổng hợp dưới nhãn hiệu DYNEEMA và SPECTRA được ép đùn từ gel thông qua các khuôn đặc biệt giúp tạo ra hướng mong muốn cho sợi. Các sợi này bao gồm các chuỗi cực dài với trọng lượng phân tử lên tới 6 triệu.UHMWPE có khả năng chống lại môi trường ăn mòn cao. Ngoài ra, vật liệu này có khả năng tự bôi trơn và chống mài mòn cực cao - gấp 15 lần so với thép carbon. Về hệ số ma sát, polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao có thể so sánh với polytetrafluoroetylen (Teflon), nhưng khả năng chống mài mòn cao hơn. Chất liệu không mùi, không vị, không độc hại.

áo giáp kết hợp

Áo giáp kết hợp hiện đại có thể được sử dụng để bảo vệ cá nhân, áo giáp cho xe, tàu hải quân, máy bay và trực thăng. Công nghệ tiên tiến và trọng lượng thấp cho phép bạn tạo ra áo giáp với những đặc điểm độc đáo. Ví dụ: Ceradyne, gần đây đã trở thành một phần của mối quan tâm của 3M, đã ký hợp đồng trị giá 80 triệu đô la với Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ để cung cấp 77.000 mũ bảo vệ có tính bảo vệ cao (Mũ bảo hiểm chiến đấu nâng cao, ECH) như một phần của chương trình hợp nhất để thay thế thiết bị bảo vệ trong Quân đội Hoa Kỳ, Hải quân và KMP. Mũ bảo hiểm sử dụng rộng rãi polyetylen có trọng lượng phân tử cực cao thay vì sợi aramid được sử dụng trong sản xuất mũ bảo hiểm thế hệ trước. Mũ bảo hiểm chiến đấu nâng cao tương tự như Mũ bảo hiểm chiến đấu nâng cao hiện đang được sử dụng, nhưng mỏng hơn. Mũ bảo hiểm cung cấp khả năng bảo vệ chống lại đạn vũ khí nhỏ và mảnh đạn giống như các thiết kế trước đó.

Thượng sĩ Kyle Keenan cho thấy những vết lõm do đạn súng lục 9mm tầm gần trên Mũ Bảo hiểm Chiến đấu Tiên tiến của anh ấy, được duy trì vào tháng 7 năm 2007 trong một chiến dịch ở Iraq. Mũ bảo hiểm bằng sợi tổng hợp có khả năng bảo vệ hiệu quả trước các loại đạn vũ khí nhỏ và mảnh vỏ đạn.

Con người không phải là thứ duy nhất cần bảo vệ các cơ quan quan trọng của từng cá nhân trên chiến trường. Ví dụ, máy bay cần có áo giáp một phần để bảo vệ phi hành đoàn, hành khách và các thiết bị điện tử trên máy bay khỏi hỏa lực từ mặt đất và các phần tử tấn công của đầu đạn tên lửa phòng không. Trong những năm gần đây, nhiều bước quan trọng đã được thực hiện trong lĩnh vực này: áo giáp hàng không và tàu cải tiến đã được phát triển. Trong trường hợp thứ hai, việc sử dụng áo giáp mạnh mẽ không được sử dụng rộng rãi, nhưng nó có tầm quan trọng quyết định khi trang bị cho các tàu tiến hành các hoạt động chống cướp biển, buôn bán ma túy và buôn người: những con tàu như vậy hiện đang bị tấn công không chỉ bằng vũ khí nhỏ với nhiều cỡ nòng khác nhau , mà còn bằng pháo kích từ súng phóng lựu chống tăng cầm tay.

Bảo vệ cho các phương tiện lớn được sản xuất bởi bộ phận Advanced Armor của TenCate. Loạt áo giáp hàng không của cô ấy được thiết kế để mang lại khả năng bảo vệ tối đa với trọng lượng tối thiểu để có thể gắn nó lên máy bay. Điều này đạt được nhờ sử dụng các dòng áo giáp TenCate Liba CX và TenCate Ceratego CX, những vật liệu nhẹ nhất hiện có. Đồng thời, khả năng bảo vệ đạn đạo của áo giáp khá cao: ví dụ, đối với TenCate Ceratego, nó đạt cấp 4 theo tiêu chuẩn STANAG 4569 và chịu được nhiều đòn. Trong thiết kế các tấm áo giáp, nhiều sự kết hợp khác nhau giữa kim loại và gốm được sử dụng, gia cố bằng sợi aramid, polyetylen trọng lượng phân tử cao, cũng như carbon và sợi thủy tinh. Phạm vi của các loại máy bay sử dụng áo giáp TenCate rất rộng: từ động cơ phản lực cánh quạt đa chức năng hạng nhẹ Embraer A-29 Super Tucano cho đến máy bay vận tải Embraer KC-390.

TenCate Advanced Armor cũng sản xuất áo giáp cho tàu chiến lớn và nhỏ cũng như tàu dân sự. Đặt chỗ phải tuân theo các bộ phận quan trọng của các bên, cũng như cơ sở tàu: tạp chí vũ khí, cầu thuyền trưởng, trung tâm thông tin và liên lạc, hệ thống vũ khí. Công ty gần đây đã giới thiệu cái gọi là. lá chắn hải quân chiến thuật (Tactical Naval Shield) để bảo vệ xạ thủ trên tàu. Nó có thể được triển khai để tạo ra một vị trí đặt súng ngẫu hứng hoặc bị loại bỏ trong vòng 3 phút.

Bộ áo giáp máy bay CUỐI CÙNG của QinetiQ Bắc Mỹ có cách tiếp cận tương tự như áo giáp gắn trên các phương tiện mặt đất. Các bộ phận của máy bay cần bảo vệ có thể được phi hành đoàn tăng cường trong vòng một giờ, trong khi các chốt cần thiết đã được bao gồm trong bộ dụng cụ được cung cấp. Do đó, máy bay vận tải Lockheed C-130 Hercules, Lockheed C-141, McDonnell Douglas C-17, cũng như trực thăng Sikorsky H-60 ​​và Bell 212, có thể được hiện đại hóa nhanh chóng nếu điều kiện nhiệm vụ đòi hỏi khả năng bắn từ nhỏ. cánh tay. Bộ giáp chịu được đạn xuyên giáp cỡ 7,62 mm. Bảo vệ một mét vuông chỉ nặng 37 kg.

áo giáp trong suốt

Vật liệu bọc cửa sổ xe truyền thống và phổ biến nhất là kính cường lực. Thiết kế của những "tấm áo giáp" trong suốt rất đơn giản: một lớp polycarbonate trong suốt được ép giữa hai khối thủy tinh dày. Khi một viên đạn bắn vào kính bên ngoài, tác động chính được thực hiện bởi phần bên ngoài của kính "bánh mì kẹp" và lớp mỏng, trong khi kính bị nứt với một "mạng" đặc trưng, ​​​​minh họa rõ hướng tiêu tán động năng. Lớp polycarbonate ngăn viên đạn xuyên qua lớp kính bên trong.

Kính chống đạn thường được gọi là "chống đạn". Đây là một định nghĩa sai lầm, vì không có loại kính nào có độ dày hợp lý có thể chịu được đạn xuyên giáp cỡ 12,7 mm. Một viên đạn hiện đại thuộc loại này có vỏ ngoài bằng đồng và lõi làm bằng vật liệu đặc cứng - ví dụ, uranium hoặc cacbua vonfram đã cạn kiệt (loại thứ hai có độ cứng tương đương với kim cương). Nhìn chung, khả năng chống đạn của kính cường lực phụ thuộc vào nhiều yếu tố: cỡ nòng, loại, tốc độ đạn, góc va chạm với bề mặt, v.v., do đó, độ dày của kính chống đạn thường được chọn với biên độ gấp đôi. Đồng thời, khối lượng của nó cũng tăng gấp đôi.

PERLUCOR là vật liệu có độ tinh khiết hóa học cao và các đặc tính cơ học, hóa học, vật lý và quang học vượt trội.

Kính chống đạn có những nhược điểm nổi tiếng: nó không bảo vệ chống lại nhiều cú đánh và quá nặng. Các nhà nghiên cứu tin rằng tương lai theo hướng này thuộc về cái gọi là "nhôm trong suốt". Vật liệu này là một hợp kim bóng gương đặc biệt có trọng lượng chỉ bằng một nửa và bền gấp bốn lần so với kính cường lực. Nó dựa trên oxynitride nhôm - một hợp chất của nhôm, oxy và nitơ, là một khối rắn gốm trong suốt. Trên thị trường, nó được biết đến với tên thương hiệu ALON. Nó được sản xuất bằng cách thiêu kết một hỗn hợp bột ban đầu hoàn toàn mờ đục. Sau khi hỗn hợp nóng chảy (điểm nóng chảy của oxynitride nhôm - 2140°C), nó được làm lạnh nhanh chóng. Kết quả là cấu trúc tinh thể cứng có khả năng chống trầy xước tương tự như sapphire, tức là nó gần như chống trầy xước. Đánh bóng bổ sung không chỉ làm cho nó trong suốt hơn mà còn củng cố lớp bề mặt.

Kính chống đạn hiện đại được làm thành ba lớp: một tấm nhôm oxynitride được đặt ở bên ngoài, sau đó là kính cường lực và mọi thứ được hoàn thiện bằng một lớp nhựa trong suốt. Một "chiếc bánh sandwich" như vậy không chỉ chịu được đạn xuyên giáp từ vũ khí nhỏ một cách hoàn hảo mà còn có thể chịu được các thử nghiệm nghiêm trọng hơn, chẳng hạn như hỏa lực từ súng máy 12,7 mm.

Kính chống đạn, theo truyền thống được sử dụng trong xe bọc thép, thậm chí còn làm trầy xước cát trong bão cát, chưa kể đến tác động của các mảnh vỡ của thiết bị nổ tự chế và đạn từ súng AK-47 lên nó. "Áo giáp nhôm" trong suốt có khả năng chống lại "thời tiết" như vậy cao hơn nhiều. Một yếu tố cản trở việc sử dụng một loại vật liệu đáng chú ý như vậy là giá thành cao của nó: cao hơn khoảng sáu lần so với kính cường lực. Công nghệ "nhôm trong suốt" được phát triển bởi Raytheon và hiện được cung cấp dưới tên Surmet. Với chi phí cao, vật liệu này vẫn rẻ hơn sapphire, được sử dụng ở những nơi cần độ bền đặc biệt cao (thiết bị bán dẫn) hoặc khả năng chống trầy xước (kính đồng hồ đeo tay). Vì ngày càng có nhiều năng lực sản xuất tham gia vào việc sản xuất áo giáp trong suốt và thiết bị cho phép sản xuất các tấm có diện tích lớn hơn bao giờ hết, giá của nó cuối cùng có thể giảm đáng kể. Ngoài ra, công nghệ sản xuất không ngừng được cải tiến. Rốt cuộc, các đặc tính của một chiếc "thủy tinh" như vậy, không chống chọi được với đạn pháo từ một tàu sân bay bọc thép, là quá hấp dẫn. Và nếu bạn còn nhớ "áo giáp nhôm" giúp giảm trọng lượng của xe bọc thép đến mức nào, thì không còn nghi ngờ gì nữa: công nghệ này là tương lai. Ví dụ: ở cấp độ bảo vệ thứ ba theo tiêu chuẩn STANAG 4569, diện tích kính điển hình là 3 mét vuông. m sẽ nặng khoảng 600 kg. Sự dư thừa như vậy ảnh hưởng lớn đến hiệu suất lái của một chiếc xe bọc thép và do đó, khả năng sống sót của nó trên chiến trường.

Có những công ty khác tham gia vào việc phát triển áo giáp trong suốt. CeramTec-ETEC cung cấp PERLUCOR, một loại gốm thủy tinh có độ tinh khiết hóa học cao và các đặc tính cơ học, hóa học, vật lý và quang học vượt trội. Độ trong suốt của vật liệu PERLUCOR (trên 92%) cho phép nó được sử dụng ở bất cứ nơi nào sử dụng kính cường lực, trong khi nó cứng hơn kính gấp ba đến bốn lần và cũng chịu được nhiệt độ cực cao (lên đến 1600 ° C), tiếp xúc với axit đậm đặc và kiềm.

Áo giáp gốm trong suốt IBD NANOTech nhẹ hơn kính cường lực có cùng độ bền - 56 kg/sq. m so với 200

IBD Deisenroth Engineering đã phát triển áo giáp gốm trong suốt có đặc tính tương đương với các mẫu mờ đục. Vật liệu mới này nhẹ hơn khoảng 70% so với kính chống đạn và theo IBD, có thể chịu được nhiều phát đạn ở cùng một khu vực. Sự phát triển này là sản phẩm phụ của quá trình tạo ra dòng gốm bọc thép IBD NANOTech. Trong quá trình phát triển, công ty đã tạo ra các công nghệ cho phép dán một "khảm" có diện tích lớn từ các phần tử bọc thép nhỏ (công nghệ Giáp trong suốt khảm), cũng như dán nhiều lớp với chất nền gia cố làm bằng sợi nano độc quyền của Sợi NANO tự nhiên. Cách tiếp cận này cho phép sản xuất các tấm áo giáp trong suốt bền, nhẹ hơn nhiều so với các tấm kính cường lực truyền thống.

Công ty Oran Safety Glass của Israel đã tìm đường vào công nghệ tấm áo giáp trong suốt. Theo truyền thống, ở mặt trong, “an toàn” của tấm kính bọc thép, có một lớp nhựa gia cố bảo vệ chống lại các mảnh kính bay vào bên trong xe bọc thép khi đạn và đạn pháo bắn vào kính. Một lớp như vậy có thể dần dần bị trầy xước trong quá trình cọ xát không chính xác, làm mất độ trong suốt và cũng có xu hướng bong ra. Công nghệ được cấp bằng sáng chế của ADI để tăng cường các lớp áo giáp không cần phải gia cố như vậy trong khi tuân thủ tất cả các tiêu chuẩn an toàn. Một công nghệ cải tiến khác của OSG là ROCKSTRIKE. Mặc dù áo giáp trong suốt nhiều lớp hiện đại được bảo vệ khỏi tác động của đạn xuyên giáp và đạn pháo, nhưng nó có thể bị nứt và trầy xước do mảnh vỡ và đá, cũng như lớp áo giáp bị tách lớp dần dần - kết quả là tấm áo giáp đắt tiền sẽ phải được thay thế. Công nghệ ROCKSTRIKE là giải pháp thay thế cho việc gia cố bằng lưới kim loại và bảo vệ kính khỏi bị hư hại bởi các vật thể rắn bay với tốc độ lên tới 150 m/s.

bảo vệ bộ binh

Áo giáp hiện đại kết hợp các loại vải bảo vệ đặc biệt và các lớp áo giáp cứng để bảo vệ thêm. Sự kết hợp này thậm chí có thể bảo vệ chống lại đạn súng trường 7,62mm, nhưng các loại vải hiện đại đã có khả năng tự ngăn chặn đạn súng lục 9mm. Nhiệm vụ chính của lớp bảo vệ đạn đạo là hấp thụ và tiêu tán động năng do va chạm của viên đạn. Do đó, lớp bảo vệ được tạo thành nhiều lớp: khi một viên đạn bắn trúng, năng lượng của nó được dùng để kéo căng các sợi composite dài, chắc chắn trên toàn bộ diện tích của áo giáp thành nhiều lớp, uốn cong các tấm composite, và kết quả là, tốc độ viên đạn giảm từ hàng trăm mét mỗi giây xuống không. Để làm chậm một viên đạn súng trường nặng hơn và sắc bén hơn đang di chuyển với tốc độ khoảng 1000 m / s, cần phải chèn các tấm kim loại cứng hoặc gốm cùng với các sợi. Các tấm bảo vệ không chỉ tiêu tán và hấp thụ năng lượng của viên đạn mà còn làm cùn đầu của nó.

Một vấn đề đối với việc sử dụng vật liệu composite làm lớp bảo vệ có thể nhạy cảm với nhiệt độ, độ ẩm cao và mồ hôi mặn (một số trong số đó). Theo các chuyên gia, điều này có thể gây lão hóa và phá hủy các sợi vải. Do đó, trong thiết kế áo chống đạn như vậy, cần phải bảo vệ khỏi độ ẩm và thông gió tốt.

Công việc quan trọng cũng đang được thực hiện trong lĩnh vực công thái học áo giáp. Đúng vậy, áo giáp bảo vệ chống lại đạn và mảnh đạn, nhưng nó có thể nặng, cồng kềnh, hạn chế chuyển động và làm chậm chuyển động của một người lính bộ binh đến mức sự bất lực của anh ta trên chiến trường có thể trở thành mối nguy hiểm lớn hơn. Nhưng vào năm 2012, quân đội Hoa Kỳ, theo thống kê, cứ bảy quân nhân thì có một người là nữ, đã bắt đầu thử nghiệm áo giáp được thiết kế dành riêng cho phụ nữ. Trước đó, nữ quân nhân mặc "áo giáp" nam. Sự mới lạ được đặc trưng bởi chiều dài giảm, giúp tránh bị cọ xát ở hông khi chạy và cũng có thể điều chỉnh ở vùng ngực.

Áo giáp cơ thể sử dụng áo giáp tổng hợp gốm Ceradyne được trưng bày tại Hội nghị Công nghiệp Lực lượng Hoạt động Đặc biệt 2012

Giải pháp cho một nhược điểm khác - trọng lượng đáng kể của áo giáp - có thể xảy ra khi bắt đầu sử dụng cái gọi là. chất lỏng phi Newton là "áo giáp chất lỏng". Chất lỏng phi Newton là chất lỏng có độ nhớt phụ thuộc vào gradien vận tốc của dòng chảy. Hiện tại, hầu hết áo giáp, như đã mô tả ở trên, sử dụng kết hợp vật liệu bảo vệ mềm và lớp lót cứng. Cái sau tạo ra trọng lượng chính. Việc thay thế chúng bằng các bình chứa chất lỏng phi Newton sẽ vừa làm nhẹ thiết kế vừa làm cho nó linh hoạt hơn. Vào những thời điểm khác nhau, việc phát triển bảo vệ dựa trên chất lỏng như vậy được thực hiện bởi các công ty khác nhau. Chi nhánh BAE Systems của Anh thậm chí còn trình bày một mẫu đang hoạt động: các gói có gel Shear Thickening Liquid đặc biệt, hoặc kem chống đạn, có các chỉ số bảo vệ tương tự như áo giáp Kevlar 30 lớp. Nhược điểm cũng rất rõ ràng: một loại gel như vậy, sau khi trúng đạn, sẽ chảy ra ngoài qua lỗ đạn. Tuy nhiên, sự phát triển trong lĩnh vực này vẫn tiếp tục. Có thể sử dụng công nghệ khi cần bảo vệ chống va đập chứ không phải đạn: ví dụ: công ty Softshell của Singapore cung cấp thiết bị thể thao ID Flex, giúp bảo vệ khỏi chấn thương và dựa trên chất lỏng phi Newton. Hoàn toàn có thể áp dụng các công nghệ như vậy cho bộ giảm xóc bên trong của mũ bảo hiểm hoặc các bộ phận của áo giáp bộ binh - điều này có thể làm giảm trọng lượng của thiết bị bảo vệ.

Để tạo ra áo giáp nhẹ, Ceradyne cung cấp các miếng chèn áo giáp làm từ boron và cacbua silic được ép nóng, trong đó các sợi của vật liệu composite được ép theo một cách đặc biệt. Vật liệu như vậy có thể chịu được nhiều lần va chạm, trong khi các hợp chất gốm cứng phá hủy viên đạn, còn vật liệu tổng hợp sẽ tiêu tán và làm giảm động năng của nó, đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc của bộ phận áo giáp.

Có một chất tương tự tự nhiên của vật liệu sợi có thể được sử dụng để tạo ra áo giáp cực kỳ nhẹ, đàn hồi và bền - web. Ví dụ, sợi mạng nhện của loài nhện lớn Madagascar Darwin (Caerostris darwini) có độ bền va đập cao gấp 10 lần so với sợi Kevlar. Để tạo ra một loại sợi nhân tạo có đặc tính tương tự như một mạng nhện như vậy sẽ cho phép giải mã bộ gen của tơ nhện và tạo ra một hợp chất hữu cơ đặc biệt để sản xuất các loại chỉ nặng. Người ta vẫn hy vọng rằng công nghệ sinh học, vốn đang phát triển tích cực trong những năm gần đây, một ngày nào đó sẽ mang lại cơ hội như vậy.

Áo giáp cho phương tiện mặt đất

Việc bảo vệ các phương tiện bọc thép tiếp tục tăng lên. Một trong những phương pháp bảo vệ phổ biến và đã được chứng minh trước súng phóng lựu chống tăng là sử dụng màn hình chống tích lũy. Công ty Mỹ AmSafe Bridport cung cấp phiên bản riêng của mình - lưới Tarian linh hoạt và nhẹ, thực hiện các chức năng tương tự. Ngoài trọng lượng thấp và dễ lắp đặt, giải pháp này còn có một ưu điểm khác: trong trường hợp lưới bị hư hỏng, người thợ có thể dễ dàng thay thế lưới mà không cần hàn và thợ khóa trong trường hợp lưới kim loại truyền thống bị hỏng. Công ty đã ký hợp đồng cung cấp cho Bộ Quốc phòng Vương quốc Anh hàng trăm hệ thống này tại các bộ phận hiện ở Afghanistan. Bộ công cụ Tarian QuickShield hoạt động theo cách tương tự, được thiết kế để nhanh chóng sửa chữa và lấp đầy các khoảng trống trong màn hình lưới thép truyền thống của xe tăng và xe bọc thép chở quân. QuickShield được vận chuyển trong một gói chân không, chiếm một khối lượng xe bọc thép tối thiểu có thể ở được và hiện cũng đang được thử nghiệm tại các "điểm nóng".

Màn hình chống tích lũy AmSafe Bridport TARIAN có thể dễ dàng cài đặt và sửa chữa

Ceradyne, đã được đề cập ở trên, cung cấp bộ áo giáp mô-đun DEFENDER và RAMTECH2 cho xe chiến thuật bánh hơi cũng như xe tải. Đối với xe bọc thép hạng nhẹ, áo giáp composite được sử dụng, bảo vệ tổ lái càng nhiều càng tốt trước những hạn chế nghiêm trọng về kích thước và trọng lượng của các tấm áo giáp. Ceradyne hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất áo giáp để tạo cơ hội cho các nhà thiết kế áo giáp tận dụng tối đa các thiết kế của họ. Một ví dụ về sự tích hợp sâu như vậy là xe bọc thép chở quân BULL, do Ceradyne, Ideal Innovations và Oshkosh cùng phát triển như một phần của gói thầu MRAP II do Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ công bố năm 2007. Một trong những điều kiện của nó là bảo vệ phi hành đoàn của xe bọc thép phương tiện khỏi các vụ nổ có chỉ đạo, việc sử dụng phương tiện này đã trở nên thường xuyên hơn khi ở Iraq.

Công ty IBD Deisenroth Engineering của Đức, chuyên phát triển và sản xuất thiết bị phòng thủ cho thiết bị quân sự, đã phát triển khái niệm Evolution Survivability cho xe bọc thép hạng trung và xe tăng chiến đấu chủ lực. Khái niệm tích hợp sử dụng những phát triển mới nhất về vật liệu nano được sử dụng trong dòng nâng cấp bảo vệ IBD PROTech và đã được thử nghiệm. Lấy ví dụ về việc hiện đại hóa các hệ thống bảo vệ của Leopard 2 MBT, đây là phần gia cố chống mìn cho đáy xe tăng, các tấm bảo vệ bên để chống lại các thiết bị nổ tự chế và mìn ven đường, bảo vệ mái tháp khỏi đạn nổ trên không, hệ thống bảo vệ tích cực đánh trúng tên lửa chống tăng dẫn đường khi tiếp cận, v.v.

Tàu sân bay bọc thép BULL - một ví dụ về sự tích hợp sâu của các công nghệ bảo vệ Ceradyne

Mối quan tâm của Rheinmetall, một trong những nhà sản xuất vũ khí và xe bọc thép lớn nhất, cung cấp bộ dụng cụ nâng cấp khả năng bảo vệ đạn đạo của riêng mình cho các phương tiện khác nhau thuộc dòng VERHA - Áo giáp Rheinmetall đa năng, "Rheinmetall Universal Armor". Phạm vi ứng dụng của nó cực kỳ rộng: từ áo giáp trong quần áo đến bảo vệ tàu chiến. Cả hợp kim gốm mới nhất và sợi aramid, polyetylen trọng lượng phân tử cao, v.v. đều được sử dụng.

Giáp đồng nhất.

Vào buổi bình minh của sự ra đời của xe bọc thép trên bộ, loại bảo vệ chính là những tấm thép đơn giản. Các đồng đội cũ của họ, tàu chiến và đoàn tàu bọc thép, vào thời điểm này đã có được áo giáp xi măng và nhiều lớp, nhưng những loại áo giáp này chỉ được đưa vào chế tạo xe tăng hàng loạt sau Thế chiến thứ hai.

Áo giáp đồng nhất là các tấm cán nóng hoặc cấu trúc đúc, từ đó thân bọc thép được lắp ráp bằng phương pháp này hay phương pháp khác. Đinh tán là phương pháp lắp ráp đầu tiên, rẻ nhất và nhanh nhất vào thời điểm đó. Sau đó, các kết nối bắt vít đã thay thế đáng kể các đinh tán. Vào giữa Thế chiến II, hàn hồ quang điện đã trở thành phương pháp chính để kết nối các tấm áo giáp. Ban đầu, hàn chủ yếu là ngọn lửa khí thủ công, nhưng sự phát triển của kỹ thuật điện và sự phát triển sản xuất hàng loạt các điện cực có chất lượng đủ cao đã dẫn đến việc sử dụng hàn hồ quang điện rộng rãi hơn. Kể từ đầu những năm 1930, người ta đã cố gắng đưa hàn hồ quang điện tự động vào sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, chỉ có thể đạt được chất lượng chấp nhận được với chi phí chấp nhận được trong Thế chiến thứ hai ở Liên Xô, khi việc sản xuất xe tăng T-34-76 và xe tăng thuộc họ KV, lần đầu tiên trên thế giới, họ bắt đầu sử dụng súng tự động. hàn hồ quang dưới một lớp thuốc trợ dung.

Mặc dù phát minh ra hàn hồ quang điện vào cuối thế kỷ 19 bởi kỹ sư người Nga N.N. Benardos, cho đến khi kết thúc Thế chiến thứ hai, trong việc chế tạo xe tăng, việc kết nối các tấm giáp bằng bu lông và đinh tán được sử dụng ở một mức độ hạn chế. Đây là hậu quả của các vấn đề phát sinh khi hàn các tấm dày bằng thép cacbon trung bình (0,25-0,45% C). Thép carbon cao thực tế không được sử dụng trong chế tạo xe tăng ngay cả bây giờ.

Ngoài ra, rất khó để đạt được các mối hàn chất lượng cao khi hàn thép hợp kim và không được làm sạch đầy đủ. Để tinh chỉnh hạt cấu trúc của thép, mangan và các nguyên tố hợp kim khác được thêm vào. Chúng cũng làm tăng độ cứng của thép, do đó làm giảm ứng suất cục bộ trong mối hàn. Việc làm cứng các tấm áo giáp đôi khi có thể được sử dụng, nhưng phương pháp này được sử dụng cực kỳ hạn chế, vì các tấm áo giáp được làm cứng trước thậm chí còn gây ra nhiều vấn đề hơn trong quá trình hàn do tính không đồng nhất của trường ứng suất bên trong. Ủ bình thường hóa hoặc ủ thấp thường được sử dụng để giảm căng thẳng. Tuy nhiên, để đạt được độ cứng tăng đáng kể, trước tiên thép phải được làm cứng thành martensite hoặc troostite (nghĩa là độ cứng cao). Độ cứng cao của các bộ phận có thành dày có hình dạng phức tạp luôn là một khó khăn lớn, nếu đây là bộ phận có kích thước bằng thân tàu, thì nhiệm vụ này thực tế không thể giải quyết được.

Để tăng khả năng chống chịu của áo giáp đồng nhất, nên tăng độ cứng bề mặt của các tấm áo giáp, đồng thời để lõi và mặt hướng vào trong có độ nhớt và tương đối đàn hồi. Cách tiếp cận này lần đầu tiên được thực hiện trên những chiếc áo sắt vào cuối thế kỷ 19. Trong xe bọc thép, giải pháp này đã được sử dụng nhiều rồi.

Vấn đề của xi măng là cần phải tiếp xúc lâu với bộ phận trong bộ chế hòa khí dạng bột (hỗn hợp dựa trên than cốc, một vài phần trăm vôi và một lượng nhỏ kali) ở nhiệt độ 500-800*C. Trong trường hợp này, việc đạt được độ dày đồng đều của lớp cacbua là một vấn đề. Ngoài ra, lõi của phần thép trở nên thô, làm giảm đáng kể độ bền mỏi của nó và làm giảm phần nào tất cả các thông số về độ bền.

Một phương pháp tiên tiến hơn là thấm nitơ. Thấm nitơ về mặt kỹ thuật khó thực hiện hơn, nhưng sau khi thấm nitơ, bộ phận này được ủ bình thường hóa với làm mát trong dầu. Điều này phần nào bù đắp cho sự gia tăng hạt cấu trúc. Nhưng, độ sâu của lớp thấm nitơ không vượt quá một milimet với thời gian thấm nitơ hàng chục giờ.

Một phương pháp tuyệt vời là xyanua hóa. Nó được thực hiện nhanh hơn, độ cứng không thấp hơn, nhiệt độ gia nhiệt tương đối thấp. Tuy nhiên, nhúng các tấm áo giáp (và thậm chí hơn thế nữa là vỏ xe tăng) vào hỗn hợp xyanua nóng chảy, nói một cách nhẹ nhàng, không thân thiện với môi trường và thực sự là một thú vui đáng ngờ.

Có thể đạt được các đặc tính bảo vệ áo giáp tối ưu bằng cách sử dụng thân hàn làm bằng thép cacbon trung bình và thân có thể được đóng từ phía trên bằng các tấm hàn và/hoặc ren làm bằng thép cường độ cao đã tôi cứng.

Áo giáp tổng hợp.

Vật liệu tổng hợp nói chung là vật liệu kết hợp hai hoặc nhiều thành phần có đặc tính rất khác nhau. Chúng bao gồm các thành phần được gia cố, nhiều lớp, được lấp đầy và các thành phần khác ("thành phần", theo nghĩa này, có thể tạm dịch là "hỗn hợp" hoặc "sự kết hợp").

Các ví dụ cổ điển về vật liệu composite bao gồm các tấm bê tông cốt thép đơn giản, hoặc, ví dụ, hỗn hợp coban và cacbua vonfram dạng bột được sử dụng để sản xuất đai rèn cứng trên các dụng cụ tốc độ cao. Đồng thời, thuật ngữ "vật liệu tổng hợp" có ý nghĩa cổ điển và phổ biến nhất liên quan đến các chế phẩm dựa trên ma trận polyme được gia cố bằng một hoặc một chất gia cố khác (sợi, bột, sợi thô, nỉ (vải không dệt), hình cầu rỗng , vải, v.v.).

Liên quan đến khả năng bảo vệ của áo giáp, áo giáp composite là áo giáp bao gồm các yếu tố cấu trúc làm bằng vật liệu có các đặc tính rất khác nhau. Như chúng tôi đã nói ở trên, mong muốn làm cho các tấm bên ngoài càng cứng càng tốt và để đế chất mang có khả năng gia công tốt và độ nhớt cao.

Do đó, áo giáp composite có thể bao gồm nhiều sự kết hợp khác nhau giữa vật liệu dẻo và đàn hồi và vật liệu có độ cứng cao: thép carbon trung bình + gốm, nhôm + gốm, hợp kim titan + thép công cụ cứng, thủy tinh thạch anh + thép giáp, sợi thủy tinh + gốm + thép, thép + UHMWPE + gốm corundum, và nhiều loại khác. v.v ... Thông thường, tấm bên ngoài được làm bằng vật liệu có đặc tính cường độ trung bình, nó thực hiện chức năng của màn hình chống tích tụ, đồng thời bảo vệ các phần tử rắn dễ vỡ khỏi các mảnh vỡ và đạn. Lớp thấp nhất được thực hiện như một chất mang, vật liệu tối ưu cho nó là thép bọc thép và / hoặc hợp kim nhôm. Nếu quỹ cho phép, thì hợp kim titan. Để ngăn chặn vũ khí chống tăng hiệu quả nhất, có thể sử dụng thêm lớp lót sợi cường độ cao (thường là Kevlar, nhưng đôi khi sử dụng nylon, lavsan, nylon, UHMWPE, v.v.). Lớp lót ngăn chặn các mảnh vỡ xảy ra khi áo giáp không bị xuyên thủng hoàn toàn, các mảnh vỡ của lõi BOPS bị sập, các mảnh vỡ nhỏ từ một lỗ nhỏ với đường đạn tích lũy. Ngoài ra lớp lót tăng khả năng cách nhiệt, cách âm cho máy. Lớp lót không tăng thêm trọng lượng, ảnh hưởng nhiều hơn đến giá thành của xe bọc thép.

Không giống như áo giáp đồng nhất, bất kỳ áo giáp tổng hợp nào cũng hoạt động để phá hủy. Nói một cách đơn giản, màn hình phía trên dễ dàng bị xuyên thủng bởi hầu hết mọi loại vũ khí chống tăng. Các tấm cứng thực hiện chức năng của chúng trong quá trình phá hủy ít nhiều giòn và phần chịu lực của áo giáp ngăn chặn tác động vốn đã phân tán của phản lực tích lũy hoặc các mảnh của lõi BOPS. Lớp lót đảm bảo chống lại vũ khí chống tăng mạnh hơn, nhưng khả năng của nó rất hạn chế.

Khi thiết kế áo giáp composite, ba yếu tố quan trọng cũng được tính đến: chi phí, mật độ và khả năng gia công của vật liệu. Trở ngại của gốm sứ là khả năng gia công. Thủy tinh thạch anh cũng có khả năng gia công kém và giá thành cao. Thép và hợp kim vonfram được đặc trưng bởi mật độ cao. Polyme, mặc dù rất nhẹ, nhưng thường đắt tiền và nhạy cảm với lửa (cũng như nhiệt độ kéo dài). Hợp kim nhôm tương đối đắt tiền và có độ cứng thấp. Thật không may, không có vật liệu lý tưởng. Tuy nhiên, sự kết hợp nhất định của các vật liệu khác nhau thường cho phép bạn giải quyết vấn đề kỹ thuật một cách tối ưu với chi phí chấp nhận được.