За да се увеличи животът на бронираното стъкло, потребителите трябва да използват специални мерки в трудна среда. На снимката бронирани превозни средства M-ATV в Афганистан
Необходимостта от по -добра информираност за ситуацията, която се появи заедно с бойните мисии на асиметрични бойни операции, при които военните части трябва да се движат в гражданска среда и да избягват косвени загуби, доведе до рязко увеличаване на броя на военните превозни средства с голяма броня стъкло, което позволява на водача да има много по -добра видимост
Въпреки че защитата беше приоритет номер едно, всички превозни средства Mrap (защитени от засада, защитени от мина) бяха оборудвани с широки стъклени повърхности. Но въпреки факта, че предните стъкла също започнаха да се монтират на някои нови автомобили, попадащи в бойната категория, те все още бяха ограничени по размер. С нарастващите нива на защита масата, прозрачността и изкривяването се превърнаха в проблем. За същото ниво на защита стандартното блиндирано стъкло има повърхностна плътност четири пъти по -голяма от тази на бронираната стомана - въпрос, който трябва да бъде разгледан по време на фазата на проектиране. Размерите на прозрачната броня също се увеличават, което създава определени проблеми, особено там, където се прилагат нови технологии. В някои армии се смята, че при леко патрулно превозно средство двустъкло с предно стъкло с В-стълб му придава агресивен вид и затова предпочитат предното стъкло от една част. Освен това, тъй като в момента много превозни средства се произвеждат с основно ниво на защита, те трябва да бъдат модернизирани чрез инсталиране на допълнителни комплекти броня. Това означава, че те също трябва да включват подходящи подобрения на прозрачната защита, което, разбира се, създава огромен проблем с преобладаващия метод за завинтване на стъклени панели върху болтове.
Масата на по -здравите предни стъкла и страничните стъкла е не само отрицателен фактор, в сравнение с непрозрачната броня, дебелината също се увеличава значително, да не говорим за влошаване на оптичните свойства, тъй като с увеличаване на дебелината, пропускането на светлина има тенденция да намалява и изкривяванията се увеличават. Като се има предвид нарастващият пазар и търсенето през последните няколко години, производителите на бронирани стъкла са работили усилено, за да решат пъзела за масовата защита. Това е постигнато чрез подобряване на работата на стандартните ламинати (ламинати) и изследване на алтернативни материали като прозрачна керамика. В допълнение към факта, че някои производители са доста успешни в намирането на оптималното съотношение на плътност-защита-визуални качества, те виждат прозрачната защита като идеална среда, която може да представи големи количества информация на водача и евентуално дори на други пътници на колата. Те бяха вдъхновени от авиационните предни дисплеи - интересно решение, което би могло да помогне за подобряване на ергономията и намаляване на натоварването.
Последни мисии в райони с големи температурни колебания (в резултат на голяма разлика между външната температура и температурата на климатизираната кабина), с пясъчни бури и др. оказват значително влияние върху прозрачната броня със страшни последици за експлоатационния й живот. Като се има предвид, че наземните превозни средства не могат да се конкурират със самолетите по отношение на разходите за поддръжка, тези разходи трябва да се поддържат възможно най -ниски и трябва да бъдат част от уравнението заедно с теглото и производителността. Разбира се, операторите на превозни средства също трябва да предприемат стъпки за защита на паркираните превозни средства, както и да следват специфични техники за почистване на бронираното стъкло. Поддръжката също играе важна роля за намаляване на разходите.
За да подобри производителността и да намали теглото на прозрачната си броня, немската компания Schott използва патентованото боросиликатно стъкло Borofloat, което има много добри оптични характеристики.
Тенденции
Целта на тази статия не е да прави преглед на продуктите на всички производители на прозрачна броня по целия свят (и броят им нараства всеки ден. Например през октомври 2013 г. Мексиканският секретариат за национална отбрана обяви създаването на друга фабрика за производство на бронирано стъкло), но желание да се очертаят най -новите тенденции в тази област. Повечето производители гледат както към гражданския, така и към военния пазар. Най-големите от тях са American Glass Products (фабрики в Колумбия, Бразилия и Перу) и френския Saint-Gobain Sully. Има и много компании в САЩ в тази област, като PPG Aerospace, която произвежда прозрачна броня, която отговаря на стандартите на Stanag (обикновено нива от 1 до 3) и US ATPD 2325P (нива от 1 до 3).
Друг основен играч на прозрачната бронирана арена за военните е немската компания Schott. В допълнение към производството в Германия, което произвежда бронено стъкло в съответствие със Stanag, компанията има и клон в Америка, който произвежда стъкло в съответствие със стандартите на САЩ, но независимо от Международните правила за търговия с оръжие. Настоящият европейски военен продукт е Resistan, който варира от ниво 1 до ниво 4 на Stanag 4569 и в който идентификационният номер показва дебелината в милиметри. Schott използва висококачествено боросиликатно стъкло Borofloat 33 с изключителни свойства в своите прозрачни защитни продукти, което позволява 12-15% намаляване на теглото в сравнение със силикатното стъкло, като същевременно поддържа оптимални оптични характеристики.
През 2013 г. бяха въведени три нови вида стъкло, съответстващи на нива 2 и 3 на стандарта Stanag. За приложения от ниво 2, бронено стъклото NY 52 BF е разработено чрез оптимизиране на дизайна и ламинирането и е предназначено за машини, работещи при нормални температурни условия от –32 ° C до + 49 ° C; материалът има повърхностна плътност 112 кг / м2 и гарантира пропускане на светлина от 86%. Стъклото е изстреляно с 20-милиметров единичен снаряд за раздробяване FSP със скорост 630 m / s и универсални бронебойни запалителни куршуми (API) 7, 62x39 mm. Плътността на стъкло NY 58 BF е 124 кг / м2, което е с около 10% по -високо от плътността на NY 52 BF (масата и дебелината се увеличават съответно), но има по -голям работен диапазон (до + 75 ° C) и е тестван срещу осколочни боеприпаси с по-висока начална скорост (700 m / s) и по-мощни бронебойни запалителни куршуми 7, 62x51 mm.
Технологията за цифров визуален прозорец на OSG (отгоре) може да интегрира цифров дисплей в бронирано стъкло, без да компрометира защитата, докато технологията Silk-light (две снимки по-долу) позволява да се вграждат кратки предупредителни съобщения в предното стъкло
На пазара се предлагат два нови продукта от ниво 3. Те позволяват значително намаляване на теглото в сравнение с предишния тип стъкло NY 92 BF, което е подходящо за високи температури и определено е по -силно, тъй като при площ от 195 кг / m2 може да издържи 20 мм FSP снаряд със скорост над 1250 m / s, както и 7, 62x54R API, 7, 62x51 API и обикновен куршум 12, 7x109. Новият модел NY 80 BF има плътност от 174 кг / м2 (10% намаление), въпреки че тестовете не включват изстрелване на куршуми от 12,7 мм, докато NY 69 BF идва с плътност 153 кг / м2 (22% по -малко от NY 92) и е тестван само срещу API 7, 62x54R. За ниво 4 Schott предлага два вида стъкло от семейството си Resistant. Това са NY135 с плътност 284 kg / m2 и NY 194 с плътност 398 kg / m2. И двете издържат на 20 мм FSP снаряд при скорости над 1550 m / s и 14,5x114 API патрон, въпреки че по-тънкото стъкло е тествано само за един удар, докато по-дебелото стъкло има характеристики за много удари. Според Schott, NY 194 е само одобрено стъкло и сертифицирано решение от ниво 4, тъй като е сертифицирано от германския орган за въоръжения BAAINBw (по -рано BWB). Каталогът Resistant включва много други продукти, семейството VPAM отговаря на стандартите EN 1063 и VPAM BRV 2009, а семейството DV със стандартите ATPD Revision T. Наскоро преустрои своя завод за плоско ламинирано стъкло в напълно интегрирана линия, която също включва радиус на огъване 500- 1000 мм и огъване.
Израелската компания Oran Safety Glass е разработила технологията Adi, която елиминира вътрешния поликарбонатен слой против раздробяване, който според OSG удвоява живота на стъклото
Гледайки към бъдещето, Шот проучва нови материали като прозрачна керамика и шпинели (група от естествени и изкуствени минерали от сложния клас оксиди с висока твърдост). Предвид строгите пътни разпоредби в Германия, компанията смята, че оптичните характеристики, предлагани от такива алтернативни материали, не могат да бъдат приети за предните стъкла, но поради лекото си тегло, те биха могли да бъдат подходящи за странични прозорци. Цената на такива иновативни материали обаче все още не е определена. По отношение на класическото ламинирано стъкло, експертите на Schott смятат, че наличните в момента технологии няма да позволят подобрения през следващите години. Такива стъкла са се доближили до границата си, съответстваща на ниво 3, което съответства на дебелина от около 75 мм и плътност от 160 кг / м2. Schott North America е специализирана в стъклена керамика, поликристални материали, направени чрез контролирана кристализация на стъклена основа, главно чрез термична обработка. Обработката създава кристализиран повърхностен слой с дебелина 35 нанометра, докато останалата част от керамиката е 80% кристална. Този материал не осигурява никакво спестяване на тегло, но отговаря на американските стандарти ATPD-235 (въпреки че получените резултати остават класифицирани).
Друг ключов играч в областта на бронираното стъкло е Oran Safety Glass (OSG) на Израел, единственият доставчик на израелската армия. Компанията доставя плоско и извито бронирано стъкло на страни от първо ниво като САЩ, Франция, Германия, Италия и др. OSG е особено фокусиран върху американския пазар, въпреки че бронираното му стъкло е върху две от трите превозни средства JLTV. За да постигне тази цел, компанията, която има два завода в Израел, създаде своя офис OSG Inc във Вирджиния. OSG със сигурност се стреми да намали теглото за дадено ниво на защита, но също така се стреми към по -нататъшно развитие, комбинирайки различни технологии в своите продукти с цел добавяне на „джаджи“като размразяване за подобряване на видимостта за 30 секунди при -42 ° ° С.
Използвайки полуекзотични материали, OSG наскоро разработи разтвор от 170 кг / м2, дебелина 83 мм за ниво 3. ефектите на кондиционирането. OSG предлага и своята технология с кристализиран материал (CM), която може да намали теглото с 30 до 50% (виж таблицата) с намаление на дебелината от 40 до 60%. Разбира се, намаляването на теглото в този случай е по -значително, тъй като е необходимо да се вземе предвид намаляването на теглото на самата стъклена рамка. Тук проблемът е не само технически, но и икономически, тъй като стъклата от керамичен тип са много по-скъпи от стандартните бронирани стъкла.
Технологията на кристализираните материали позволява на OSG да произвежда прозрачна броня на три пъти по -висока цена от нейните аналози от ламинирано стъкло. Израелската компания също е разработила две нови технологии за подобряване на характеристиките на ламинирано стъкло. Първото, обозначено с Rock Strike Glass (RSG), е предназначено да предотврати разпадането на вътрешните стъклени слоеве в случай на нискоскоростни отломки като чакъл и камъни. Това не само позволява на водача да продължи да шофира с минимално нарушена видимост, но и в повечето случаи стъклото не изисква незабавна подмяна, което спестява време и гарантира по -голяма наличност на автопарка. Тъй като няма стандарти, свързани с този проблем във военната сфера, OSG взе за основа френските железопътни стандарти, според които коничен обект с диаметър 90,5 мм и тегло 20 грама след удар при скорост 40 м / сек не трябва да причинява никакви повреди. Тези цифри за военна употреба са увеличени до 140 m / s; В резултат на това OSG RSG стъкло показа устойчивост на множество удари при скорости от 160 m / s.
Прозрачна броня от немската компания GuS. Компанията е доставила прозрачни повърхности за немски машини Dingo в Афганистан и в момента обмисля преминаването към керамика.
Друга технология, наречена „Adi“(еврейски скъпоценен камък), беше показана на DSEI 2013. Днес типичното ламинирано стъкло има поликарбонатен вътрешен слой, който предотвратява разпространението на отломки в машината, ако удари стъклото. Според OSG, свързването на стъкло и поликарбонат ускорява разслояването, а поликарбонатът също може да бъде повреден от неправилна употреба или почистване. Статистическите данни, предоставени от компанията, показват очакван живот от три до пет години за конвенционално прозрачно стъкло в областта. Технологията Adi ще осигури ефективност срещу раздробяване без поликарбонат, плюс двойно по-дълъг живот. OSG работи по тази технология повече от две години. Последните балистични тестове бяха проведени през есента на 2013 г., а производството на стъкло по технологията Adi започна през 2014 г.
OSG работи и върху използването на стъклени повърхности с илюстративна цел. Технологията Silk-light ви позволява да създадете интегрирана електронна система, управлявана от светлина, която позволява да се демонстрират прости (предимно аварийни) съобщения директно върху бронираното стъкло. Също така, технологията Digital Visual Window позволява на LCD да бъде интегриран в прозрачна броня, без да се компрометира нивото на защита, като по този начин се спестява място в колата. Дисплеят е свързан към отделен електронен блок, който може лесно да бъде ремонтиран или заменен.
Glas und Optik GmbH, по -известен като GuS, е друг голям немски производител. В началото на септември 2013 г. германският BAAINBw квалифицира новото ламинирано стъкло за съответствие с ниво 3; плътността му е намалена от 215 на 170 кг / м2 (-20% от масата), а дебелината му от 91 на 83 мм, като в същото време работният температурен диапазон е увеличен от –32 ° на + 49 °. В допълнение, неговата ефективност с много удари е тествана върху триъгълник със 120 мм основа вместо обичайните 300 мм и отпечатъкът е много малък, така че въздействието върху задната поликарбонатна ламарина е значително намалено. Като единствен доставчик на германската армия, GuS показа възможностите си за ремонт в Афганистан, където камъните повредиха около 3500 предни стъкла (там бяха разположени повече от 600 машини Dingo), много от които бяха ремонтирани от работната група на компанията. В областта на прозрачната керамика, GuS също провежда много изследователски програми с немската компания CeramTec GmbH. Въпреки че нивото на защита изглежда не е основна загриженост, компанията се сблъсква с пречките в германските правила за движение по пътищата, тъй като залепващите керамични плочки произвеждат визуални ефекти, които тепърва ще бъдат оценявани от гледна точка на умора на очите, главоболие и дезориентация. В момента GuS работи в тясно сътрудничество с BAAINBw, за да анализира страничните ефекти, преди да премине към керамика.
На DSEI 2013 Jenoptik представи пластмасова прозрачна защита. Той е по -тежък и по -дебел от ламинатите, но има предимството да не се изкривява при огъване.
Германската компания ESW GmbH, подразделение на Jenoptik Defense & Civil Systems, показа на DSEI 2013 прозрачна пластмасова броня, която гарантира пропускане на светлина над 90%. Едно от най -големите предимства на решението Jenoptik е, че предното стъкло може да бъде огънато; това ви позволява да се отдалечите от централния стълб, типичен за предните стъкла на военните превозни средства, състоящ се от два плоски панела от бронетранспортно стъкло, и по този начин да осигурите максимална видимост. В допълнение, пластмасовият прозрачен протектор Jenoptik не създава никакви изкривявания, дори в местата на огъване. Понастоящем компанията предлага два вида повърхности, съответно с нива на защита 2 и 3. Първият е с приблизителна плътност 144 кг / м2 и дебелина 121 мм, а вторият е с основно тегло 238 кг / м2 и дебелина от 201 мм. Решението от ниво 3 също е сертифицирано да издържа на множество удари от куршуми и заряди на снаряди в сектора от 0 ° до 45 ° и да устои на ударите на RPG-7 под ъгъл 45 °. При поискване се предлагат защита срещу заледяване и електромагнитна защита. Според Jenoptik прозрачното пластмасово бронирано стъкло е в състояние да поддържа добра видимост дори след удар.
Един от авторитетните европейски експерти в областта на прозрачната броня е IBD. Беше ясно, че трябва да се намери решение за намаляване на теглото на прозрачната броня. Всъщност конвенционалното бронирано стъкло за камион от 3 м2 не само тежи 600 кг, но и повдига центъра на тежестта и катастрофално влошава стабилността. Приемайки своята технология NanoTech, IBD разработи прозрачна керамична защита, ключов фактор тук е разработването на специални процеси за свързване на керамични плочки („прозрачна броня от мозайка“) и ламиниране на тези възли със здрави носещи слоеве, за да се образуват големи прозрачни панели.
IBD Deisenroth разработи прозрачни керамични плочки и технология за залепване, за да създаде прозрачна броня, която спестява до 70% тегло в сравнение с традиционното ламинирано стъкло. Снимката показва сравнителни проби от валцувана хомогенна стомана, конвенционална керамика и новия материал IBD NANOTech, представен на Eurosatory 2014
ArmorLine произвежда шпинел, поликристален материал, който ви позволява да намалите теглото и дебелината. Използва се в многослойна прозрачна броня
Благодарение на изключителните балистични характеристики на керамичния материал и еластичното поглъщане на остатъчната кинетична енергия, компанията успя да получи прозрачни бронирани панели със значително намалена маса. В сравнение с плътността от 200 кг / м2 стандартно бронирано стъкло, съответстващо на Stanag 4569 ниво 3, новата технология позволява да се намали теглото на прозрачна керамика за същото ниво 3 до 56 кг / м2. Това представлява печалба от 72%, което в абсолютно изражение би означавало 170 кг за прозорците на примерен камион. Според IBD оптичните свойства на новата прозрачна керамика са поне толкова добри, колкото и оптичните свойства на традиционното многослойно бронено стъкло, тъй като то е по -малко оцветено и показва по -малка дифракция, а ръбовете на залепените плочки са напълно невидими. Тези оптични свойства се простират и до инфрачервения спектър, което означава, че могат да се използват и очила за нощно виждане. Една държава от НАТО беше изправена пред предизвикателството да избере намалена защита или да добави друга предна ос за своите камиони, но решението на IBD може или да запази конфигурацията с една ос и да спести пари, или да удвои броя на осите и да увеличи защитата. Според IBD, прозрачното му керамично екраниране е напълно квалифицирано и в момента е във фаза на производство, където процесът на оптимизация е фокусиран върху намаляване на разходите; целта на компанията е да получи продукт само с 50% по -скъп от стандартното стъкло. В момента обаче се смята, че е възможно да се постигнат разходи, които са два пъти по -ниски от цената на настоящото решение.
Многослойна прозрачна защита 400x400 мм, направена със шпинел ArmorLine след шест изстрела. Компанията се надява да започне да произвежда половин размер предно стъкло до края на 2014 г.
Американската компания ArmorLine, част от Defense Venture Group, е разработила оптична шпинелна керамика, която позволява производството на прозрачна броня със значителна икономия на тегло. Spinel от ArmorLine е поликристален материал, който е изключително твърд и издръжлив; характеризиращ се с износоустойчивост, която е характерна за керамиката, тя гарантира пропускане на светлина в диапазона 0,2 - 5,5 микрона. Това дава възможност да се използва в ултравиолетовите (0,2-0,4 микрона), видими (0,4-0,7) диапазони, близо до инфрачервената област на спектъра (0,7-3) и средната инфрачервена област на спектъра (3- 5). Тоест, може да се използва във военни приложения не само като прозрачна броня, но и за защита на сензори. Предимството на шпинелата ArmorLine е, че може да се използва за производство на панели с размери, които определено са по -големи от тези на прозрачни керамични панели. Настоящите големи панели са с размери приблизително 70 x 50 cm, компанията възнамерява да започне производство на плоскости 85 x 60 cm, както плоски, така и извити (с радиус на огъване 2500 mm) в рамките на една година, и в крайна сметка до производството на плоски панели 100 x 75 см, което е половината от предното стъкло.
Възможността за предоставяне на извита прозрачна защита се разглежда като предимство пред другите системи, което позволява на дизайнерите да внедряват по -гъвкави решения. Прозрачната защита на основата на шпинел, която замества няколко слоя в ламинирано стъкло, има повишени характеристики за много удари и намалено тегло и дебелина с 50-60%. Като пример, нека вземем ламинирано бронено стъкло, което може да издържи на един удар от бронебойни куршуми с размери 12,7x99 мм. Той е с дебелина 103 мм и плътност на повърхността 227 кг / м2, докато шпинелът от ArmorLine намалява тези стойности до 49 мм и 100 кг / м2, с други думи, съответно с 53% и 56%. Тези данни се потвърждават, като се погледне прозрачната броня ATPD 2352 Клас 3А, при която дебелината е намалена от 112 на 52 мм, а плътността на ареала от 249 на 109 кг / м2. ArmorLine обаче не се занимава с многослойни материали, тоест в тези случаи масите се дават за неоптимизирани тестови проби и могат да бъдат допълнително оптимизирани. По отношение на Stanag, плътността на повърхността, постигната за прозрачни материали от ниво 2, е около 69 kg / m2, докато за Tier 3 (бронебойни запалителни куршуми 7, 62 x 54R B32) тя се повишава до 84 kg / m2.
Италианската компания Isoclima доставя на Iveco повечето от бронираните стъкла за LMV Lince; Снимката показва стъклото след обстрел на стрелбището Nettuno
Сред технологиите, използвани за увеличаване на здравината на прозрачната броня, Isoclima разработи метод за капсулиране, който гарантира максимален експлоатационен живот на своите ламинирани материали.
Италианската компания Isoclima започва работа по прозрачна броня в началото на 80 -те години за гражданския и военния пазар и оттогава разработва свои собствени собствени технологии за оптимизиране на ламинирането на стъкло и поликарбонат. Тя е осигурила повечето от прозрачните решения за защита за Iveco DV LMV, които са съобразени с изискванията на различните клиенти на този лек многофункционален автомобил 4х4. Например, прозрачната броня, приета за руските превозни средства LMV, е в състояние да издържа на температури от -45 ° C до + 70 ° C, взаимодействието на различни материали е ключов елемент тук, тъй като коефициентът на термично разширение на поликарбоната е осем пъти коефициента от разширение на стъклото. Сред неговите продукти можем да намерим решение, съответстващо на ниво 2 на Stanag, с дебелина 58-59 мм и плътност на ареала 125-130 кг / м2, и разтвор, съответстващ на ниво 3, с дебелина 79-80 мм и плътност 157-162 кг / м2; всички стойности се основават на стандартни температурни граници.
В момента компанията обмисля нови решения, които увеличават производителността, като същевременно намаляват теглото. Компанията тества нови материали, като шпинел и други, въпреки че ръководството е убедено, че подобренията се крият в сложни решения, тоест подобряването на характеристиките на стъклото и ламинатите като филми, ще позволи на Isoclima да подобри позициите си на пазара. Компанията е разработила и решения за подобряване на продължителността на живота на прозрачната защита, като например обработка против надраскване върху поликарбонатна основа и патентован магнитно фиксиран външен слой, който предпазва балистичното стъкло от увреждане на камъка, известно като Antistone Protection Solution (AspS). Подвижният защитен слой се основава на двойно запечатано магнитно уплътнение, което държи външния защитен слой от външно стъкло и вътрешен технополимер; между този слой и прозрачната броня се създава въздушна междина. Всички възможни недостатъци бяха взети предвид и проверени, например кондензация, оптично изкривяване и т.н., тестовете показаха минималното влияние на тези фактори върху характеристиките на прозрачната защита. От друга страна, технологията AspS значително намалява поддръжката и удължава експлоатационния живот на прозрачната броня. Много от решенията, разработени от Isoclima, се основават на участието на компанията в проектирането на съвременни прозрачни системи за защита за космическата индустрия.
