Стомана, алуминий и керамика. Еволюцията на защитата на леки превозни средства

Съдържание:

Стомана, алуминий и керамика. Еволюцията на защитата на леки превозни средства
Стомана, алуминий и керамика. Еволюцията на защитата на леки превозни средства

Видео: Стомана, алуминий и керамика. Еволюцията на защитата на леки превозни средства

Видео: Стомана, алуминий и керамика. Еволюцията на защитата на леки превозни средства
Видео: Porsche Taycan Turbo и Turbo S - технология, все функции, все особенности подробно описаны 2024, Април
Anonim

Бронирани бойни машини от редица класове съчетават относително ниска бойна маса и достатъчно високо ниво на защита. Тази комбинация от характеристики може да бъде получена поради няколко основни технически решения. В зависимост от изискванията и възможностите на клиентите, дизайнерите жертват нивото на защита или използват нови материали и технологии. През последните десетилетия местната и световната индустрия са натрупали солиден опит в създаването на добре защитена, но лека военна техника.

Исторически най -първият начин да се намали масата (например в съответствие с характеристиките на наличното шаси) е да се намали дебелината на бронята със съответния спад в нивото на защита. Беше извършено и разработването на нови стоманени сплави с по -високи характеристики. По-късно започва търсенето на други метали и неметални материали, които съчетават здравина и ниско тегло. И накрая, от известно време в областта на леките бронирани превозни средства се използват комбинирани и разположени брони, използвани преди това само за тежки превозни средства. Освен това не трябва да забравяме за възможността за инсталиране на динамична или активна защита, която допълва собствената броня на тялото.

Стомана, алуминий и керамика. Еволюцията на защитата на леки превозни средства
Стомана, алуминий и керамика. Еволюцията на защитата на леки превозни средства

Плаващ резервоар PT-76. Снимка Russianarmy.ru

Стоманени и плаващи

Като първи пример за следвоенна домашна лека бронирана бойна машина може да се разглежда амфибийният танк PT-76. Създаден е в края на четиридесетте години в съответствие със специално техническо задание. Тази машина трябваше да има бронезащитна защита и да плава добре, което поставя специални изисквания към дизайна като цяло. Възложените задачи бяха успешно решени, въпреки че по днешните стандарти полученият резервоар не се отличаваше с високо съвършенство или изключителни защитни характеристики.

Новият тип амфибиен резервоар получи извънгабаритен заварен брониран корпус, предназначен да осигури адекватна плаваемост. Материалът на корпуса е бронирана стомана от марката "2P". Челната защита на превозното средство се състои от листове с дебелина 11 и 14 мм, страните и кърмата са с дебелина съответно 14 и 7 мм. Отгоре колата беше защитена от 5 -мм покрив, отдолу - от дъно с дебелина 7 мм. Бронята на кулата е с дебелина от 8 до 17 мм.

Корпусът на танка PT-76 имаше дължина 6, 91 м и ширина около 3 м. В хода на по-нататъшната модернизация корпусът беше усъвършенстван, но основните му характеристики не се промениха. Бойното тегло на амфибийния танк е 14 тона - малко по -малко от половината се падат на бронирания корпус и кула.

Образ
Образ

Бойна машина на пехотата БМП-1. Снимка Wikimedia Commons

Бронята с дебелина до 14-17 мм, включително тези, монтирани с наклон до 80 °, имаше ограничена якост и следователно PT-76 имаше ограничени защитни характеристики. Стоманената броня на това превозно средство беше гарантирана, че ще издържи на ударите на куршуми и осколки от малки оръжия от всички ъгли. Подсилената челна изпъкналост може също да издържи на обстрел от системи с голям калибър и дори оръдия с малък калибър. В същото време всеки танк или противотанков пистолет от края на четиридесетте години гарантирано ще удари PT-76 на всички ефективни обхвати. Подобна ситуация беше и с наскоро появилите се противотанкови гранатомети.

Амбибийният танк PT-76 отговаря на изискванията, но с течение на времето успява да остарее. Една от причините за това беше ниското съвършенство на дизайна на броневата защита. Още в началото на шестдесетте години е разработен проект за дълбока модернизация на резервата, който предвижда подмяна на основния материал на корпуса. През 1961 г. VNII-100 произвежда експериментален корпус PT-76, използващ алуминиева сплав D20. Пълномащабните тестове показват, че при подобно ниво на защита такъв корпус е значително по-лек от стоманен. Такъв корпус не влезе в производство, но показа потенциала на алуминиевата броня. По -късно тези идеи бяха приложени в нови проекти.

Стомана и алуминий

Следващият пример за успешно олекотяване на дизайна могат да бъдат съветските бойни машини на пехотата БМП-1 и БМП-2. Първият от тях е разработен в GSKB-2 на Челябинския тракторен завод в началото на петдесетте и шестдесетте години в съответствие с новите технически спецификации и като се вземат предвид наличните технологии. В резултат на това беше създаден много любопитен дизайн, който включваше нехарактерни елементи. За да се получи оптималната комбинация от тегло и защита, беше предложено да се комбинират стомана и алуминий.

Образ
Образ

Обучение оформление на BMD-1. Прозорците в сградата ви позволяват да оцените резервацията. Снимка Vitalykuzmin.net

В основата на заварения корпус за BMP-1 отново бяха валцувани стоманени листове с висока твърдост. Челото на стоманения брониран корпус имаше дебелина от 7 мм (горна част с наклон 80 °) до 19 мм (долна). Страните са изработени от листове 16 и 18 мм. Фуражът има сходни защитни параметри. Най -голямата дебелина на частите на кулата достига 33 мм. Интересна особеност на новата кола е допълнителен капак над двигателния отсек. За да се предпази от обстрел и външни влияния, на горния челен лист се появи голямо покритие с характерни напречни ребра. Изработен е от ACM-алуминиева сплав с добавки цинк и магнезий.

Дължината на корпуса на БМП-1 надвишаваше 6, 73 м, ширината-около 2, 9 м. Бойното тегло на превозното средство беше определено на ниво 12, 7-13 т. Завареният стоманен корпус, без части и възли, монтирани на него, тежаха малко повече от 3870 кг. Стоманена кула - само 356 кг. Сглобената челна покривна плоча, изработена от ACM, имаше маса около 105 кг.

Според изискванията на клиента, BMP-1 може да издържи на обстрела на 7,62 мм бронебойни куршуми от всички ъгли. Също така всички резервационни листове съдържаха малки и леки фрагменти. Челна проекция, защитена от тежки картечници на нулев обсег. Снарядите на чужди оръдия с калибър 20 мм не можеха да ударят челно превозното средство от разстояние повече от 100 м. За 23-мм системи максималният обхват беше 500 м. В същото време, както всяко друго леко бронирано превозно средство, БМП-1 нямаше реална защита срещу танкови снаряди и противотанкови гранати.

Образ
Образ

Въздушно-десантна бойна машина BMD-2K. Снимка от автора

Особено високо ниво на защита не се изисква от BMP-1 и необходимите характеристики са получени чрез успешна комбинация от вече усвоени и нови материали. Всъщност тази бойна машина на пехотата може да се счита за първия мащабен вътрешен модел, в чийто дизайн е използвана алуминиева резервация. Подобен „рекорд“обаче не издържа твърде дълго и скоро се появи още по -интересна бронирана машина.

Алуминиев BMD

След експеримента с алуминиевия корпус за PT-76 съветските учени продължиха да работят по намирането на най-добрите възможности за лека защита и материали за нея. Към средата на 60-те години е създадена нова сплав от алуминий, магнезий и цинк под обозначенията ABT-101 и 1901. Тази сплав се счита за основа за бронетранспортьорска броня на леки бойни машини. Скоро на неговата основа е създадена сплавта ABT-102/1903, която се различава с различен вискозитет и благодарение на това може да осигури защита срещу артилерийски снаряди.

През 1965 г. Волгоградският тракторен завод донесе за изпитания прототип на въздушно-десантни бойни машини BMD-1. При разработването им основната задача беше да се намалят размерите и теглото до стойности, съответстващи на възможностите на военно -транспортните самолети. Беше възможно да се намали теглото с помощта на алуминиева броня като ABT-101 и някои други леки сплави. Не беше възможно обаче напълно да се отървем от относително тежката стомана. Някои части все още бяха направени от него.

Образ
Образ

Бойна машина на пехотата БМП-3. Снимка от автора

Челната защита на BMD-1 включва няколко алуминиеви листа, поставени под различни ъгли спрямо хоризонталната и надлъжната ос на превозното средство. Този дизайн направи възможно допълнително увеличаване на намалената дебелина на бронята. Горните части на челото бяха с дебелина 10 мм, средните с дебелина 32 мм, а долните с дебелина 10 мм. Страницата на корпуса е сглобена от листове с дебелина 20 и 23 мм. Подаването се състои от части с дебелина 15-20 мм. Кулата е изработена от стомана, максималната дебелина на защитата й е 22 мм.

Корпусът на BMD-1 имаше дължина само 5,4 м с ширина малко повече от 2,5 м. Бойното тегло на цялата машина беше определено на 7,2 тона. Предното полукълбо. Изискваше се и цялостна защита срещу 7, 62-мм бронебойни куршуми. По този начин нивото на защита на BMD-1 до известна степен повтаря характеристиките на BMP-1. Десантното превозно средство отстъпваше на пехотното само по силата на челната си броня. В същото време по-компактният корпус, изработен от сплав ABT-101, е бил около половината от теглото на стоманата, използвана на BMP-1.

По-късно на шасито на БМД-1 е създадена нова въздушнодесантна бойна машина с различно бойно отделение и оръжия. В същото време алуминиевият корпус не претърпя големи промени - всъщност BMD -2 се различаваше от предшественика си само по оръжия и някои вътрешни устройства. В средата на осемдесетте в серия излиза напълно нова машина BMD-3, създадена въз основа на различни идеи и решения. Въпреки това съвременната алуминиева броня беше широко използвана в този проект.

Образ
Образ

Бронезащита BMP-3. 1 - горна челна част (18 мм ABT -102); 2 - зигоматично листо (60 мм ABT -102); 3-челна проекция на кулата (16 mm BT-70SH + 70 mm въздушна междина + 50 mm ABT-102); 4 - покрив на кула (18 мм ABT -102); 5 - задната част на кулата (43 мм ABT -102); 6 - покрив (15 мм ABT -102); 7 - захранване (13 мм ABT -102); 8 - дъно (10 мм AMG -6); 9 - дъска (43 mm ABT -102) 10 - нишов лист (15 mm ABT -102): 11 - дънна дъска (43 mm ABT -102); 12-долна челна част (10 mm BT-70SH + 70 mm въздушна междина + 60 mm ABT-102); 13-средна челна част (10 mm BT-70Sh + 70 mm въздушна междина + 12 mm BT-70Sh + 60 mm ABT-102). Фигура Btvt.nador.ru

Алуминий и стомана за пехота

През осемдесетте години, паралелно с обещаващия BMD-3, е създадена нова бойна машина за пехота BMP-3. При създаването му Специалното конструкторско бюро в Курган взе предвид необходимостта от повишаване на нивото на защита във връзка с разработването на оръжия за леки бронирани машини на потенциален враг. Беше необходимо да се осигури защита срещу 30-мм снаряди, но в същото време да се предотврати неприемливо увеличаване на масата. Решението на подобни проблеми беше пряко свързано с прилагането на новата резервация.

BMP-3 получи раздалечена броня, изградена на базата на алуминиеви части, изработени от сплав ABT-102 и бронирана стомана BT-70Sh. Горните челни и зигоматични части на тялото са изработени от алуминий и имат дебелина съответно 18 и 60 мм. Леко наклонената напред средна предна част включва 10 мм стомана, 70 мм въздушна междина, 12 мм стомана и 60 мм алуминиеви листове. Долната част има подобна структура, но не се свързва с вътрешния стоманен лист. Страните са сглобени от листове ABT-102 с дебелина 15 и 43 мм. Покривът, кърмата и дъното са съответно с дебелина 15, 13 и 10 мм. Челото на кулата получи защита под формата на 16 мм стомана, 70 мм въздух и 50 мм алуминий. Допълнителна защита на челната проекция е отразяващ вълната щит, изработен от бронирана стомана с малка дебелина.

Разположената и хомогенна броня на BMP-3 осигурява цялостна защита срещу стрелково оръжие с голям калибър. Челната проекция издържа на обстрел от 30-мм оръдие от обсег от 200 м. Едно време се предлагаха и различни приставки за повишаване нивото на защита. Надземните панели са предназначени за подобряване на балистичната защита, а специалните експлозивни реактивни брони помагат да издържат на обстрел от противотанков гранатомет.

Образ
Образ

Бронирани автомобили Typhoon-K в парадната линия. Снимка от Министерството на отбраната на Руската федерация / mil.ru

Корпусът на БМП-3 има дължина 7, 14 м и ширина около 3,3 м. Бойното тегло на превозното средство като цяло е 18, 7 т. В същото време масата на брониран корпус от стомана а алуминият не надвишава 3,5 тона. Според известни данни използването на сплавта ABT-102 осигурява намаляване на масата на корпуса с почти една трета в сравнение със стоманен възел със същото ниво на защита. В допълнение, сравнително дебелите алуминиеви листове позволяват сглобяването на твърдо тяло без отделни конструктивни елементи, което води до допълнително спестяване на тегло.

Стомана и керамика

По -нататъшното развитие на средствата за защита води до нови варианти на бронирани превозни средства, характеризиращи се с доста висока устойчивост на основните заплахи. Вътрешните автомобили от семейство Typhoon-K, създадени от предприятието КамАЗ през последните години, могат да се считат за добър пример за това. В няколко проекта от тази линия беше възможно да се получат много забележителни резултати в областта на защитата.

Бронираните корпуси на превозните средства Typhoon-K получават комбинирана защита. Използва се сравнително тънък външен метален лист, под който се поставят керамични плочки с определени характеристики. Долният слой на бронята е по -дебел стоманен лист. При попадане в такъв пакет куршум или шрапнел пробива външния слой, изразходвайки част от енергията, а керамиката я инхибира. Освен това стоманата и керамиката имат различни параметри на якост и твърдост, което провокира разрушаването на увреждащия елемент. Куршумните и керамичните фрагменти се държат на място от вътрешен стоманен лист.

Образ
Образ

Захранването на бронираната кола КамАЗ-63969 след тестове за обстрел. Снимка от ОАО "КамАЗ" / Twower.livejournal.com

Една от първите беше т.нар. корпус бронирана кола КамАЗ-63969. Комбинираната му броня може да издържи на обстрел от 14,5 мм оръжия. Имаше и вариант с по -малко мощна броня, която предпазва от 12,7 мм куршуми. Тази версия на бронираната кола се справи с всички тестове, но не заинтересува клиента. В серията влиза проба, наречена „Тайфун К-63968“, която се различава в оформлението и характеристиките на резервацията. Архитектурата на защитата обаче остава същата и предвижда използването на керамични плочки.

Серийният „Тайфун-К“има корпус с дължина малко по-малка от 9 м и ширина около 2,5 м. Общото тегло на превозното средство с товар до 2,6 тона надвишава 24,7 тона. Възможно е теглене ремарке с тегло до 8 т. Производителят не посочва теглото на самия корпус.

Друг вариант на комбинирано брониране с керамични материали е реализиран в проекта Typhoon K-53949, известен също като Typhoon 4x4 и Typhoonok. В този случай керамичните плочи се поставят между листовете от алуминиева броня. Тази защита съответства на ниво 3 на стандарта STANAG 4569 и може да издържи 7,62 мм бронебойни пушки.

Образ
Образ

Бронирана кола "Тайфун К-53949" с лека броня. Снимка от автора

Тайфун 4х4 получи капак с обща дължина по -малка от 6,5 м и ширина около 2,5 м. Собственото тегло на такава кола е 12 тона, с още 2 тона за полезния товар. Както в случая с по -голямата извадка, разработчиците не бързат да изясняват масата на самото тяло и неговата защита, което не ни позволява да оценим изцяло теглото на дизайна.

***

В далечното минало дизайнерите на бронирани превозни средства се сблъскаха със сериозен проблем под формата на пряка връзка между нивото на защита и теглото. Бронираните превозни средства със стоманени корпуси могат да покажат висока устойчивост на повреждащи елементи само с подходящо тегло. По -късно обаче развитието на металургията и появата на нови сплави направи възможно решаването на тези проблеми, поради което се появиха значителен брой бойни машини у нас и в чужбина, съчетаващи ниско тегло и добра защита.

Първото решение на проблема с масата и защитата бяха алуминиевите сплави, които можеха да се използват както независимо, така и в комбинация с други материали или дори с допълнителна шарнирна броня. Тогава се появи нова керамика, подходяща и за създаване на комбинирана защита. Развитието на метали и керамични материали продължава и води до появата на нови възможности за защита.

Лесно е да се види, че опитите да се намали масата на колата, като се получи добра защита, доведоха до сериозни резултати до средата на 60-те години. Алуминиевата и стоманената броня на БМП-1, а след нея и на БМП-2, можеше да защити екипажа от артилерийски снаряди с малък калибър. В последващия проект BMP-3, комбинацията от различни материали и наличието на въздушна междина направи възможно за пореден път подобряване на защитата. В момента такива разработки се разработват и водят до нови забележителни резултати.

Следвоенното развитие на материалознанието, което доведе до появата на нови сплави и неметални материали, даде сериозен тласък на развитието на бронирани бойни машини от различни класове. Инженерите успяха да подобрят защитните характеристики на своите превозни средства, без да увеличават значително теглото им. Полученото оборудване все още е в експлоатация в много страни и всички нови проекти се създават, като се вземе предвид съществуващият опит. Същевременно трябва да се очаква, че в далечното бъдеще ще се появят принципно нови материали, които отново ще подобрят характеристиките на бронираните превозни средства, а процесите от последните десетилетия ще се повторят.

Препоръчано: