Acél, alumínium és kerámia. A könnyű járművek védelmének fejlődése

Tartalomjegyzék:

Acél, alumínium és kerámia. A könnyű járművek védelmének fejlődése
Acél, alumínium és kerámia. A könnyű járművek védelmének fejlődése

Videó: Acél, alumínium és kerámia. A könnyű járművek védelmének fejlődése

Videó: Acél, alumínium és kerámia. A könnyű járművek védelmének fejlődése
Videó: KROKODIL | Állatok gyerekeknek | Ismeretterjesztő | Természetfilm | Magyar szókincs bővítése 2024, Április
Anonim

A számos osztályú páncélozott harci járművek viszonylag alacsony harci tömeget és kellően magas szintű védelmet kombinálnak. Ez a jellemzők kombinációja számos alapvető műszaki megoldásnak köszönhetően érhető el. A vásárlók igényeitől és képességeitől függően a tervezők feláldozzák a védelem szintjét, vagy új anyagokat és technológiákat használnak. Az elmúlt évtizedekben a hazai és a világ ipara szilárd tapasztalatokat halmozott fel a jól védett, de könnyű katonai felszerelések létrehozásában.

Történelmileg a tömegcsökkentés legelső módja (például a rendelkezésre álló alváz jellemzőivel összhangban) az volt, hogy csökkentette a páncél vastagságát a védelmi szint megfelelő csökkenésével. Új, magasabb jellemzőkkel rendelkező acélötvözetek fejlesztését is elvégezték. Később elkezdődött más fémek és nem fém anyagok keresése, amelyek kombinálják az erőt és a kis súlyt. Végül a könnyű páncélozott járművek területén egy bizonyos idő óta kombinált és távoli páncélokat alkalmaztak, amelyeket korábban csak nehézgépjárműveken használtak. Ezenkívül nem szabad megfeledkezni a dinamikus vagy aktív védelem telepítésének lehetőségéről, amely kiegészíti a test saját páncélzatát.

Acél, alumínium és kerámia. A könnyű járművek védelmének fejlődése
Acél, alumínium és kerámia. A könnyű járművek védelmének fejlődése

Úszó tartály PT-76. Fotó Russianarmy.ru

Acél és úszó

A háború utáni hazai könnyű páncélozott harcjármű első példájaként a PT-76 kétéltű harckocsi jöhet szóba. A negyvenes évek végén jött létre, speciális technikai megbízás alapján. Ennek a gépnek golyóálló védelemmel kellett rendelkeznie, és jól kellett úsznia, ami különleges követelményeket támasztott a tervezés egészével szemben. A kijelölt feladatokat sikeresen megoldották, bár a mai szabványok szerint a kapott tartályt nem különböztették meg a tökéletes tökéletességtől vagy a kiemelkedő védelmi jellemzőktől.

Az új típusú kétéltű tartály túlméretezett hegesztett páncélozott hajótestet kapott, amelyet úgy terveztek, hogy megfelelő felhajtóerőt biztosítson. A karosszéria anyaga a "2P" márkájú páncélozott acél volt. A jármű elülső védelme 11 és 14 mm vastagságú lapokból állt, az oldalak és a far 14, illetve 7 mm vastagok voltak. Felülről az autót 5 mm -es tető védte, alulról - 7 mm vastag fenék. A toronypáncél vastagsága 8-17 mm volt.

A PT-76 tartály teste 6, 91 m hosszú és körülbelül 3 m széles volt. A további modernizáció során a hajótestet finomították, de főbb jellemzői nem változtak. A kétéltű harckocsi harci súlya 14 tonna volt - valamivel kevesebb, mint a fele a páncélozott hajótestnek és a toronynak.

Kép
Kép

BMP-1 gyalogos harci jármű. Fotó Wikimedia Commons

A 14-17 mm vastag páncélok, beleértve a legfeljebb 80 ° -os dőlésszögű szerelvényeket is, korlátozott szilárdságúak voltak, ezért a PT-76 védelmi jellemzői korlátozottak voltak. Ennek a járműnek az acélpáncélja garantáltan ellenáll a kézi lőfegyverek és a repeszek ütésének minden szögből. A megerősített elülső vetület ellenáll a nagy kaliberű rendszerek, sőt a kis kaliberű fegyverek okozta lövedékeknek is. Ugyanakkor bármelyik harckocsi vagy páncéltörő fegyver a negyvenes évek végén garantáltan minden hatásos tartományban eltalálja a PT-76-ot. Hasonló volt a helyzet a nemrég megjelent páncéltörő gránátvetőkkel.

A PT-76 kétéltű tartály megfelelt a követelményeknek, de idővel sikerült elavulnia. Ennek egyik oka a páncélvédő kialakítás alacsony tökéletessége volt. Már a hatvanas évek elején kidolgozták a rezervátum mélyreható korszerűsítésének projektjét, amely a fő karosszéria anyagának cseréjéről rendelkezett. 1961-ben a VNII-100 kísérleti PT-76 hajótestet gyártott D20 alumíniumötvözet felhasználásával. A teljes körű tesztek kimutatták, hogy hasonló szintű védelem mellett az ilyen hajótest lényegesen könnyebb, mint az acél. Egy ilyen hajótest nem került gyártásba, de megmutatta az alumínium páncél potenciálját. Később ezeket az ötleteket új projektekben alkalmazták.

Acél és alumínium

A sikeres kivitelezés következő példája a szovjet BMP-1 és BMP-2 gyalogos harci járművek lehetnek. Az elsőt az ötvenes-hatvanas évek elején a Cseljabinszki Traktorgyár GSKB-2-jén fejlesztették ki az új műszaki előírásoknak megfelelően, és figyelembe véve a rendelkezésre álló technológiákat. Ennek eredményeként egy nagyon kíváncsi dizájn jött létre, amely jellegtelen elemeket tartalmazott. A súly és a védelem optimális kombinációjának elérése érdekében javasolták az acél és az alumínium kombinálását.

Kép
Kép

A BMD-1 képzési elrendezése. Az épület ablakai lehetővé teszik a foglalás értékelését. Fotó Vitalykuzmin.net

A BMP-1 hegesztett hajótestének alapja ismét nagy keménységű hengerelt acéllemez volt. Az acél páncélozott hajótest homloka vastagsága 7 mm (felső rész 80 ° -os dőléssel) 19 mm (alsó) volt. Az oldalak 16 és 18 mm -es lemezekből készültek. A takarmánynak hasonló védelmi paraméterei voltak. A toronyrészek legnagyobb vastagsága elérte a 33 mm -t. Az új autó érdekes tulajdonsága a motortér fölötti kiegészítő burkolat. A héj és a külső hatások elleni védelem érdekében a felső homloklapon nagy fedél, jellegzetes keresztirányú bordákkal jelenik meg. ACM-alumínium ötvözetből készült, cink és magnézium hozzáadásával.

A BMP-1 hajótest hossza meghaladta a 6, 73 m-t, a szélesség-körülbelül 2, 9 m. A jármű harci súlyát 12, 7-13 tonna szinten határozták meg. A hegesztett acéltest, alkatrészek és szerelvények, amelyek súlya valamivel több mint 3870 kg. Acél torony - csak 356 kg. Az ACM -ből összeállított elülső fedőlap tömege körülbelül 105 kg volt.

Ahogy az ügyfél követelte, a BMP-1 minden szögből ellenáll a 7,62 mm-es páncéltörő golyók lövedékének. Ezenkívül minden foglalási lap apró és könnyű töredékeket tartalmazott. Az elülső vetület védett a nehéz géppuskáktól nulla tartományban. A 20 mm-es kaliberű külföldi ágyúk lövedékei nem ütközhettek frontálisan a járműre 100 m-nél nagyobb távolságból. 23 mm-es rendszereknél a maximális hatótávolság 500 m volt. Ugyanakkor, mint bármely más könnyű páncélozott jármű, a BMP-1-nek nem volt valódi védelme a harckocsihéjak és a páncéltörő gránátok ellen.

Kép
Kép

BMD-2K légi harci jármű. A szerző fotója

A BMP-1 nem igényelt különösen magas szintű védelmet, és a szükséges jellemzőket a már elsajátított és új anyagok sikeres kombinációjával szerezték be. Valójában ez a gyalogos harci jármű tekinthető az első nagyméretű hazai modellnek, amelynek kialakításában alumínium foglalást alkalmaztak. Egy ilyen "rekord" azonban nem tartott túl sokáig, és hamarosan megjelent egy még érdekesebb páncélozott jármű.

Alumínium BMD

A PT-76 alumínium testével végzett kísérlet után a szovjet tudósok továbbra is azon dolgoztak, hogy megtalálják a legjobb megoldásokat a könnyű védelemhez és az anyagokhoz. A hatvanas évek közepére ABT-101 és 1901 megnevezéssel új alumínium, magnézium és cink ötvözetet hoztak létre. Ezt az ötvözetet tekintették a könnyű harci járművek golyóálló páncéljának alapjául. Hamarosan létrehozták az ABT-102/1903 ötvözetet, amely eltérő viszkozitásban különbözött, és ennek köszönhetően védelmet nyújthat a tüzérségi lövedékek ellen.

1965-ben a Volgogradi Traktorgyár tesztelésre hozta a BMD-1 prototípusú légi harci járműveket. Fejlesztésük során a fő feladat az volt, hogy méretét és súlyát a katonai szállító repülőgépek képességeinek megfelelő értékekre csökkentsék. Lehetséges volt a súly csökkentése alumínium páncélok, például ABT-101 és néhány más könnyű ötvözet használatával. A viszonylag nehéz acéltól azonban nem lehetett teljesen megszabadulni. Néhány alkatrész még mindig készült belőle.

Kép
Kép

BMP-3 gyalogos harci jármű. A szerző fotója

A BMD-1 elülső védelme számos alumíniumlemezt tartalmazott, amelyek különböző szögben voltak elhelyezve a jármű vízszintes és hossztengelyéhez képest. Ez a kialakítás lehetővé tette a csökkentett páncélvastagság további növelését. A homlok felső része 10 mm, a középső 32 mm, az alsó 10 mm vastag volt. A hajótest oldalát 20 és 23 mm vastagságú lemezekből állították össze. A takarmány 15-20 mm vastag részekből állt. A torony acélból készült, védelmének maximális vastagsága 22 mm volt.

A BMD-1 hajótest hossza mindössze 5,4 m volt, szélessége valamivel több, mint 2,5 m. Az egész jármű harci súlyát 7,2 tonna. Elülső féltekén határozták meg. A 7, 62 mm-es páncéltörő golyók elleni teljes körű védelemre is szükség volt. Így a BMD-1 védettségi szintje bizonyos mértékig megismételte a BMP-1 jellemzőit. A leszálló jármű csak az elülső páncélzat erejét tekintve volt gyengébb a gyalogjárműnél. Ugyanakkor az ABT-101 ötvözetből készült, kompaktabb test körülbelül fele volt a BMP-1-nél használt acél súlyának.

Később egy új légi harci járművet hoztak létre más harctérrel és fegyverekkel a BMD-1 alvázán. Ugyanakkor az alumínium tok nem történt jelentős változásokon - valójában a BMD -2 csak fegyverekben és néhány belső eszközben különbözött elődjétől. A nyolcvanas évek közepén sorra került egy teljesen új, különböző ötletek és megoldások alapján létrehozott BMD-3 gép. Ennek ellenére a modern alumínium páncélt széles körben használták ebben a projektben.

Kép
Kép

BMP-3 páncélvédelem. 1 - felső elülső rész (18 mm ABT -102); 2 - zygomatikus levél (60 mm ABT -102); 3-a torony elülső vetülete (16 mm BT-70SH + 70 mm légrés + 50 mm ABT-102); 4 - torony tető (18 mm ABT -102); 5 - a torony hátsó része (43 mm ABT -102); 6 - tető (15 mm ABT -102); 7 - előtolás (13 mm ABT -102); 8 - alsó (10 mm AMG -6); 9 - tábla (43 mm ABT -102) 10 - réslemez (15 mm ABT -102): 11 - alsó tábla (43 mm ABT -102); 12-alsó elülső rész (10 mm BT-70SH + 70 mm légrés + 60 mm ABT-102); 13-középső elülső rész (10 mm BT-70Sh + 70 mm légrés + 12 mm BT-70Sh + 60 mm ABT-102). Ábra Btvt.nador.ru

Alumínium és acél gyalogsághoz

A nyolcvanas években az ígéretes BMD-3-al párhuzamosan új BMP-3 gyalogos harci járművet hoztak létre. Létrehozásakor a Kurgan Gépészmérnöki Speciális Tervező Iroda figyelembe vette a védelem szintjének növelésének szükségességét a potenciális ellenség könnyű páncélozott járműveihez tartozó fegyverek fejlesztésével kapcsolatban. Szükséges volt védelmet biztosítani a 30 mm-es héjak ellen, ugyanakkor meg kell akadályozni az elfogadhatatlan tömegnövekedést. Az ilyen problémák megoldása közvetlenül kapcsolódott az új foglalás alkalmazásához.

A BMP-3 távoli páncélt kapott, ABT-102 ötvözetből és BT-70Sh páncélacélból készült alumínium alkatrészek alapján. A test elülső és zygomatikus felső része alumíniumból készül, vastagsága 18, illetve 60 mm. A kissé előre döntött középső elülső rész 10 mm-es acélt, 70 mm-es légrést, 12 mm-es acélt és 60 mm-es alumíniumlemezeket tartalmaz. Az alsó rész hasonló szerkezetű, de eltekint a belső acéllemeztől. Az oldalakat ABT-102 lemezekből állítják össze, 15 és 43 mm vastagságban. A tető, a far és az alsó vastagság 15, 13 és 10 mm. A torony homloka védelmet kapott 16 mm acél, 70 mm levegő és 50 mm alumínium formájában. Az elülső vetület további védelme a hullámvisszaverő pajzs, kis vastagságú páncél acélból.

A BMP-3 távoli és homogén páncélja minden szempontból védelmet nyújt a nagy kaliberű kézi fegyverek ellen. Az elülső vetület ellenáll a 30 mm-es ágyú lövedékének 200 m-es hatótávolságából. Egy időben különféle tartozékokat is kínáltak a védelem szintjének növelésére. A felső panelek célja a ballisztikus védelem javítása volt, és a különleges robbanásveszélyes reaktív páncél segített ellenállni a páncéltörő gránátvetőből történő lövedékeknek.

Kép
Kép

Typhoon-K páncélautók a felvonulási sorban. Fotó: az Orosz Föderáció Védelmi Minisztériuma / mil.ru

A BMP-3 hajótest hossza 7, 14 m, szélessége körülbelül 3,3 m. A jármű harci tömege összességében 18,7 tonna. Ugyanakkor az acélból készült páncélozott hajótest tömege és az alumínium nem haladja meg a 3,5 tonnát. Ismert adatok szerint az ABT-102 ötvözet használata csaknem harmadával csökkentette a tok tömegét az azonos védelmi szinttel rendelkező acél egységhez képest. Ezenkívül a viszonylag vastag alumíniumlemezek lehetővé tették a merev test összeállítását különálló szerkezeti elemek nélkül, ami további súlymegtakarítást eredményezett.

Acél és kerámia

A védelmi eszközök továbbfejlesztése a páncélozott járművek új változataihoz vezet, amelyeket a fő fenyegetésekkel szembeni meglehetősen magas ellenállás jellemez. Jó példa erre a KamAZ vállalkozás által az elmúlt években létrehozott Typhoon-K család hazai autói. Ennek a vonalnak számos projektjében nagyon figyelemre méltó eredményeket lehetett elérni a védelem területén.

A Typhoon-K járművek páncélozott házai kombinált védelmet kapnak. Viszonylag vékony külső fémlemezt használnak, amely alatt meghatározott jellemzőkkel rendelkező kerámialapok vannak elhelyezve. Az alsó páncélréteg vastagabb acéllemez. Amikor ilyen csomagot üt, golyó vagy repesz átszúrja a külső réteget, az energia egy részét elköltve, és a kerámia gátolja. Ezenkívül az acél és a kerámia különböző erősségű és keménységű paraméterekkel rendelkezik, ami a káros elem megsemmisítését idézi elő. A golyó- és kerámiatöredékeket egy belső acéllemez tartja a helyén.

Kép
Kép

A KamAZ-63969 páncélautó takarmánya a lövedéktesztek után. Fotó: OJSC "KamAZ" / Twower.livejournal.com

Az elsők egyike volt az ún. hadtest páncélautója KamAZ-63969. Kombinált páncélja ellenáll a 14,5 mm -es fegyverek lövésének. Volt olyan változat is, amelynek kevésbé erőteljes páncélzata védett a 12,7 mm -es golyók ellen. A páncélautó ezen változata megbirkózott az összes teszttel, de nem érdekelte az ügyfelet. A "Typhoon K-63968" nevű minta került a sorozatba, amely eltér a foglalás elrendezésétől és jellemzőitől. A védelem felépítése azonban változatlan marad, és kerámialapok használatát írja elő.

A "Typhoon-K" sorozat hajótestének hossza valamivel kevesebb, mint 9 m, szélessége körülbelül 2,5 m. A jármű össztömege legfeljebb 2,6 tonna terheléssel meghaladja a 24,7 tonnát. legfeljebb 8 tonna súlyú utánfutó A gyártó nem határozza meg magának a háznak a súlyát.

A kerámiaanyagokat használó kombinált páncélzat egy másik változatát a Typhoon K-53949 projektben valósították meg, más néven Typhoon 4x4 és Typhoonok. Ebben az esetben a kerámialemezeket az alumínium páncéllemezek közé kell helyezni. Ez a védelem megfelel a STANAG 4569 szabvány 3. szintjének, és ellenáll a 7,62 mm-es páncéltörő puskagolyóknak.

Kép
Kép

Páncélautó "Typhoon K-53949" könnyű páncélzattal. A szerző fotója

A Typhoon 4x4 motorháztetős karosszériát kapott, amelynek teljes hossza kevesebb, mint 6,5 m és szélessége körülbelül 2,5 m. Egy ilyen autó saját tömege 12 tonna, további 2 tonna a hasznos teher. A nagyobb mintához hasonlóan a fejlesztők sem sietnek a karosszéria tömegének és védelmének tisztázásával, ami nem teszi lehetővé számunkra, hogy teljes mértékben felmérjük a kialakítás súlytöbbletét.

***

A távoli múltban a páncélozott járművek tervezői komoly problémával szembesültek a védelmi szint és a súly közötti közvetlen kapcsolat formájában. Az acéltestű páncélozott járművek csak megfelelő súly mellett mutathatnak nagy ellenállást a károsító elemekkel szemben. Később azonban a kohászat fejlődése és az új ötvözetek megjelenése lehetővé tette ezeknek a problémáknak a megoldását, ami miatt jelentős számú harci jármű jelent meg hazánkban és külföldön, kombinálva a kis súlyt és a jó védelmet.

A tömeg és védelem problémájának első megoldása az alumíniumötvözetek voltak, amelyek önállóan és más anyagokkal kombinálva, vagy akár további csuklós páncélzatokkal is használhatók. Ezután új kerámiák jelentek meg, amelyek kombinált védelem létrehozására is alkalmasak. A fémek és kerámia anyagok fejlesztése folytatódik, és új védelmi lehetőségek megjelenéséhez vezet.

Könnyen belátható, hogy az autó tömegének csökkentésére irányuló kísérletek, miközben jó védelmet kaptak, a hatvanas évek közepére komoly eredményekhez vezettek. A BMP-1 alumínium és acél páncélja, utána pedig a BMP-2 megvédhette a legénységet a kis kaliberű tüzérségi lövedékektől. A későbbi BMP-3 projektben a különböző anyagok kombinációja és a légrés jelenléte lehetővé tette a védelem újbóli javítását. Jelenleg az ilyen fejlesztéseket fejlesztik, és új figyelemre méltó eredményekhez vezetnek.

Az anyagtudomány háború utáni fejlődése, amely új ötvözetek és nemfémes anyagok megjelenéséhez vezetett, komoly lendületet adott a különböző osztályú páncélozott harci járművek fejlesztésének. A mérnökök javíthatták járműveik védelmi jellemzőit anélkül, hogy súlyukat jelentősen megnövelték volna. A kapott berendezések sok országban továbbra is használatban vannak, és minden új projekt a meglévő tapasztalatok figyelembevételével jön létre. Ugyanakkor számítani kell arra, hogy a távoli jövőben alapvetően új anyagok jelennek meg, amelyek ismét javítják a páncélozott járművek jellemzőit, és megismétlődnek az elmúlt évtizedek folyamatai.

Ajánlott: