Керамика на защите жизней

К началу 70-х годов прошедшего века у военных всего мира сформировалась потребность в новых средствах защиты личного состава и техники от имеющихся и многообещающих средств поражения. Одним из видов защиты, которая могла поправить ситуацию, была глиняная броня. Подобные материалы имеют огромную твердость, ежели большая часть металлов, что можно было использовать в области защиты людей и техники. В то же время, керамика имела ряд недочетов. Потому работы в области глиняной брони начались с исследования разных материалов и видов.

Керамика на защите жизней
Глиняная панель перед испытаниями. Фото ОАО «НИИ Стали»
Керамика на защите жизней
Глиняная панель после тесты. Фото ОАО «НИИ Стали»
Керамика на защите жизней
Глиняная панель снята. Фото ОАО «НИИ Стали»

По результатам испытаний более применимыми для использования в бронировании были признаны корундовые, карбидоборные и карбидокремниевые сорта керамики. Конкретно они и были применены на первых российских средствах защиты с глиняними элементами. К середине 80-х было налажено общее создание бронежилетов Ж-86 «Улей», в каких использовалась глиняная плитка из карбида бора. Некие серии этих бронежилетов, ввиду разных технологических аспектов их производства, до сего времени числятся примерными средствами персональной защиты. При всем этом нельзя не отметить одну неприятную особенность бронежилета, основанного на глиняних плитках. При попадании пули последние разрушались, чем всасывали энергию пули. В случае с единичным попаданием этого было довольно, но при повторных попаданиях наполнитель бронежилета лопался до таковой степени, что происходило, как минимум, осязаемое понижение уровня защиты. Более того, при определенных обстоятельствах бронежилет мог стать совсем никчемным.

К моменту возникновения «Ульев» на базе карбидоборной керамики работы по схожей броне шли в главном в направлении средств персональной защиты. Дело в том, что бронирование тяжеленной техники, к примеру, танков должно выдерживать на порядки огромные нагрузки, ежели бронежилет бойца. Корундовые и карбидокремниевые сорта керамики с этой задачей управлялись, но ученые НИИ Стали уже сначала 80-х начали колебаться в перспективах таковой защиты. Потому проект дополнительных модулей бронирования для танков не пошел далее опытнейших работ. К тому же в то время куда более многообещающим средством дополнительной защиты танка посчитали системы динамической защиты, на которые и был изготовлен основной упор. С того времени развитие глиняного бронирования идет небыстро, ну и грозные девяностые не могли не сказаться на успехах инженеров.

Все же, за прошедшие годы ведущие предприятия отрасли смогли сохранить собственный опыт и пользоваться им при разработке новых технологий. Разглядим заслуги НИИ Стали. Одной из последних разработок этой организации является композитная броня на базе керамики и полимеров. Сущность этого ноу-хау заключается в изготовлении «бутерброда» из карбидоборовых видов керамики (его производит саровский ВНИИЭФ) и высокомолекулярного целофана (ОНПП «Технология»). Такое решение позволило сделать композитные листы, обеспечивающие защиту класса 6а (7,62-мм бронебойно-зажигательная пуля Б-32) при весе порядка 36-38 кг на квадратный метр. Не считая того, на базе этой технологии удалось сделать другой вид бронирования, в каком употребляются карбид кремния и сверхвысокомолекулярный целофан. При защите на уровне класса 6а такая структура весит в границах 39-40 кг на квадратный метр. Обе эти защитные структуры имеют достоинства перед корундовым
и и железными. Сначала, они выигрывают в весе. Для сопоставления, квадратный метр корундовой бронеплитки будет весить порядка 45-50 кг. 2-ое преимущество – твердость и, как следствие, наилучший уровень защиты и наименьшая надобная толщина. Но за малый вес и высшую твердость приходится платить в самом прямом смысле слова. Керамико-полиэтиленовая защитная структура стоит еще больше броневой стали либо глиняних плиток старенькой конструкции. Не считая того, «в наследство» от старенькой глиняной брони новые мультислойные структуры получили хрупкость и сравнимо низкую живучесть. Они как и раньше теряют свои характеристики после попадания пули/снаряда и не подлежат какому-либо ремонту.

Фактически, увеличение живучести защитных структур в текущее время является одной из основных задач ученых и инженеров всего мира. На данный момент результатом, к которому следует стремиться, считается обеспечение живучести защиты, как минимум, при одном попадании на квадратный дециметр площади. Для этого необходимо делать защиту не сплошной, а наборной из огромного количества маленьких плиток. Благодаря этому разрушение одной плитки не приводит к выведению из строя всей бронепанели. В НИИ Стали удалось существенно приблизится к эталонным показателям, хотя последние разработки все еще не могут сравниться с ними. 5-7 квадратных дециметров керамико-полимерной структуры, изготовленной в НИИ Стали, могут выдержать менее 2-ух выстрелов из орудия, соответственного расчетному уровню защиты. В перспективе сотрудники института желают довести живучесть собственных разработок до 3-х попаданий на квадратный дециметр.

Кроме разработки конкретно средств защиты, НИИ Стали занимается созданием методик их испытаний и оценки черт. Сотрудники научно-исследовательского института одними из первых в мире ввели в практику численные оценки характеристик проникания пули в бронепанель и ее движения снутри защиты. Эти уникальные методики позволяют не только лишь выяснять свойства того либо другого материала, да и создавать более глубочайшее сопоставление их характеристик. Такое сопоставление дает возможность выявлять какие или суровые препядствия защитной структуры на ранешних стадиях и не давать им развиваться до состояния суровых неразрешимых «болезней».

Одним из более многообещающих методов улучшения уровня защиты мультислойных глиняних структур является внедрение дисперсных систем. Из-за собственных габаритных и массовых характеристик дисперсно-керамические защитные структуры более комфортны для внедрения на различной технике. Созданием таковой брони в нашей стране занимается Научно-производственный центр «Сплав». Выставленные эталоны дисперсных систем этого центра состоят из 3-х слоев – декоративного, дробящего и задерживающего. 1-ый и 3-ий слои изготовляются в виде плоских пластинок, или деталей соответственного формы. Средний же слой (дробящий) состоит из огромного количества маленьких цилиндров либо призм шестиугольного сечения. Их поперечник находится в границах 13-30 мм, а торцы выполнены округленными. Форма цилиндров/призм дробящего слоя рассчитана таким макаром, чтоб боеприпас, соответственный мотивированному уровню защиты, при столкновении с ними разрушался за счет появления продольных и поперечных перегрузок. Правда, сами цилиндры под ударом пули либо снаряда тоже разрушаются. Работа дисперсно-керамической структуры смотрится последующим образом: при попадании в такую бронепанель пуля либо снаряд теряет часть собственной энергии, растрачивая ее на пробивание декоративного слоя. Конфигурацией его материала можно серьезно оказывать влияние на уровень защиты. После преодоления верхнего слоя боеприпас сталкивается с цилиндрами либо призмами дробящего слоя и затрачивает практически всю оставшуюся энергию на их разрушение, а не считая того, сам дробится на осколки. Остатки пули останавливаются внутренним задерживающим слоем. Раздельно необходимо отметить, что элементы среднего слоя могут быть не только лишь просто вставлены меж первым и третьим слоем в «плотном строю», да и соединены вместе маленькими полимерными перемычками. В таком случае эффективность бронепанели увеличивается за счет расходования энергии пули на смещение цилиндров. Эластично закрепленные элементы дробящего слоя «съедают» еще более энергии боеприпаса.

Мысль дисперсно-керамического бронирования не считая остального увлекательна тем, что схожий подход позволяет достигнуть определенных преимущест
в не только лишь перед классической железной броней, да и перед керамикой. Дисперсно-керамические панели дешевле в изготовлении, проще в технологическом плане, а главное – владеют большей живучестью. Подобные защитные структуры имеют характеристики допустимого количества попаданий на единицу площади на уровне стали. В конце концов, разбитые элементы дробящего слоя могут быть относительно стремительно и просто удалены и изменены новыми. Таковой же ремонт можно провести и с остальными слоями, после этого бронепанель опять будет применима для эксплуатации. Что касается весовых характеристик, то дисперсная броня при схожем уровне защиты в два с излишним раза легче металлической.

НПЦ «Сплав» довел до готовности к серийному производству дисперсные панели 6-го класса защиты. Эта броня создана для установки на авто и авиационную технику. Технологии позволяют изготовлять бронепанели размером до 1200х1000 мм. Более того, при неких доработках производственного оборудования размер листа может быть увеличен до 2-3 метров. При использовании декоративного и дробящего слоя, сделанных из керамики, и 8-мм дюралевого задерживающего слоя такая защитная структура весит менее 60 кг на квадратный метр площади. Экспериментальные эталоны броневых панелей, в том числе и большой площади, при тестовых обстрелах выдерживали попадание как многокалиберных пуль калибра 12,7 и 14,5 мм, так и 30-мм пушечных снарядов. Естественно, для обеспечения защиты от последних панель обязана иметь огромную толщину, огромную массу и т.п.

Как лицезреем, сегоднящая глиняная броня имеет хорошие защитные характеристики. В то же время, развитие технологий и материалов не стоит на месте. Спецы в области глиняной брони считают, что основное внимание в дальнейшем стоит уделять конкретно материалам. Основная неувязка в области глиняних материалов касается того, что бронепанели имеют неоднородный уровень защиты – к краю они наименее стойки к попаданиям. Потому, а именно, на данный момент нельзя оснастить какую-либо машину только глиняними панелями. В таком случае появляется необходимость усиления краев панелей и их соединений. Как следствие, приходится внедрять дополнительные элементы защиты, что, в конечном счете, «дарит» конструкции все минусы керамики, но при всем этом не дает важного выигрыша в массе брони. Не считая того, в текущее время животрепещущим направлением развития бронетехники являются авто, стойкие к подрыву мин и обстрелу из стрелкового орудия. Такая техника обозначается английским термином MRAP. На схожих броневиках глиняная броня может обеспечить только защиту от пуль. Что касается уменьшения последствий взрыва, то тут корунд либо карбиды не обеспечивают требуемой защиты: под воздействием ударной волны они крошатся, после этого не способны задерживать осколки.

Также стоит развивать направление композиционных защитных структур. Например, панельные элементы бронирования из карбида кремния оказываются в достаточной мере действенными против бронебойных снарядов мелкокалиберных пушек, в том числе и с сердечниками на базе вольфрама. При схожей стойкости к таким боеприпасам карбидокремниевые панели имеют практически на четверть наименьший вес, чем железные. Не считая того, существенное увеличение уровня защиты может быть при применении дисперсионной системы.

В целом, можно со размеренной совестью признать, что российская ветвь разработки и производства глиняной бронезащиты имеет не плохое прошедшее и хороший потенциал. В то же время, муниципальная поддержка исследовательских работ точно не повредит развитию технологий. Естественно, керамическое бронирование имеет свои недочеты, которые не позволяют сделать из него нечто универсальное и владеющее только плюсами. Невзирая на это, керамическое бронирование в наиблежайшие годы точно остается одним из главных направлений обеспечения защиты личного состава и техники.

По материалам веб-сайтов:
http://niistali.ru/
http://vpk.name/
http://arms-expo.ru/
http://btvt.narod.ru/
http://saperka.ru/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 46 | 0,118 сек. | 11.32 МБ