Teras, alumiinium ja keraamika. Kergeveokite kaitse areng

Sisukord:

Teras, alumiinium ja keraamika. Kergeveokite kaitse areng
Teras, alumiinium ja keraamika. Kergeveokite kaitse areng

Video: Teras, alumiinium ja keraamika. Kergeveokite kaitse areng

Video: Teras, alumiinium ja keraamika. Kergeveokite kaitse areng
Video: USAF. F-35A Lightning II hävitajad maandusid Austrias esimest korda. 2024, Aprill
Anonim

Mitme klassi soomustatud lahingumasinad ühendavad suhteliselt väikese lahingumassi ja piisavalt kõrge kaitse. Seda omaduste kombinatsiooni on võimalik saada mitmete põhiliste tehniliste lahenduste tõttu. Sõltuvalt kliendi nõudmistest ja võimalustest ohverdavad disainerid kaitsetaseme või kasutavad uusi materjale ja tehnoloogiaid. Viimastel aastakümnetel on kodu- ja maailmatööstus kogunud kindlaid kogemusi hästi kaitstud, kuid kerge sõjatehnika loomisel.

Ajalooliselt oli kõige esimene viis massi vähendamiseks (näiteks vastavalt olemasoleva šassii omadustele) soomuse paksuse vähendamine koos vastava kaitsetaseme langusega. Viidi läbi ka uute kõrgemate omadustega terasesulamite väljatöötamine. Hiljem hakati otsima teisi metalle ja mittemetallilisi materjale, mis ühendavad tugevuse ja väikese kaalu. Lõpuks on teatud ajast alates kasutatud kergete soomukite vallas kombineeritud ja vahedega soomuseid, mida varem kasutati ainult rasketes sõidukites. Lisaks ei tohiks unustada võimalust paigaldada dünaamiline või aktiivne kaitse, mis täiendab keha enda soomust.

Teras, alumiinium ja keraamika. Kergeveokite kaitse areng
Teras, alumiinium ja keraamika. Kergeveokite kaitse areng

Ujuvpaak PT-76. Foto Russianarmy.ru

Terasest ja ujuvast

Sõjajärgse kodumaise kerge soomustatud lahingumasina esimese näitena võib kaaluda amfiibtankit PT-76. See loodi neljakümnendate lõpus vastavalt spetsiaalsele tehnilisele ülesandele. Sellel masinal pidi olema kuulikindel kaitse ja see hõljus hästi, mis esitas disainile tervikuna erilisi nõudmisi. Määratud ülesanded lahendati edukalt, kuigi tänapäeva standardite järgi ei erinenud saadud tanki kõrge täiuslikkuse ega silmapaistvate kaitseomaduste poolest.

Uut tüüpi amfiibpaak sai ülegabariidilise keevitatud soomustatud kere, mis oli mõeldud piisava ujuvuse tagamiseks. Kere materjal oli "2P" kaubamärgi soomustatud teras. Sõiduki esikaitse koosnes lehtedest paksusega 11 ja 14 mm, küljed ja ahtrid olid vastavalt 14 ja 7 mm paksused. Ülevalt kaitses autot 5 mm katus, alt - 7 mm paksune põhi. Torni soomus oli 8–17 mm paks.

Tanki PT-76 kere pikkus oli 6, 91 m ja laius umbes 3 m. Edasise moderniseerimise käigus viimistleti kere, kuid selle põhijooned ei muutunud. Amfiibtankide lahingumass oli 14 tonni - soomustatud kere ja torn moodustasid veidi alla poole.

Pilt
Pilt

Jalaväe lahingumasin BMP-1. Foto Wikimedia Commons

Kuni 14–17 mm paksustel soomustel, kaasa arvatud need, mis on paigaldatud kaldega kuni 80 °, oli tugev tugevus ja seetõttu olid PT-76 kaitseomadused piiratud. Selle sõiduki terasest soomused pidid garanteeritult vastu pidama väikerelvade kuulide ja kildude tabamust iga nurga alt. Tugevdatud eesmine projektsioon talub ka suure kaliibriga süsteemide ja isegi väikese kaliibriga relvade kestamist. Samal ajal on garanteeritud, et kõik neljakümnendate lõpu tankid või tankitõrjekahurid tabavad PT-76 kõikides tõhusates vahemikes. Sarnane olukord oli hiljuti ilmunud tankitõrjegranaadiheitjatega.

Amfiibpaak PT-76 vastas nõuetele, kuid aja jooksul õnnestus see vananeda. Selle üheks põhjuseks oli soomuskaitsekujunduse madal täiuslikkus. Juba kuuekümnendate alguses töötati välja reservatsiooni sügava moderniseerimise projekt, mis nägi ette põhikorpuse materjali väljavahetamise. 1961. aastal valmistas VNII-100 D20 alumiiniumisulamist eksperimentaalse kere PT-76. Täismahus testid on näidanud, et sarnase kaitsetasemega on selline kere terasest oluliselt kergem. Selline kere ei läinud tootmisse, vaid näitas alumiiniumist soomuste potentsiaali. Hiljem rakendati neid ideid uutes projektides.

Teras ja alumiinium

Järgmine näide edukast disainvalgustusest võib olla Nõukogude jalaväe lahingumasinad BMP-1 ja BMP-2. Esimene neist töötati välja viiekümnendate ja kuuekümnendate aastate alguses Tšeljabinski traktoritehase GSKB-2-s vastavalt uutele tehnilistele spetsifikatsioonidele ja olemasolevaid tehnoloogiaid arvestades. Selle tulemusena loodi väga uudishimulik disain, mis sisaldas iseloomulikke elemente. Kaalu ja kaitse optimaalse kombinatsiooni saamiseks tehti ettepanek ühendada teras ja alumiinium.

Pilt
Pilt

BMD-1 koolituse paigutus. Hoone aknad võimaldavad teil broneeringut hinnata. Foto Vitalykuzmin.net

BMP-1 keevitatud kere aluseks olid taas kõrge karedusega valtsitud teraslehed. Terassoomustatud kere otsmik oli paksusega 7 mm (ülemine osa kaldega 80 °) kuni 19 mm (alumine). Küljed olid valmistatud 16 ja 18 mm lehtedest. Söödal olid sarnased kaitseparameetrid. Torni osade suurim paksus ulatus 33 mm -ni. Uue auto huvitav omadus on lisakate mootoriruumi kohal. Kestade ja välismõjude eest kaitsmiseks ilmus ülemisele esilehele suur kate iseloomulike põikisuunaliste ribidega. See oli valmistatud ACM-alumiiniumsulamist, millele oli lisatud tsinki ja magneesiumi.

BMP-1 kere pikkus ületas 6, 73 m, laius-umbes 2, 9 m. Sõiduki lahingumass määrati tasemel 12, 7-13 tonni. Keevitatud terasest kere, ilma osadeta ja sellele paigaldatud sõlmed, kaalusid veidi üle 3870 kg. Terastorn - ainult 356 kg. ACM -ist valmistatud kokkupandud esikaaneplaadi mass oli umbes 105 kg.

Nagu klient nõudis, talus BMP-1 iga nurga alt 7,62 mm soomust läbistavate kuulide mürskumist. Samuti pidasid kõik broneerimislehed vastu väikeseid ja kergeid kilde. Esiosa on kaitstud raskete kuulipildujate eest nullpiirkonnas. 20 mm kaliibriga välismaiste suurtükkide kestad ei saanud sõidukit pea 100 m kauguselt vastu pead lüüa. 23 mm süsteemide puhul oli maksimaalne kaugus 500 m. Samal ajal, nagu mis tahes muu kerge soomuk,, polnud BMP-1-l tõelist kaitset tankide kestade ja tankitõrjegranaatide vastu.

Pilt
Pilt

BMD-2K õhusõiduk. Foto autorilt

Eriti kõrgetasemelist kaitset BMP-1-lt ei nõutud ning vajalikud omadused saadi juba omandatud ja uute materjalide eduka kombinatsiooni abil. Tegelikult võib seda jalaväe lahingumasinat pidada esimeseks suuremahuliseks kodumaiseks mudeliks, mille kujunduses kasutati alumiiniumbroneeringut. Selline "rekord" ei kestnud aga liiga kaua ning peagi ilmus veelgi huvitavam soomuk.

Alumiinium BMD

Pärast katset PT-76 alumiiniumkorpusega jätkasid Nõukogude teadlased tööd kergekaalulise kaitse ja selle jaoks sobivate materjalide leidmiseks. Kuuekümnendate keskpaigaks loodi uus alumiiniumi, magneesiumi ja tsingi sulam tähiste ABT-101 ja 1901. all. Seda sulamit peeti kergete lahingumasinate kuulikindla soomuse aluseks. Peagi loodi selle baasil sulam ABT-102/1903, mis erines erineva viskoossusega ja tänu sellele võis see pakkuda kaitset suurtükiväe vastu.

1965. aastal tõi Volgogradi traktoritehas katsetamiseks õhusõidukite BMD-1 prototüübi. Nende väljatöötamisel oli peamine ülesanne vähendada suurust ja kaalu sõjaliste transpordilennukite võimalustele vastavate väärtusteni. Kaalu oli võimalik vähendada, kasutades alumiiniumist soomuseid nagu ABT-101 ja mõnda muud kergsulamit. Suhteliselt raskest terasest ei õnnestunud aga täielikult lahti saada. Mõned osad tehti sellest ikkagi.

Pilt
Pilt

Jalaväe lahingumasin BMP-3. Foto autorilt

BMD-1 esikaitse sisaldas mitut alumiiniumlehte, mis olid paigutatud sõiduki horisontaal- ja pikitelje suhtes erinevate nurkade all. See disain võimaldas veelgi vähendada soomuste paksust. Otsmiku ülemised osad olid 10 mm paksused, keskmised 32 mm ja alumised 10 mm paksused. Kere pool oli kokku pandud lehtedest paksusega 20 ja 23 mm. Sööt koosnes 15-20 mm paksustest osadest. Torn oli terasest, selle kaitse maksimaalne paksus oli 22 mm.

BMD-1 kere pikkus oli vaid 5,4 m ja laius veidi üle 2,5 m. Kogu sõiduki lahingumass määrati 7,2 tonni. Eesmine poolkera. Samuti oli vaja igakülgset kaitset 7, 62 mm soomust läbistavate kuulide eest. Seega kordas BMD-1 kaitsetase teatud määral BMP-1 omadusi. Maandumissõiduk jäi jalaväesõidukile alla ainult oma soomusrüü tugevuse poolest. Samal ajal oli ABT-101 sulamist valmistatud kompaktsem kere umbes pool kaalust BMP-1 terasest.

Hiljem loodi BMD-1 šassiile uus õhusõiduk, millel oli erinev lahingukamber ja relvad. Samal ajal alumiiniumkorpus suuri muutusi ei teinud - tegelikult erines BMD -2 eelkäijast vaid relvade ja mõne siseseadme poolest. Kaheksakümnendate keskel läks seeriatesse täiesti uus masin BMD-3, mis loodi erinevate ideede ja lahenduste põhjal. Sellest hoolimata kasutati selles projektis laialdaselt kaasaegseid alumiiniumist soomuseid.

Pilt
Pilt

Armor kaitse BMP-3. 1 - ülemine esiosa (18 mm ABT -102); 2 - sügomaatiline leht (60 mm ABT -102); 3-torni eesmine projektsioon (16 mm BT-70SH + 70 mm õhupilu + 50 mm ABT-102); 4 - torni katus (18 mm ABT -102); 5 - torni tagumine osa (43 mm ABT -102); 6 - katus (15 mm ABT -102); 7 - sööt (13 mm ABT -102); 8 - põhi (10 mm AMG -6); 9 - plaat (43 mm ABT -102) 10 - nišileht (15 mm ABT -102): 11 - alumine plaat (43 mm ABT -102); 12-alumine esiosa (10 mm BT-70SH + 70 mm õhupilu + 60 mm ABT-102); 13-keskmine esiosa (10 mm BT-70Sh + 70 mm õhupilu + 12 mm BT-70Sh + 60 mm ABT-102). Joonis Btvt.nador.ru

Alumiinium ja teras jalaväele

Kaheksakümnendatel aastatel loodi paralleelselt paljulubava BMD-3-ga uus jalaväe lahingumasin BMP-3. Selle loomisel võttis Kurgani masinaehituse eribüroo arvesse vajadust tõsta kaitsetaset seoses võimaliku vaenlase kergete soomukite relvade väljatöötamisega. Oli vaja kaitsta 30 mm kestade eest, kuid samal ajal vältida lubamatut massi suurenemist. Selliste probleemide lahendus oli otseselt seotud uue broneeringu rakendamisega.

BMP-3 sai vahedega soomuse, mis on ehitatud ABT-102 legeeritud alumiiniumosade ja soomusterasest BT-70Sh alusel. Kere ülemised eesmised ja sigomaatilised kehaosad on valmistatud alumiiniumist ning nende paksus on vastavalt 18 ja 60 mm. Kergelt ettepoole kallutatud keskmine esikülg sisaldab 10 mm terasest, 70 mm õhupilu, 12 mm terasest ja 60 mm alumiiniumlehti. Alumine osa on sarnase struktuuriga, kuid loobub sisemisest teraslehest. Küljed on kokku pandud lehtedest ABT-102 paksusega 15 ja 43 mm. Katuse, ahtri ja põhja paksus on vastavalt 15, 13 ja 10 mm. Torni otsmik sai kaitset 16 mm terase, 70 mm õhu ja 50 mm alumiiniumi kujul. Frontaalprojektsiooni täiendav kaitse on väikese paksusega soomusterasest valmistatud lainet peegeldav kilp.

BMP-3 vaheline ja homogeenne raudrüü pakub igakülgset kaitset suure kaliibriga väikerelvade eest. Frontaalprojektor talub 200 mm kauguselt 30 mm kahurist tulistamist. Korraga pakuti kaitsetaseme tõstmiseks ka erinevaid lisaseadmeid. Õhupaneelid olid mõeldud ballistilise kaitse parandamiseks ning spetsiaalsed plahvatusohtlikud reaktiivsoomurid aitasid vastu tankitõrjegranaadiheitjast.

Pilt
Pilt

Typhoon-K soomusautod paraadiliinis. Foto Vene Föderatsiooni kaitseministeerium / mil.ru

BMP-3 kere pikkus on 7, 14 m ja laius umbes 3,3 m. Sõiduki lahingumass tervikuna on 18, 7 tonni. Samal ajal on terasest soomustatud kere mass ja alumiinium ei ületa 3,5 tonni. Teadaolevate andmete kohaselt vähendas sulami ABT-102 kasutamine korpuse massi peaaegu kolmandiku võrra, võrreldes sama kaitsetasemega terasseadmega. Lisaks võimaldasid suhteliselt paksud alumiiniumlehed kokku panna jäiga kere ilma eraldi konstruktsioonielementideta, mille tulemuseks oli täiendav kaalu kokkuhoid.

Teras ja keraamika

Kaitsevahendite edasiarendamine toob kaasa uusi soomukite variante, mida iseloomustab üsna suur vastupanu peamistele ohtudele. Selle heaks näiteks võib pidada perekonna Typhoon-K kodumaiseid autosid, mille on loonud ettevõte KamAZ viimastel aastatel. Selle rea mitmetes projektides oli võimalik saavutada kaitse valdkonnas väga tähelepanuväärseid tulemusi.

Typhoon-K sõidukite soomustatud kered saavad kombineeritud kaitset. Kasutatakse suhteliselt õhukest välimist metallplekki, mille alla pannakse kindlaksmääratud omadustega keraamilised plaadid. Soomuse alumine kiht on paksem terasleht. Sellist pakki tabades läbistab kuul või šrapnell väliskihi, kulutades osa energiast, ja keraamika pärsib seda. Lisaks on terasel ja keraamikal erinevad tugevuse ja kõvaduse parameetrid, mis provotseerib kahjustava elemendi hävitamist. Kuuli- ja keraamikatkendeid hoiab paigas sisemine terasleht.

Pilt
Pilt

Soomusauto KamAZ-63969 sööt pärast koorimiskatseid. Foto OJSC "KamAZ" / Twower.livejournal.com

Üks esimesi oli nn. korpuse soomusauto KamAZ-63969. Selle kombineeritud raudrüü talus 14,5 mm relvade tulistamist. Oli ka variant, millel oli vähem võimas soomuk, mis kaitseb 12,7 mm kuulide eest. See soomusauto versioon sai kõigi testidega hakkama, kuid ei huvitanud klienti. Sarja läks proov nimega "Typhoon K-63968", mis erines reservatsiooni paigutuse ja omaduste poolest. Kuid kaitse ülesehitus jääb samaks ja näeb ette keraamiliste plaatide kasutamise.

Seerial "Typhoon-K" on kere, mille pikkus on veidi alla 9 m ja laius umbes 2,5 m. Kuni 2,6-tonnise koormusega sõiduki kogumass ületab 24,7 tonni. Pukseerida on võimalik haagis kaaluga kuni 8 tonni. Tootja ei täpsusta korpuse enda kaalu.

Teine variant kombineeritud soomustest, milles kasutatakse keraamilisi materjale, rakendati projektis Typhoon K-53949, tuntud ka kui Typhoon 4x4 ja Typhoonok. Sellisel juhul asetatakse keraamilised plaadid alumiiniumist soomuste lehtede vahele. See kaitse vastab standardi STANAG 4569 3. tasemele ja talub 7,62 mm soomust läbistavaid püssikuule.

Pilt
Pilt

Soomuk "Typhoon K-53949" kerge soomusega. Foto autorilt

Typhoon 4x4 sai kapotiga kere, mille kogupikkus oli alla 6,5 m ja laius umbes 2,5 m. Sellise auto tühimass on 12 tonni, kandevõime jaoks veel 2 tonni. Nagu suurema valimi puhul, ei kiirusta arendajad ka korpuse enda massi ja selle kaitse selgitamist, mis ei võimalda täielikult hinnata disaini kaalu täiuslikkust.

***

Kaugemas minevikus seisid soomusmasinate disainerid silmitsi tõsise probleemiga, mis seisnes otsese seose vormis kaitsetaseme ja kaalu vahel. Teraskerega soomukid suudavad kahjustavale elemendile suurt vastupanu näidata ainult sobiva kaaluga. Kuid hiljem võimaldas metallurgia areng ja uute sulamite tekkimine neid probleeme lahendada, mille tõttu ilmus meie riigis ja välismaal märkimisväärne hulk lahingumasinaid, mis ühendasid väikese kaalu ja hea kaitse.

Esimene lahendus massi ja kaitse probleemile olid alumiiniumisulamid, mida sai kasutada nii iseseisvalt kui ka koos teiste materjalidega või isegi täiendavate hingedega soomustega. Siis ilmus uus keraamika, mis sobib ka kombineeritud kaitse loomiseks. Metallide ja keraamiliste materjalide arendamine jätkub ning toob kaasa uute kaitsevõimaluste tekkimise.

On lihtne näha, et katsed vähendada auto massi, saades samal ajal hea kaitse, tõid kuuekümnendate keskpaigaks tõsiseid tulemusi. BMP-1 ja pärast seda BMP-2 alumiiniumist ja terasest soomukid võiksid meeskonda kaitsta väikese kaliibriga suurtükiväe eest. Järgnevas BMP-3 projektis võimaldas erinevate materjalide kombinatsioon ja õhupilu olemasolu taas kaitset parandada. Praegu arendatakse selliseid arenguid ja need toovad kaasa uusi tähelepanuväärseid tulemusi.

Sõjajärgne materjaliteaduse areng, mis tõi kaasa uute sulamite ja mittemetalliliste materjalide tekkimise, andis tõsise tõuke erinevate klasside soomustatud lahingumasinate väljatöötamisele. Insenerid suutsid parandada oma sõidukite kaitseomadusi ilma nende kaalu märkimisväärselt suurendamata. Saadud seadmed on endiselt kasutusel paljudes riikides ja kõik uued projektid luuakse olemasolevaid kogemusi arvestades. Samas tuleks eeldada, et kauges tulevikus ilmuvad põhimõtteliselt uued materjalid, mis taas parandavad soomukite omadusi, ning viimaste aastakümnete protsessid korduvad.

Soovitan: