Pancerz kompozytowy - Composite armour
Pancerz kompozytowy to rodzaj opancerzenia pojazdu składającego się z warstw różnych materiałów, takich jak metale , tworzywa sztuczne , ceramika lub powietrze . Większość pancerzy kompozytowych jest lżejsza niż ich całkowicie metalowe odpowiedniki, ale zamiast tego zajmują większą objętość, zapewniając taką samą odporność na przebicie. Możliwe jest zaprojektowanie pancerza kompozytowego mocniejszego, lżejszego i mniej obszernego niż pancerz tradycyjny, ale koszt jest często zbyt wysoki, ograniczając jego użycie do szczególnie wrażliwych części pojazdu. Jego głównym celem jest pomoc w pokonaniu pocisków przeciwpancernych odłamkowo - burzących (HEAT).
HEAT stanowił poważne zagrożenie dla pojazdów opancerzonych od czasu ich wprowadzenia w czasie II wojny światowej . Lekkie i małe pociski kumulacyjne potrafiły jednak przebić setki milimetrów najbardziej wytrzymałych pancerzy stalowych . Zdolność większości materiałów do pokonywania kumulacji ciepła jest zgodna z „prawem gęstości”, które stwierdza, że penetracja strumieni ładunków kształtowych jest proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego gęstości ukształtowanej wykładziny ładunku (zwykle miedzi ) podzielonego przez pierwiastek kwadratowy z gęstości docelowej. Pod względem masy cele lżejsze są bardziej korzystne niż cele cięższe, ale użycie dużych ilości lekkich materiałów ma oczywiste wady pod względem układu mechanicznego. Niektóre materiały mają optymalny kompromis pod względem gęstości, co czyni je szczególnie przydatnymi w tej roli.
Historia
Najwcześniejsze znane kompozytowy pancerz pojazdów opancerzonych został opracowany jako część US Army „s T95 eksperymentalnej serii od połowy 1950 roku. T95 posiadał „ pancerz z rdzeniem krzemionkowym ”, który zawierał płytkę z topionego szkła krzemionkowego pomiędzy walcowanymi stalowymi płytami. Siła zatrzymująca szkła przewyższa stalową zbroję pod względem grubości, aw wielu przypadkach szkło jest ponad dwukrotnie bardziej skuteczne niż stal pod względem grubości. Chociaż T95 nigdy nie wszedł do produkcji, wiele jego koncepcji zostało zastosowanych w M60 Patton , a na etapie rozwoju (jako XM60) rozważano przynajmniej użycie pancerza z rdzeniem krzemionkowym, chociaż nie był on cechą produkcji. pojazdy.
Wydaje się, że pierwsze powszechne użycie pancerza kompozytowego miało miejsce w sowieckim T-64 . Używał zbroi znanej jako Kombinacja K , która najwyraźniej jest plastikiem wzmocnionym włóknem szklanym, umieszczonym pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną warstwą stali. Poprzez mechanizm zwany tiksotropii The żywicy zmienia się w cieczy pod stałym ciśnieniem, dzięki czemu pancerz być formowane do zakrzywionych kształtów. Późniejsze modele T-64, wraz z nowszymi konstrukcjami, wykorzystywały kruszywo żywiczne wypełnione węglikiem boru dla znacznie lepszej ochrony. Sowieci również dużo zainwestowali w zbroję reaktywną , która dała im pewną możliwość kontrolowania jakości, nawet po wyprodukowaniu.
Najpopularniejszym obecnie rodzajem pancerza kompozytowego jest pancerz Chobham , po raz pierwszy opracowany i używany przez Brytyjczyków w eksperymentalnym czołgu FV 4211 , który powstał na bazie komponentów czołgu Chieftain . Chobham używa wielu niewybuchowych reaktywnych płyt pancerza (NERA), które umieszczają warstwę elastomeru (podobnego do gumy) między dwiema płytami stalowego pancerza. Okazało się, że radykalnie zwiększa to odporność na pociski PK, nawet w porównaniu z innymi konstrukcjami pancerza kompozytowego. Chobham był takim ulepszeniem, że wkrótce został użyty również w nowym amerykańskim czołgu podstawowym M1 Abrams (MBT). Konieczność zamontowania wielu płyt kątowych, wraz z zewnętrzną warstwą stali chroniącą układ pancerza, nadaje Challengerowi i Abramsowi wygląd „płytowo-bocznych”.
Projekt
Pancerz Chobham pokonuje głowice HEAT, zakłócając szybki strumień generowany przez głowicę. Zewnętrzna stalowa płyta „burster” detonuje pocisk i chroni kompozytowy układ przed wybuchem, zwiększając możliwości wielokrotnego trafienia zbroi. Po przejściu przez płytę rozrywającą, strumień przenika do pierwszej płyty NERA i zaczyna ściskać elastomer. Elastomer szybko osiąga maksymalne ściśnięcie i szybko się rozszerza, popychając dwie stalowe płyty w przeciwnych kierunkach. To ruch stalowych płyt zakłóca strumień, zarówno poprzez dostarczanie większej ilości materiału na ścieżkę strumienia, jak i wprowadzanie sił bocznych, które rozbijają strumień. Skuteczność systemu została szeroko zademonstrowana w Desert Storm , gdzie ani jeden czołg armii brytyjskiej Challenger nie zginął w wyniku ostrzału wrogich czołgów. (Jednak jeden został zniszczony przez przyjazny ogień 25 marca 2003 r., Zabijając dwóch członków załogi po tym, jak pocisk HESH zdetonowany na włazie dowódcy, powodując odłamki o dużej prędkości przedostały się do wieży ). Pancerz typu Chobham jest obecnie w trzeciej generacji i jest używany w nowoczesnych zachodnich czołgach, takich jak brytyjski Challenger 2 i amerykański M1 Abrams . Abrams jest również wyjątkowy pod względem wykorzystania płyt pancerza ze zubożonego uranu w połączeniu z pancerzem kompozytowym, co zwiększa ogólną ochronę pojazdu.
Stosowanie
Wszystkie nowoczesne czołgi podstawowe trzeciej generacji wykorzystują w swojej konstrukcji kompozytowe zespoły opancerzenia. Podczas gdy wiele z tych pojazdów ma pancerz kompozytowy na stałe zintegrowany z pojazdem, japońskie czołgi podstawowe Type 10 i Type 90 Kyū-maru , francuski Leclerc , irański Karrar , turecki Altay , indyjski Arjun , włoski Ariete oraz chiński Type 96/98 i Type 99 czołgi używają modułowego pancerza kompozytowego, w którym sekcje pancerza kompozytowego można łatwo i szybko wymienić lub ulepszyć za pomocą modułów pancerza. Przyjęcie modułowej konstrukcji pancerza kompozytowego umożliwia znacznie wydajniejsze i łatwiejsze modernizacje i wymianę pancerza.
Radzieckie / rosyjskie czołgi podstawowe, takie jak T-90s T-80 Us i chińskie Type 96/99, używają pancerza kompozytowego w połączeniu z wybuchowym pancerzem reaktywnym (ERA), co utrudnia amunicję kształtowaną, taką jak pociski PK i głowice rakietowe. przebić przednią i część ich bocznego pancerza. Najbardziej zaawansowane wersje tych zbroi, takie jak pancerze Relikt i Kontakt-5, zapewniają ochronę nie tylko przed ładunkami kształtowanymi, ale także przed penetracjami energii kinetycznej , wykorzystując siłę wybuchową do rozerwania pocisku.
Pancerz aplikacyjny był również używany w połączeniu z pancerzem kompozytowym, aby zapewnić zwiększoną ochronę i zastąpić istniejące zespoły kompozytowe w pojeździe. Niemiecki Leopard 2A5 posiadał charakterystyczne laminowane moduły pancerza z grotami strzały, które były montowane bezpośrednio na kompozytowych płytach wieży, co znacznie zwiększało ochronę w porównaniu z poprzednim modelem 2A4.
Pancerze kompozytowe od tego czasu są stosowane w mniejszych pojazdach, aż do samochodów wielkości jeepów . Wiele z tych systemów jest stosowanych jako ulepszenia istniejącego pancerza, co utrudnia umieszczenie ich wokół całego pojazdu. Niemniej jednak często są zaskakująco skuteczne; ulepszenia pancerza ceramicznego MEXAS do kanadyjskich M113 przeprowadzono w latach 90., gdy zdano sobie sprawę, że zapewni on lepszą ochronę niż nowo zbudowane BWP, takie jak M2 Bradley .
Zaimprowizowany
W 2004 roku Amerykanin Marvin Heemeyer użył pancerza kompozytowego ad hoc w swoim spychaczu Komatsu D355A („Killdozer”) używanym w szaleństwie w odpowiedzi na spór z miastem, w którym mieszkał, dotyczący kwestii zagospodarowania przestrzennego. Pancerz, w niektórych miejscach gruby na stopę, składał się z warstwy betonu wciśniętej między warstwy stali , dzięki czemu pojazd był odporny na ogień z broni ręcznej i małe materiały wybuchowe używane przez organy ścigania podczas próby zatrzymania pojazdu.
Zobacz też
- MAPA
- Zbroja Chobham
- Połączenie K
- Zbroja złożona
- Zbroja Kanchana
- MEKSAS
- Tworzywo sztuczne (ujednoznacznienie)
- Pykrete