Çelik, alüminyum ve seramik. Hafif araç korumasının evrimi

İçindekiler:

Çelik, alüminyum ve seramik. Hafif araç korumasının evrimi
Çelik, alüminyum ve seramik. Hafif araç korumasının evrimi

Video: Çelik, alüminyum ve seramik. Hafif araç korumasının evrimi

Video: Çelik, alüminyum ve seramik. Hafif araç korumasının evrimi
Video: Dls( dream league soccer) 2024, Mart
Anonim

Bir dizi sınıftaki zırhlı savaş araçları, nispeten düşük bir savaş kütlesini ve yeterince yüksek bir koruma seviyesini birleştirir. Bu özellik kombinasyonu, birkaç temel teknik çözüm sayesinde elde edilebilir. Müşteri gereksinimlerine ve yeteneklerine bağlı olarak, tasarımcılar koruma seviyesinden fedakarlık eder veya yeni malzeme ve teknolojiler kullanır. Geçtiğimiz on yıllar boyunca, yerli ve dünya endüstrisi, iyi korunan ancak hafif askeri teçhizatın yaratılmasında sağlam bir deneyim biriktirdi.

Tarihsel olarak, kütleyi azaltmanın ilk yolu (örneğin, mevcut şasinin özelliklerine uygun olarak), koruma seviyesinde karşılık gelen bir düşüşle zırhın kalınlığını azaltmaktı. Daha yüksek özelliklere sahip yeni çelik alaşımlarının geliştirilmesi de gerçekleştirildi. Daha sonra, mukavemet ve düşük ağırlığı birleştiren diğer metaller ve metalik olmayan malzemeler için araştırmalar başladı. Son olarak, hafif zırhlı araçlar alanında belirli bir zamandan beri, daha önce sadece ağır araçlarda kullanılan kombine ve aralıklı zırhlar kullanılmaya başlandı. Ek olarak, vücudun kendi zırhını tamamlayan dinamik veya aktif koruma kurma olasılığını da unutmamak gerekir.

Çelik, alüminyum ve seramik. Hafif araç korumasının evrimi
Çelik, alüminyum ve seramik. Hafif araç korumasının evrimi

Yüzer tank PT-76. Fotoğraf Russianarmy.ru

Çelik ve yüzer

Savaş sonrası yerli hafif zırhlı muharebe aracının ilk örneği olarak PT-76 amfibi tankı düşünülebilir. Özel bir teknik göreve uygun olarak kırklı yılların sonlarında yaratıldı. Bu makinenin kurşun geçirmez korumaya sahip olması ve iyi yüzer olması gerekiyordu, bu da bir bütün olarak tasarım üzerinde özel taleplerde bulundu. Verilen görevler başarıyla çözüldü, ancak günümüz standartlarına göre ortaya çıkan tank, yüksek mükemmellik veya olağanüstü koruma özellikleri ile ayırt edilmedi.

Yeni tip amfibi tank, yeterli yüzdürme sağlamak için tasarlanmış büyük boy kaynaklı zırhlı bir gövde aldı. Gövde malzemesi "2P" markasının zırhlı çeliğiydi. Aracın ön koruması 11 ve 14 mm kalınlığında saclardan oluşuyordu, yanlar ve kıç sırasıyla 14 ve 7 mm kalınlığındaydı. Yukarıdan, araba 5 mm'lik bir çatı ile, aşağıdan - 7 mm kalınlığında bir taban ile korunuyordu. Taret zırhı 8 ila 17 mm kalınlığındaydı.

PT-76 tankının gövdesi 6, 91 m uzunluğa ve yaklaşık 3 m genişliğe sahipti, daha fazla modernizasyon sırasında gövde rafine edildi, ancak ana özellikleri değişmedi. Amfibi tankın savaş ağırlığı 14 tondu - zırhlı gövde ve taretin yarısından biraz daha azı.

resim
resim

Piyade savaş aracı BMP-1. Fotoğraf Wikimedia Commons

80 ° 'ye kadar eğimle kurulanlar da dahil olmak üzere 14-17 mm kalınlığa kadar zırhın gücü sınırlıydı ve bu nedenle PT-76'nın sınırlı koruma özellikleri vardı. Bu aracın çelik zırhının, küçük silah mermilerinin ve şarapnellerin her açıdan çarpmasına dayanması garanti edildi. Güçlendirilmiş önden projeksiyon, büyük kalibreli sistemlerden ve hatta küçük kalibreli toplardan gelen bombardımana da dayanabilir. Aynı zamanda, kırkların sonundaki herhangi bir tank veya tanksavar silahının PT-76'yı tüm etkili menzillerde vurması garantilidir. Benzer bir durum, yakın zamanda ortaya çıkan tank karşıtı el bombası fırlatıcılarında da vardı.

PT-76 amfibi tankı gereksinimleri karşıladı, ancak zamanla eski haline gelmeyi başardı. Bunun nedenlerinden biri, zırh koruma tasarımının düşük mükemmelliğiydi. Zaten altmışlı yılların başlarında, ana gövde malzemesinin değiştirilmesini sağlayan rezervasyonun derin bir modernizasyonu için bir proje geliştirildi. 1961'de VNII-100, D20 alüminyum alaşımı kullanarak deneysel bir PT-76 gövdesi üretti. Tam ölçekli testler, benzer bir koruma seviyesi ile böyle bir gövdenin çelikten önemli ölçüde daha hafif olduğunu göstermiştir. Böyle bir gövde üretime girmedi, ancak alüminyum zırh potansiyelini gösterdi. Daha sonra bu fikirler yeni projelerde uygulandı.

Çelik ve alüminyum

Başarılı bir tasarım aydınlatmasının bir sonraki örneği, Sovyet BMP-1 ve BMP-2 piyade savaş araçları olabilir. Bunlardan ilki, Chelyabinsk Traktör Fabrikasının GSKB-2'sinde ellili ve altmışlı yılların başında yeni teknik özelliklere uygun olarak ve mevcut teknolojiler dikkate alınarak geliştirildi. Sonuç olarak, karakteristik olmayan unsurlar içeren çok meraklı bir tasarım yaratıldı. Optimum ağırlık ve koruma kombinasyonunu elde etmek için çelik ve alüminyumun birleştirilmesi önerildi.

resim
resim

BMD-1'in eğitim düzeni. Binadaki pencereler, rezervasyonu değerlendirmenize olanak tanır. Fotoğraf Vitalykuzmin.net

BMP-1 için kaynaklı gövdenin temeli, yine yüksek sertlikte haddelenmiş çelik saclardı. Çelik zırhlı gövdenin alnı, 7 mm (80 ° eğimli üst kısım) ila 19 mm (alt) kalınlığa sahipti. Kenarlar 16 ve 18 mm saclardan yapılmıştır. Feed, benzer koruma parametrelerine sahipti. Taret parçalarının en büyük kalınlığı 33 mm'ye ulaştı. Yeni arabanın ilginç bir özelliği, motor bölmesinin üzerine ek bir kapak. Bombardıman ve dış etkilere karşı koruma sağlamak için, üst ön tabakada karakteristik enine nervürlere sahip büyük bir kapak ortaya çıktı. Çinko ve magnezyum ilaveli bir ACM-alüminyum alaşımından yapılmıştır.

BMP-1 gövdesinin uzunluğu 6, 73 m'yi, genişlik - yaklaşık 2, 9 m'yi aştı Aracın savaş ağırlığı 12, 7-13 ton seviyesinde belirlendi Kaynaklı çelik gövde, parçasız ve üzerine kurulu düzenekler, 3870 kg'dan biraz daha ağırdı. Çelik kule - sadece 356 kg. ACM'den yapılmış birleştirilmiş ön kapak plakasının kütlesi yaklaşık 105 kg idi.

Müşterinin talep ettiği gibi, BMP-1, her açıdan 7.62 mm zırh delici mermilerin bombardımanına dayanabilir. Ayrıca, tüm rezervasyon sayfalarında küçük ve hafif parçalar vardı. Sıfır menzilde ağır makineli tüfeklerden korunan önden projeksiyon. 20 mm kalibrelik yabancı top mermileri, 100 m'den daha uzak bir mesafeden araca kafa kafaya çarpamadı. 23 mm sistemler için maksimum menzil 500 m idi. Aynı zamanda diğer hafif zırhlı araçlar gibi, BMP-1'in tank mermilerine ve tanksavar bombalarına karşı gerçek bir koruması yoktu.

resim
resim

BMD-2K havadan savaş aracı. Yazarın fotoğrafı

BMP-1'den özellikle yüksek bir koruma seviyesi gerekli değildi ve gerekli özellikler, halihazırda ustalaşmış ve yeni malzemelerin başarılı bir kombinasyonu ile elde edildi. Aslında, bu piyade savaş aracı, tasarımında alüminyum rezervasyonun kullanıldığı ilk büyük ölçekli yerli model olarak kabul edilebilir. Ancak, böyle bir "rekor" çok uzun sürmedi ve yakında daha da ilginç bir zırhlı araç ortaya çıktı.

Alüminyum BMD

PT-76 için alüminyum gövde ile yapılan deneyden sonra, Sovyet bilim adamları hafif koruma ve bunun için malzemeler için en iyi seçenekleri bulmak için çalışmaya devam ettiler. Altmışlı yılların ortalarında, ABT-101 ve 1901 isimleri altında yeni bir alüminyum, magnezyum ve çinko alaşımı oluşturuldu. Bu alaşım, hafif savaş araçlarının kurşun geçirmez zırhının temeli olarak kabul edildi. Yakında, farklı bir viskozitede farklılık gösteren ABT-102/1903 alaşımı oluşturuldu ve bu sayede topçu mermilerine karşı koruma sağlayabilir.

1965 yılında, Volgograd Traktör Fabrikası test için BMD-1 prototip havadan savaş araçlarını getirdi. Onları geliştirirken asıl görev, boyutu ve ağırlığı askeri nakliye uçaklarının yeteneklerine karşılık gelen değerlere indirmekti. ABT-101 gibi alüminyum zırh ve diğer bazı hafif alaşımlar kullanılarak ağırlığı azaltmak mümkün oldu. Ancak nispeten ağır çelikten tamamen kurtulmak mümkün değildi. Bazı parçalar hala ondan yapılmıştır.

resim
resim

BMP-3 piyade savaş aracı. Yazarın fotoğrafı

BMD-1'in ön koruması, aracın yatay ve uzunlamasına eksenine farklı açılarda yerleştirilmiş birkaç alüminyum levha içeriyordu. Bu tasarım, azaltılmış zırh kalınlığını daha da artırmayı mümkün kıldı. Alnın üst kısımları 10 mm, orta kısımları 32 mm ve alt kısımları 10 mm kalınlığındaydı. Gövde tarafı, 20 ve 23 mm kalınlığındaki saclardan birleştirildi. Besleme, 15-20 mm kalınlığında parçalardan oluşuyordu. Kule çelikten yapılmıştır, korumasının maksimum kalınlığı 22 mm idi.

BMD-1 gövdesi sadece 5.4 m uzunluğa ve 2.5 m'den biraz fazla genişliğe sahipti. Tüm aracın savaş ağırlığı 7,2 ton olarak belirlendi ön yarım küre. 7, 62 mm zırh delici mermilere karşı çok yönlü koruma da gerekliydi. Böylece, BMD-1'in koruma seviyesi, bir dereceye kadar BMP-1'in özelliklerini tekrarladı. İniş aracı, yalnızca ön zırhının gücü açısından piyade aracından daha düşüktü. Aynı zamanda, ABT-101 alaşımından yapılan daha kompakt gövde, BMP-1'de kullanılan çeliğin ağırlığının yaklaşık yarısı kadardı.

Daha sonra, BMD-1 şasisi üzerinde farklı bir dövüş bölmesine ve silahlara sahip yeni bir havadan savaş aracı oluşturuldu. Aynı zamanda, alüminyum kasa büyük değişikliklere uğramadı - aslında, BMD-2 selefinden yalnızca silahlarda ve bazı dahili cihazlarda farklıydı. Seksenlerin ortalarında, farklı fikirler ve çözümler temelinde oluşturulan tamamen yeni bir makine BMD-3 seriye girdi. Bununla birlikte, bu projede modern alüminyum zırh yaygın olarak kullanıldı.

resim
resim

Zırh koruması BMP-3. 1 - üst ön kısım (18 mm ABT-102); 2 - elmacık yaprağı (60 mm ABT-102); 3 - kulenin önden projeksiyonu (16 mm BT-70SH + 70 mm hava boşluğu + 50 mm ABT-102); 4 - kule çatı (18 mm ABT-102); 5 - kulenin arka kısmı (43 mm ABT-102); 6 - çatı (15 mm ABT-102); 7 - besleme (13 mm ABT-102); 8 - alt (10 mm AMG-6); 9 - pano (43 mm ABT-102) 10 - niş levha (15 mm ABT-102): 11 - alt pano (43 mm ABT-102); 12 - alt ön kısım (10 mm BT-70SH + 70 mm hava boşluğu + 60 mm ABT-102); 13 - orta ön kısım (10 mm BT-70Sh + 70 mm hava boşluğu + 12 mm BT-70Sh + 60 mm ABT-102). Şekil Btvt.nador.ru

Piyade için alüminyum ve çelik

Seksenlerde, gelecek vaat eden BMD-3'e paralel olarak yeni bir BMP-3 piyade savaş aracı yaratıldı. Kurgan Özel Tasarım Makine Mühendisliği Bürosu, onu oluştururken, potansiyel bir düşmanın hafif zırhlı araçları için silahların geliştirilmesiyle bağlantılı olarak koruma seviyesini artırma ihtiyacını dikkate aldı. 30 mm'lik mermilere karşı koruma sağlamak, ancak aynı zamanda kütlede kabul edilemez bir artışı önlemek için gerekliydi. Bu tür sorunların çözümü, doğrudan yeni rezervasyonun uygulanmasıyla ilgiliydi.

BMP-3, ABT-102 alaşımından ve BT-70Sh zırh çeliğinden yapılmış alüminyum parçalar temelinde inşa edilmiş aralıklı zırh aldı. Gövdenin üst ön ve elmacık kısımları alüminyumdan yapılmıştır ve sırasıyla 18 ve 60 mm kalınlığa sahiptir. Hafifçe öne eğik orta ön kısımda 10 mm çelik, 70 mm hava boşluğu, 12 mm çelik ve 60 mm alüminyum levhalar bulunur. Alt kısım benzer bir yapıya sahiptir, ancak iç çelik sacdan vazgeçer. Kenarlar, 15 ve 43 mm kalınlığında ABT-102 levhalardan birleştirilir. Tavan, kıç ve taban sırasıyla 15, 13 ve 10 mm kalınlığındadır. Taret alnı, 16 mm çelik, 70 mm hava ve 50 mm alüminyum şeklinde koruma aldı. Ön çıkıntının ek bir koruması, küçük kalınlıkta zırh çeliğinden yapılmış dalga yansıtan bir kalkandır.

BMP-3'ün aralıklı ve homojen zırhı, büyük kalibreli küçük kollara karşı her açıdan koruma sağlar. Önden projeksiyon, 30 mm'lik bir toptan 200 m mesafeden bombardımana karşı dayanıklıdır Bir zamanlar, koruma seviyesini artırmak için çeşitli ataşmanlar da teklif edildi. Havai panellerin balistik korumayı iyileştirmesi amaçlandı ve özel patlayıcı reaktif zırh, bir tank karşıtı bombaatardan gelen bombardımana dayanmaya yardımcı oldu.

resim
resim

Geçit töreni sırasında Typhoon-K zırhlı araçlar. Rusya Federasyonu Savunma Bakanlığı'nın fotoğrafı / mil.ru

BMP-3 gövdesi 7, 14 m uzunluğa ve yaklaşık 3,3 m genişliğe sahiptir Aracın bir bütün olarak savaş ağırlığı 18, 7 tondur Aynı zamanda çelikten yapılmış zırhlı bir gövdenin kütlesi ve alüminyum 3.5 tonu geçmez. Bilinen verilere göre, ABT-102 alaşımının kullanılması, aynı koruma seviyesine sahip bir çelik üniteye kıyasla kasanın kütlesinde neredeyse üçte bir azalma sağladı. Ek olarak, nispeten kalın alüminyum levhalar, ayrı yapısal elemanlar olmadan sert bir gövdenin monte edilmesini sağlayarak ek ağırlık tasarrufu sağladı.

Çelik ve seramik

Koruma araçlarının daha da geliştirilmesi, ana tehditlere karşı oldukça yüksek bir dirençle karakterize edilen yeni zırhlı araç çeşitlerine yol açar. KamAZ girişiminin son yıllarda yarattığı Typhoon-K ailesinin yerli otomobilleri buna güzel bir örnek sayılabilir. Bu hattın çeşitli projelerinde koruma alanında çok dikkat çekici sonuçlar elde etmek mümkün olmuştur.

Typhoon-K araçlarının zırhlı gövdeleri birleşik koruma alır. Altına belirli özelliklere sahip seramik karoların yerleştirildiği nispeten ince bir dış metal levha kullanılır. Alt zırh tabakası daha kalın bir çelik sacdır. Böyle bir pakete çarptığında, bir mermi veya bir parça dış tabakayı kırar, enerjinin bir kısmını harcar ve seramik bunu engeller. Ek olarak, çelik ve seramikler, zarar veren elementin tahrip olmasına neden olan farklı mukavemet ve sertlik parametrelerine sahiptir. Mermi ve seramik parçaları, bir iç çelik sac tarafından yerinde tutulur.

resim
resim

Bombardıman testlerinden sonra KamAZ-63969 zırhlı aracın beslemesi. Fotoğraf OJSC "KamAZ" / Twower.livejournal.com

İlklerden biri sözde idi. kolordu zırhlı araç KamAZ-63969. Kombine zırhı, 14,5 mm'lik silahlardan gelen bombardımana dayanabilir. 12,7 mm mermilere karşı koruma sağlayan daha az güçlü zırhlı bir varyant da vardı. Zırhlı aracın bu versiyonu tüm testlerle başa çıktı, ancak müşteriyi ilgilendirmedi. "Typhoon K-63968" adlı bir örnek, rezervasyonun düzeni ve özelliklerinde farklılık gösteren seriye girdi. Bununla birlikte, korumanın mimarisi aynı kalır ve seramik karoların kullanımına izin verir.

"Typhoon-K" serisi, 9 m'den biraz daha kısa ve yaklaşık 2,5 m genişliğe sahip bir gövdeye sahiptir, 2,6 tona kadar yüke sahip aracın toplam ağırlığı 24,7 tonu aşmaktadır. 8 tona kadar ağırlığa sahip bir römork Üretici, muhafazanın ağırlığını belirtmez.

Typhoon 4x4 ve Typhoonok olarak da bilinen Typhoon K-53949 projesinde, seramik malzemeleri kullanan birleştirilmiş zırhlamanın başka bir çeşidi uygulandı. Bu durumda, seramik plakalar, alüminyum zırh levhaları arasına yerleştirilir. Bu koruma, STANAG 4569 standardının 3. seviyesine karşılık gelir ve 7.62 mm zırh delici tüfek mermilerine dayanabilir.

resim
resim

Hafif zırhlı zırhlı araç "Typhoon K-53949". Yazarın fotoğrafı

Typhoon 4x4, toplam uzunluğu 6,5 m'den az ve genişliği yaklaşık 2,5 m olan kaportalı bir gövde aldı, böyle bir arabanın boş ağırlığı 12 ton, yük için 2 ton daha. Daha büyük örnekte olduğu gibi, geliştiriciler vücudun kütlesini ve korumasını netleştirmek için acele etmiyorlar, bu da tasarımın ağırlık mükemmelliğini tam olarak değerlendirmemize izin vermiyor.

***

Uzak geçmişte, zırhlı araç tasarımcıları, koruma seviyesi ile ağırlık arasındaki doğrudan ilişki şeklinde ciddi bir sorunla karşı karşıya kaldı. Çelik gövdeli zırhlı araçlar, ancak uygun ağırlıkta hasar veren unsurlara karşı yüksek direnç gösterebilir. Bununla birlikte, daha sonra metalurjinin gelişmesi ve yeni alaşımların ortaya çıkması, ülkemizde ve yurtdışında önemli sayıda savaş aracının ortaya çıkması nedeniyle düşük ağırlık ve iyi korumayı birleştiren bu sorunları çözmeyi mümkün kılmıştır.

Kütle ve koruma sorununa ilk çözüm, hem bağımsız olarak hem de diğer malzemelerle veya hatta ek menteşeli zırhla birlikte kullanılabilen alüminyum alaşımlarıydı. Ardından, birleşik koruma oluşturmaya da uygun yeni seramikler ortaya çıktı. Metallerin ve seramik malzemelerin gelişimi devam etmekte ve yeni koruma seçeneklerinin ortaya çıkmasına neden olmaktadır.

Altmışlı yılların ortalarında, iyi bir koruma elde ederken arabanın kütlesini azaltma girişimlerinin ciddi sonuçlara yol açtığını görmek kolaydır. BMP-1'in alüminyum ve çelik zırhı ve ondan sonra BMP-2, mürettebatı küçük kalibreli topçu mermilerinden koruyabilir. Sonraki BMP-3 projesinde, farklı malzemelerin kombinasyonu ve bir hava boşluğunun varlığı, korumayı bir kez daha iyileştirmeyi mümkün kıldı. Şu anda, bu tür gelişmeler geliştirilmekte ve yeni dikkat çekici sonuçlara yol açmaktadır.

Yeni alaşımların ve metalik olmayan malzemelerin ortaya çıkmasına neden olan malzeme biliminin savaş sonrası gelişimi, çeşitli sınıflardaki zırhlı savaş araçlarının geliştirilmesine ciddi bir ivme kazandırdı. Mühendisler, ağırlıklarını önemli ölçüde artırmadan araçlarının koruma özelliklerini iyileştirebildiler. Ortaya çıkan ekipman hala birçok ülkede hizmet veriyor ve mevcut deneyimler dikkate alınarak tüm yeni projeler oluşturuluyor. Aynı zamanda, uzak gelecekte, zırhlı araçların özelliklerini tekrar iyileştirecek temelde yeni malzemelerin ortaya çıkması ve son on yılların süreçlerinin tekrarlanması beklenmelidir.

Önerilen: