Metaal en keramiek
De eenvoudigste manier om de bescherming van de bemanning en structurele elementen van het gevechtsvoertuig te waarborgen, is door metalen bepantsering te installeren. Gedurende geschiedenis gepantserde voertuigen, het verhogen van het niveau van een dergelijke bescherming werd op slechts twee manieren uitgevoerd: het vergroten van de dikte van de pantserplaten en het veranderen van de legering. Op dit moment is er een derde techniek aan toegevoegd, die eigenlijk een "mengsel" is van de eerste twee. Wetenschappers uit toonaangevende landen werken aan de creatie van nieuwe legeringen die, met dezelfde massaparameters als die van de bestaande, een hoger beschermingsniveau zouden kunnen bieden. Bovendien kan, naast het gebruik van speciale legeringen, het pantser worden versterkt met behulp van speciale technologische verwerking van stalen knuppels.
Een paar jaar geleden presenteerden Britse wetenschappers van de DSTL- en CORAS-organisaties hun nieuwe ontwikkeling - Superbainite-technologie. Hiermee kunt u besparen op verschillende reagentia en chemicaliën, maar tegelijkertijd de sterkte van het metaal aanzienlijk vergroten. De essentie van de technologie ligt in de zogenaamde isothermische verharding. Dit betekent dat de pantserplaat eerst wordt verwarmd tot een temperatuur van ongeveer duizend graden Celsius en vervolgens wordt afgekoeld tot 250-300 °. Bij een lagere temperatuur wordt het werkstuk enkele uren vastgehouden en vervolgens geleidelijk afgekoeld tot omgevingstemperatuur. Deze methode om het pantser te verharden garandeert de bijna volledige afwezigheid van eventuele microscheurtjes die zijn veroorzaakt door verwerking. Bovendien is het, afhankelijk van de gebruikte legering, mogelijk om de effectiviteit van bescherming met tientallen procenten te verhogen. Om hetzelfde beschermingsniveau te bieden, kan Superbainite-pantser dus aanzienlijk dunner zijn dan ongehard metaal.
Een andere methode is gerelateerd aan bestaande technologieën. Werkwijzen voor het harden van metaal, zoals carboniseren, nitreren, boreren, etc. zijn al lang bekend. chemisch-thermische behandelingsprocessen. Nitreren heeft de afgelopen jaren de meeste belangstelling van wetenschappers getrokken. Verzadiging van de oppervlaktelaag van het metaal met stikstof, gevolgd door de vorming van nitriden, verhoogt de oppervlaktehardheid aanzienlijk en verhoogt daardoor het niveau van pantserplaatbescherming. Tot op heden zijn verschillende organisaties die betrokken zijn bij het creëren van nieuwe soorten homogene bepantsering erin geslaagd om goede resultaten te behalen. Modern genitreerd stalen pantser met hetzelfde beschermingsniveau als ruw metaal is 25-30% dunner.
Naast metaal kan speciaal keramiek worden gebruikt om gepantserde voertuigen te beschermen. Tegels gemaakt van carbide, korund of siliciumcarbide materialen kunnen voldoende bescherming bieden terwijl ze minder wegen dan het overeenkomstige stalen onderdeel. Tegelijkertijd heeft keramisch pantser één ernstig nadeel. In tegenstelling tot metaal, dat buigt en door munitie wordt gedrukt, waardoor het wordt vertraagd, barsten keramische tegels nadat ze zijn geraakt en verliezen ze in ieder geval het grootste deel van hun beschermende eigenschappen. Hierdoor wordt keramisch pantser nu alleen gebruikt in combinatie met andere materialen: metalen, Kevlar (kogelvrije vesten), enz.
Samengestelde systemen
Elk materiaal dat bij het boeken wordt gebruikt, heeft zijn voor- en nadelen. Om de meest effectieve bescherming te bieden tegen verschillende schadelijke factoren, kunnen de zogenaamde. samengestelde boeking. Een van de eenvoudigste en meest voorkomende vormen van dergelijke bescherming van de laatste tijd zijn systemen die bestaan uit metalen platen en keramische tegels. De tegel vangt de impact van het opvallende element op en het metaal dooft uiteindelijk zijn energie. Dergelijke systemen, waarin keramiek de eerste barrière vormt voor het pad van een kogel of projectiel, begonnen relatief recent te verschijnen. Een andere architectuur van composiet pantser komt veel vaker voor.
T-64AK 1979 release in het museum tank T-34, dorp Sholokhovo, regio Moskou, 26.04.2008/XNUMX/XNUMX (foto - VLAS, http://military.tomsk.ru/forum)
In de jaren zestig van de vorige eeuw werd een drielaags metaal-keramisch pantser gemaakt. Een treffend voorbeeld van een dergelijk systeem is de frontale bescherming van de Sovjet T-64-tank. Tussen twee relatief dunne metalen platen zat glasvezel. Hierdoor werd het projectiel dat in het pantser terechtkwam gedwongen om door verschillende beschermingslagen met verschillende dichtheden en viscositeiten te gaan. Als gevolg hiervan verloor de munitie energie en stortte zelfs in. Het bekende Engelse Chobham-pantser werd volgens een soortgelijk schema gebouwd. Helaas is de exacte samenstelling nog steeds geclassificeerd, maar volgens verschillende fragmentarische gegevens bestaat het uit metalen platen, polymeerblokken en keramische tegels. Chobham-pantser is geïnstalleerd op de nieuwste modellen Britse en Amerikaanse tanks.
Amerikaanse tank M1 "Abrams" met Chobham-pantser
Britse Challenger 1-tank met Chobham-pantser
In de afgelopen jaren hebben Russische specialisten van het Splav Research and Production Center het concept van de zogenaamde gecreëerd. verspreid keramisch pantser. Zo'n systeem bestaat uit drie lagen: decoratief, verpletterend en vertragend. Decoratief en vasthoudend zijn gemaakt van vlakke panelen en verpletterend bestaat uit kleine cilinders of veelhoekige prisma's met afgeronde uiteinden. Een projectiel dat het verspreide keramische pantser raakt, door de decoratieve laag heen breekt, verliest wat van zijn energie en botst met de prisma's van het verpletterende. De vernietiging van de prisma's van de breeklaag neemt ook een groot deel van de energie van de munitie in beslag. Bovendien wordt door de speciale vorm van de laagelementen het projectiel zelf vernietigd. De binnenste vertragingslaag vangt de impact op van projectielfragmenten en prisma's. Verspreid keramisch pantser heeft een aantal karakteristieke kenmerken die in de toekomst nuttig kunnen zijn. Daarom is het werk aan dit onderwerp in volle gang.
Scharnierende bescherming
Omdat een oneindige verdikking van bepantsering, ongeacht het type, onmogelijk is, zijn er al tientallen jaren verschillende extra gemonteerde modules op gepantserde voertuigen gebruikt. Afhankelijk van de situatie kunnen deze modules op verschillende manieren extra bescherming bieden aan de machine.
De eenvoudigste is een eenvoudige bevestiging van extra gepantserde modules aan het voertuig. Het bekendste systeem van dit type is het Duitse MEXAS. De exacte samenstelling is geheim, maar het is bekend dat in de modules keramiek, polymeren en metaal worden gebruikt. De fabrikant benadrukt dat MEXAS-pantsermodules qua gewicht twee keer zo effectief zijn als homogeen pantser. Afhankelijk van de eisen van de klant kunnen de modules van het MEXAS-systeem elke vorm hebben. Bovendien krijgen klanten drie boekingsopties aangeboden met verschillende beschermingsniveaus. Zo kunnen de modules bijna elk gepantserd voertuig extra beschermen. Halverwege de jaren XNUMX werd een meer geavanceerde AMAP-bescherming gecreëerd op basis van MEXAS-bepantsering, met hogere beschermingskenmerken, evenals een breder gebruik van metalen en legeringen.
Canadese tank Leopard 1C2. MEXAS-H add-on pantsermodules zijn duidelijk zichtbaar op de koepel en de romp. De toren is gemaakt van gegoten vergelijkbaar met de Leopard 1A5-modificatie
Aan de zijkanten van de BTR Boxer zijn de bevestigingselementen en de articulatie van afzonderlijke modules van het AMAP add-on pantser te onderscheiden
Vanwege hun meerlagige structuur (de carrosserie van het gevechtsvoertuig zelf kan ook als een extra pantserlaag worden beschouwd), kunnen gemonteerde gepantserde modules niet alleen bescherming bieden tegen kogels, maar ook tegen artilleriegranaten van klein kaliber. Ook zijn dergelijke samengestelde systemen in staat cumulatieve munitie met een zekere efficiëntie tegen te gaan. Het is vermeldenswaard dat veel eenvoudigere, maar niet minder effectieve aanvullende modules al lang worden gebruikt om te beschermen tegen cumulatieve munitie. Dit zijn vrij veel voorkomende anti-cumulatieve schermen en roosters. Op een bepaalde afstand van het oppervlak van de carrosserie van het gepantserde voertuig bevinden zich metalen panelen of roosters. Bij het raken van zo'n hek vuurt of vervormt de cumulatieve munitie. In beide gevallen is hij niet meer in staat zijn taak volledig uit te voeren.
Net als andere gemonteerde modules verhogen anti-cumulatieve schermen en roosters het gevechtsgewicht van het gepantserde voertuig aanzienlijk en beïnvloeden dienovereenkomstig de rijprestaties. Een paar jaar geleden werd Tarian QuickShield anti-cumulatieve geweven stof gemaakt in het VK. Zo'n gaas of weefsel bestaat uit polymeer en metaaldraden en is bestand tegen de vernietiging of beschadiging van antitankraketgranaten. Met vergelijkbare eigenschappen als een metalen rooster, is een polymeer rooster minstens twee keer zo licht. Naast het direct uitrusten van gepantserde voertuigen, wordt Tarian QuickShield voorgesteld om ze te gebruiken als materiaal voor het snel repareren van beschadigde metalen roosters. Een stuk beschermend doek wordt eenvoudig over het beschadigde scherm of rooster gespannen.
Voor gebruik op lichte gepantserde voertuigen is nog niet zo lang geleden dynamische bescherming SLERA gemaakt. Omdat dynamische tankbeveiligingssystemen vanwege hun kracht niet geschikt zijn voor gepantserde personeelsdragers of infanteriegevechtsvoertuigen, ontving SLERA minder krachtige explosieve blokken. Dit beïnvloedde de prestaties aanzienlijk, maar maakte het tegelijkertijd mogelijk om dynamische bescherming te bieden aan voertuigen met relatief dunne bepantsering.
Elektromagnetische bescherming
De ontwikkeling van munitie suggereert dat in de komende jaren nieuwe projectielen in staat zullen zijn om doelen te raken die worden gedekt door elk van de momenteel beschikbare soorten bepantsering. Daarom zijn er al volledig nieuwe soorten bescherming voor gepantserde voertuigen in ontwikkeling. Misschien wel de meest interessante van hen is de zogenaamde. elektromagnetisch pantser. Het heeft alle voordelen van een composiet, maar is tegelijkertijd in staat vijandelijke projectielen effectiever te vertragen.
Het concept van elektromagnetische bepantsering omvat het verbinden van twee metalen platen met een condensatorsysteem. Tussen de platen bevindt zich een polymeer of keramische isolator. Eenmaal in zo'n gepantserde barrière sluit het projectiel het elektrische circuit en verandert het de bewegingsbaan als gevolg van de elektromagnetische krachten die erop inwerken. Bovendien kan het projectiel bij een bepaald vermogen van de stroom die aan de platen wordt geleverd eenvoudig instorten. Elektromagnetische bepantsering ziet er veelbelovend uit, maar de praktische toepassing ervan is nog erg ver weg. Zo'n systeem vereist te veel elektriciteit om efficiënt te werken. Op dit moment kan geen enkel gepantserd voertuig de volledige werking van elektromagnetische bepantsering garanderen.
Een andere technologie kan gebaseerd zijn op hetzelfde principe, maar het doel hiervan zal zijn om de staat van pantserbescherming te analyseren. Met behulp van eenvoudige elektrische circuits is het mogelijk om zelfdiagnoseapparatuur te maken die automatisch het beschadigde gebied van het pantser en de mate van vernietiging kan bepalen. Dankzij dergelijke informatie is de bemanning van het gevechtsvoertuig altijd op de hoogte van de status van hun boeking en kan ze, indien nodig, tijdig de juiste assistentie aanvragen.
***
Zoals u kunt zien, gaat de ontwikkeling van boekingstechnologieën door. Het is vermeldenswaard dat de meeste ideeën die nu worden gebruikt, enkele decennia geleden zijn verschenen. Desalniettemin zijn ze nog steeds efficiënt en niemand heeft haast om ze in de steek te laten. Deze trend zal zich de komende tijd volop doorzetten. Relevante ontwerporganisaties zullen doorgaan met het creëren van nieuwe soorten homogene, samengestelde en scharnierende bescherming. In dit geval is het mogelijk dat werk op het gebied van elektromagnetische bepantsering van de grond komt, maar in dit geval berust alles op de kwestie van een energiebron. Dus in de komende jaren zal de kwantitatieve en kwalitatieve superioriteit behouden blijven bij de gebruikelijke bepantseringsopties, en hun kenmerken zullen geleidelijk toenemen door de opkomst van nieuwe legeringen, polymeren en keramische materialen.
Gebaseerd op materiaal van sites:
http://army-guide.com/
http://vpk.name/
http://arms-expo.ru/
http://defense-update.com/
http://globalsecurity.org/