Военные машины обычно бронируются (или бронируются; см. Различия в написании ), чтобы выдерживать воздействие шрапнели , пуль , снарядов , ракет и ракет , защищая находящихся внутри людей от огня противника. К таким машинам относятся боевые бронированные машины, такие как танки , самолеты и корабли .
Гражданские автомобили также могут быть бронированы. К таким транспортным средствам относятся автомобили, используемые официальными лицами (например, президентскими лимузинами ), репортерами и другими лицами в зонах конфликтов или там, где преступления с применением насилия являются обычным явлением. Гражданские броневики также обычно используются охранными фирмами для перевозки денег или ценностей, чтобы снизить риск ограбления на шоссе или угона груза.
Броня также может использоваться в транспортных средствах для защиты от других угроз, кроме преднамеренного нападения. Некоторые космические корабли оснащены специальной броней для защиты от ударов микрометеороидов или осколков космического мусора . В современных самолетах с реактивными двигателями они обычно снабжены своего рода броней в виде перевязки из арамидного композитного кевлара вокруг кожуха вентилятора или стенок для удержания мусора, встроенных в кожух их газотурбинных двигателей, чтобы предотвратить травмы или повреждение корпуса в случае вентилятора , лопатки компрессора или турбины высвобождаются . [1]
Конструкция и назначение транспортного средства определяет количество брони осуществляется, как напыление, часто очень тяжелое и чрезмерное количество брони ограничивает подвижность. Для того чтобы уменьшить эту проблему, некоторые новые материалы ( наноматериалы ) и составы материалов исследуются , которые включают в себя buckypaper , [2] и алюминиевые пены броневых плит. [3]
Материалы
Металлы
Стали
Прокатанная однородная броня прочная, твердая и прочная (не разрушается при быстром и сильном ударе). Сталь с такими характеристиками производится путем обработки стальных литых заготовок соответствующего размера и последующей прокатки их в листы необходимой толщины. [4] Прокатка и ковка (удар по стали, когда она раскалена докрасна) сглаживают структуру зерна в стали, удаляя дефекты, которые могут снизить прочность стали. [5] Прокатка также удлиняет структуру зерна в стали, образуя длинные линии, которые позволяют напряжению, которому подвергается сталь при нагрузке, протекать по всему металлу, а не концентрироваться в одной области. [6]
Алюминий
Алюминий используется, когда необходим легкий вес. Чаще всего она используется на БТРах и бронированных машин . Хотя это, конечно, не самый прочный металл, он дешев, легкий и достаточно прочный, чтобы служить легкой броней.
Утюг
Кованое железо использовалось на бронированных военных кораблях . Ранние европейские железные доспехи состояли из кованого железа толщиной от 10 до 12,5 см, подкрепленных массивной древесиной толщиной до одного метра . С тех пор он был дополнен сталью, так как сталь была значительно прочнее.
Титана
Плотность титана почти в два раза выше, чем у алюминия, но он может иметь предел текучести, аналогичный высокопрочным сталям, что придает ему высокую удельную прочность. Он также имеет высокую удельную упругость и удельную прочность. Таким образом, несмотря на более высокую стоимость, он находит применение в областях, где важен вес, таких как личная броня и военная авиация . Некоторые известные примеры его использования включают в себя ВВС США A-10 Thunderbolt II и советский / российский штурмовик Су-25 с титановым корпусом в форме ванны для пилота, а также советский / российский Mil Mi -24 ударный вертолет.
Уран
Из-за своей высокой плотности обедненный уран также может использоваться в броне танков, зажатой между листами стальной брони. Например, некоторые танки M1A1HA и M1A2 Abrams позднего производства, построенные после 1998 года, имеют усиление DU как часть брони в передней части корпуса и передней части башни, и существует программа по модернизации остальных (см. Броню Chobham. ).
Пластиковый
Пластиковый металл был тип брони транспортного средства , первоначально разработанный для торговых судов в британском Адмиралтействе в 1940 году оригинальный состав был описан как 50% чистого гранита в полдюйма, размером 43% известнякового минерала, и 7% битума . Обычно его наносили слоем толщиной в два дюйма и подкладывали полдюйма стали .
Пластиковая броня была очень эффективна при остановке бронебойных пуль, потому что твердые частицы гранита отклоняли пулю, которая затем застревала между пластиковой броней и стальной опорной пластиной. Пластиковую броню можно было наложить, залив ее в полость, образованную стальной опорной пластиной и временной деревянной формой.
В броне некоторых основных боевых танков (ОБТ) используются полимеры, например полиуретан, используемый в накладной броне «BDD», применяемой на модернизированных Т-62 и Т-55 .
Стекло
Пуленепробиваемое стекло - это разговорный термин, обозначающий стекло , которое особенно устойчиво к пробитию при попадании пуль . В промышленности его обычно называют пуленепробиваемым стеклом или прозрачной броней .
Пуленепробиваемое стекло обычно изготавливается из прочного, но прозрачного материала, такого как поликарбонатный термопласт, или из слоев многослойного стекла . Желаемый результат - это материал, имеющий внешний вид и светопропускающие свойства стандартного стекла, обеспечивающий различную степень защиты от огня из стрелкового оружия .
Слой поликарбоната, обычно состоящий из таких продуктов, как Armormax, Makroclear , Cyrolon, Lexan или Tuffak, часто помещается между слоями обычного стекла. Использование пластика в ламинате обеспечивает стойкость к ударам, таким как физическое нападение с помощью молотка, топора и т. Д. Пластик обеспечивает небольшую пулестойкость. Стекло, которое намного тверже пластика, сплющивает пулю и тем самым предотвращает проникновение. Этот тип пуленепробиваемого стекла обычно имеет толщину 70–75 мм (2,8–3,0 дюйма).
Пуленепробиваемое стекло, состоящее из слоев многослойного стекла, состоит из листов стекла, скрепленных вместе поливинилбутиралем , полиуретаном или этилен-винилацетатом . Этот тип пуленепробиваемого стекла регулярно использовался на боевых машинах со времен Второй мировой войны ; обычно он имеет толщину около 100–120 мм (3,9–4,7 дюйма) и обычно очень тяжелый.
Разрабатываются новые материалы. Один из них, оксинитрид алюминия , намного легче, но стоит 10–15 долларов США за квадратный дюйм и стоит гораздо дороже.
Керамика
Точный механизм Ceramic для защиты от HEAT был открыт в 1980-х годах. Фотосъемка с высокой скоростью показала, что керамический материал разрушается при проникновении HEAT-снаряда, высокоэнергетические фрагменты разрушают геометрию металлической струи, создаваемой полым зарядом , значительно уменьшая проникновение. Керамические слои также могут использоваться как часть решений композитной брони. Высокая твердость некоторых керамических материалов служит разрушителем, разрушающим и распространяющим кинетическую энергию снарядов.
Композитный
Композитная броня - это броня, состоящая из слоев из двух или более материалов с существенно разными физическими свойствами; сталь и керамика - самые распространенные типы материалов в композитной броне. Композитная броня была первоначально разработана в 1940-х годах, хотя она не поступила на вооружение намного позже, и ранние образцы часто игнорируются перед лицом более новой брони, такой как броня Чобхэма . Эффективность композитной брони зависит от ее состава и может быть эффективной против проникающих средств кинетической энергии, а также боеприпасов с кумулятивным зарядом ; тяжелые металлы иногда включают специально для защиты от кинетических проникающих веществ.
Композитная броня, используемая на современных западных и израильских основных боевых танках, в основном состоит из элементов невзрывной реактивной брони (NERA) - разновидности реактивной брони . Эти элементы часто представляют собой ламинат, состоящий из двух твердых пластин (обычно из стали высокой твердости) с промежуточным материалом низкой плотности между ними. При ударе прослойка разбухает и перемещает пластины, нарушая тепловые «струи» и, возможно, разрушая снаряды с кинетической энергией. Позади этих элементов будет какой-то поддерживающий элемент, предназначенный для остановки разрушенной струи или метательного элемента, который может быть из стали высокой твердости или какого-либо композитного материала из стали и керамики или, возможно, урана.
Советские основные боевые танки от Т-64 и далее использован композитной брони , которые часто состояли из некоторых низкой плотности наполнителя между относительно толстых стальных пластин или отливок, например комбинации K . Например, передняя часть башни Т-64 и щека изначально были заполнены алюминием, а затем керамическими шарами и алюминием, в то время как некоторые модели Т-72 имеют стеклянный наполнитель под названием «Кварц». Гласис резервуара часто представлял собой сэндвич из стали и некоторого наполнителя низкой плотности, либо текстолита ( армированного стекловолокном полимера), либо керамических пластин. Позже башни Т-80 и Т-72 содержали элементы НЕРА, аналогичные рассмотренным выше.
Корабли
Поясная броня - это слой брони снаружи корпуса (плавсредства) военных кораблей, обычно на линкорах , линейных крейсерах , крейсерах и некоторых авианосцах . [7]
Обычно пояс прикрывался от палубы ниже ватерлинии корабля. Если он построен внутри корпуса, а не образует внешний корпус, он может быть установлен под наклоном для улучшения защиты.
При поражении снарядом или торпедой поясная броня предназначена для предотвращения пробития, поскольку она либо слишком толстая для пробивания боеголовки, либо имеет наклон до такой степени, что может отклонить любой снаряд. Часто броня основного пояса дополнялась торпедной переборкой на расстоянии нескольких метров позади основного пояса, предназначенной для поддержания водонепроницаемости корабля даже в случае пробития главного пояса.
Воздушное пространство между поясом и корпусом также добавляет плавучести . У нескольких судов военного времени была поясная броня, которая была тоньше или мельче, чем хотелось бы, чтобы ускорить производство и сэкономить ресурсы.
Палубная броня на авианосцах обычно находится на уровне летной палубы , но на некоторых ранних авианосцах была на ангарной палубе . (См. Бронированную кабину экипажа .)
Самолет
Броня не распространена на самолетах, которые, как правило, полагаются на свою скорость и маневренность, чтобы избежать огня с земли, а не на попытки противостоять ударам. Кроме того, любая броня, способная остановить огонь крупнокалиберных зенитных ракет или осколков ракет, приведет к недопустимому увеличению веса. Таким образом, обычно бронируются только жизненно важные части самолета, такие как катапультное сиденье и двигатели. Это одна из областей, где титан широко используется в качестве брони. Например, в американском Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II и советском штурмовике Су-25 , а также в штурмовом вертолете Ми-24 Hind пилот сидит в титановом корпусе, известном как "ванна" по форме. Кроме того, лобовые стекла более крупных самолетов обычно изготавливаются из ударопрочных ламинированных материалов , даже на гражданских судах, для предотвращения повреждений от ударов птиц или других обломков.
Боевые бронированные машины
Самой тяжелобронированной техникой сегодня являются основные боевые танки , которые являются острием сухопутных войск и предназначены для противодействия противотанковым ракетам, кинетическим проникающим средствам , угрозам NBC, а в некоторых танках даже снарядам с крутой траекторией. В израильском Меркаве танки были разработаны таким образом , что каждый танк компонент функционирует как дополнительный резервный броней для защиты экипажа. Наружная броня имеет модульную конструкцию и позволяет быстро заменять поврежденную броню.
Макет
Для эффективности самая тяжелая броня на боевой бронированной машине (ББМ) размещается на ее передней части. Танковая тактика требует, чтобы машина всегда была направлена в сторону вероятного направления вражеского огня, насколько это возможно, даже при обороне или отходе .
Наклонная и изогнутая броня может повысить ее защиту. Учитывая фиксированную толщину бронеплиты, снаряд, поражающий под углом, должен пробить больше брони, чем снаряд, поражающий перпендикулярно . Наклоненная поверхность также увеличивает шанс отклонения снаряда. Это можно увидеть на конструкциях V-образного корпуса , которые направляют силу самодельного взрывного устройства или фугаса от боевого отделения, повышая живучесть экипажа . [8]
Вкладыши откола
Начиная с периода холодной войны, многие ББМ имели внутри брони откольные вкладыши , предназначенные для защиты экипажа и оборудования внутри от осколков (сколов), возникающих при ударах вражеских снарядов, особенно фугасных боеголовок. Вкладыши для скола изготавливаются из кевлара , Dyneema , Spectra Shield или подобных материалов.
Аппликация
Аппликационная броня [9] или дополнительная броня состоит из дополнительных пластин, установленных на корпусе или башне ББМ. Пластины могут быть изготовлены из любого материала и предназначены для установки на ББМ, чтобы противостоять оружию, которое может пробить оригинальную броню машины. [10] [11] Преимуществом аппликационной брони является возможность адаптировать уровень защиты автомобиля к конкретному сценарию угрозы.
Импровизированный
Броня транспортных средств иногда импровизируется в разгар вооруженного конфликта экипажами транспортных средств или отдельными подразделениями. Во время Второй мировой войны британские, канадские и польские танкисты приваривали запасные полосы гусеницы к корпусам своих танков Sherman . [12] Американские танкисты часто добавляли мешки с песком в корпус и башни танков Sherman, часто в сложной клетке, сделанной из балок. Некоторые танки Sherman были усилены в полевых условиях пластинами гласиса и другой броней, вырезанной из подбитых танков, чтобы создать импровизированный Jumbos , названный в честь тяжело бронированного штурмового танка M4A3E2. Во время войны во Вьетнаме американские « грузовики с оружием » были бронированы мешками с песком и стальными пластинами местного производства . [13] В последнее время американские войска в Ираке бронировали « Хаммеры» и различные военно-транспортные машины из металлолома: американцы стали называть это « деревенской броней » или «хаджи-броней». [12] Кроме того, произошел инцидент с Killdozer , когда модифицированный бульдозер был бронирован из стали и бетона, который оказался очень устойчивым к стрелковому оружию.
Разнесенный
Броня с двумя или более пластинами, расположенными на расстоянии друг от друга, называемая разнесенной броней, использовалась со времен Первой мировой войны , где она использовалась на танках Schneider CA1 и Saint-Chamond . Разнесенная броня может быть выгодна в нескольких ситуациях. Например, это может снизить эффективность пенетраторов с кинетической энергией, потому что взаимодействие с каждой пластиной может вызвать падение, отклонение, деформацию или разрушение снаряда. Этот эффект можно усилить, если броня наклонена . Разнесенная броня также может обеспечить повышенную защиту от кумулятивных снарядов. Это происходит потому, что боеголовка с кумулятивным зарядом может взорваться преждевременно (на первой поверхности), так что создаваемая металлическая струя теряет когерентность, прежде чем достигнет основной брони и поразит более широкую область. Иногда внутренние поверхности этих полых полостей имеют наклон, составляющий углы к предполагаемой траектории струи кумулятивного заряда для дальнейшего рассеивания его мощности. В крайнем случае, относительно тонкие броневые листы, металлическая сетка или решетчатые пластины , которые намного легче, чем полностью защитная броня, могут быть прикреплены в качестве боковых юбок или юбок турелей для обеспечения дополнительной защиты от такого оружия. Это можно увидеть на немецких танках середины и конца Второй мировой войны , а также на многих современных ББМ . В целом разнесенная броня может обеспечить значительно повышенную защиту при сохранении веса.
Аналогичный щит Уиппла использует принцип разнесенной брони для защиты космического корабля от ударов очень быстрых микрометеороидов . Удар по первой стенке расплавляет или разрушает входящую частицу, в результате чего осколки распространяются по более широкой площади при ударе о последующие стены.
Наклонный
Наклонная броня - это броня, которая устанавливается под не вертикальным и негоризонтальным углом, как правило, на танках и других боевых бронированных машинах. Для данной нормали к поверхности брони, толщины ее пластины, увеличение наклона брони улучшает уровень защиты брони за счет увеличения толщины, измеренной в горизонтальной плоскости, в то время как для заданной плотности площади брони защита может быть либо увеличена, либо уменьшается из-за других наклонных эффектов, в зависимости от используемых материалов брони и качества снаряда, попадающего в нее. Повышенная защита, вызванная увеличением наклона при сохранении постоянной толщины листа, происходит из-за пропорционального увеличения поверхностной плотности и, следовательно, массы, и, следовательно, не дает никакого преимущества в весе. Следовательно, другие возможные эффекты наклона, такие как отклонение, деформация и рикошет снаряда, были причинами применения наклонной брони в конструкции бронетехники. Другой мотив заключается в том, что наклонная броня является более эффективным способом прикрыть необходимое оборудование, поскольку она закрывает меньший объем с меньшим количеством материала. Наиболее острые углы обычно видны на лобовой пластине гласиса, поскольку это сторона корпуса, наиболее подверженная ударам, и потому, что в продольном направлении транспортного средства больше места для уклона.
Реактивный
Разрывная реактивная броня , первоначально разработанная немецким исследователем Манфредом Хельдом во время работы в Израиле, использует слои фугасного вещества, зажатые между стальными пластинами. Когда кумулятивная боеголовка поражает, взрывчатка детонирует и толкает стальные пластины в боеголовку, нарушая поток жидкометаллического пенетратора заряда (обычно медь при температуре около 500 градусов Цельсия; его можно заставить течь, как вода, при достаточном давлении) . Традиционный «легкий» ERA менее эффективен против кинетических пенетраторов. Однако «тяжелая» реактивная броня обеспечивает лучшую защиту. Единственный широко распространенный образец - российский Контакт-5 . Взрывоопасная реактивная броня представляет угрозу для дружественных войск рядом с машиной.
Невзрывоопасная реактивная броня - это усовершенствованная разнесенная броня, в которой используются материалы, изменяющие свою геометрию, чтобы повысить защиту от воздействия удара.
Системы активной защиты используют датчик для обнаружения приближающегося снаряда и взрывного запуска встречного снаряда на его пути.
Планка
Предкрылковая броня предназначена для защиты от противотанковых реактивных и ракетных ударов, где боеголовка представляет собой кумулятивный заряд . Предкрылки расположены так, что боеголовка либо частично деформируется перед детонацией, либо взрыватель повреждается, тем самым полностью предотвращая детонацию. Поскольку кумулятивные заряды имеют очень специфическую структуру для создания струи горячего металла, любое нарушение этой структуры значительно снижает эффективность боеголовки. [14] Предкрылковая броня может быть поражена тандемными зарядами, такими как РПГ-27 и РПГ-29 . [15]
Электрически заряженный
Электрически заряженные доспехи Недавнее развитие в Соединенном Королевстве по оборонной науке и технике лаборатории . [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] Транспортное средство оснащено двумя тонкими кожухами, разделенными изоляционным материалом. Внешняя оболочка содержит огромный электрический заряд , в то время как внутренняя оболочка находится на земле. Если входящая тепловая струя проникает через внешнюю оболочку и образует мост между оболочками, электрическая энергия разряжается через струю, разрушая ее. До сих пор испытания были чрезвычайно многообещающими, и есть надежда, что улучшенные системы смогут защитить от проникновения KE. Разработчики бронетехники серии Future Rapid Effect System (FRES) рассматривают данную технологию. [ необходима цитата ]
Смотрите также
- Система активной защиты
- Боевая бронированная машина
- Бронетанковые войска
- Основной боевой танк
- Бронетехника невоенного назначения
- Личная броня
- Пластиковая броня
Рекомендации
- ^ «Устройство содержания | Транспортная броня: броня Pinnacle - бронежилеты и броня» . Pinnacle Armor. Архивировано из оригинального 28 сентября 2011 года . Проверено 29 января 2012 .
- ^ «Бумажная броня» . Slipperybrick.com. 2008-10-19. Архивировано 17 февраля 2012 года . Проверено 29 января 2012 .
- ^ «Легкие бронеплиты из пенопласта» . Ntnu.no. Архивировано из оригинала на 2012-09-05 . Проверено 29 января 2012 .
- ^ Томас, Дэниел Дж. (Октябрь 2016 г.). «Вырезанные лазером матрицы отверстий в новой броневой стали для защиты боевых машин» . Оборонные технологии . 12 (5): 351–359. DOI : 10.1016 / j.dt.2016.07.002 . ISSN 2214-9147 .
- ^ Администратор, система (27.01.2009). «Улучшенная броневая сталь» . Инженер . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ Томас, Дэниел Дж. (2016-10-01). «Вырезанные лазером матрицы отверстий в новой броневой стали для защиты боевых машин» . Оборонные технологии . 12 (5): 351–359. DOI : 10.1016 / j.dt.2016.07.002 . ISSN 2214-9147 .
- ^ преобразованные из других боевых кораблей
- ^ Кацман, Джо (26 апреля 2007 г.). «В честь сенатора Байдена: выживание для войск» . Ветры перемен. NET. Архивировано из оригинала на 2008-05-18 . Проверено 29 января 2012 .
- ^ Oxford English Dictionary "appliqué, n. И прилагательное :" Орнаментальное рукоделие, при котором небольшие декоративные кусочки ткани пришиваются или наклеиваются на ткань или одежду, чтобы сформировать узор или отделку; практика этого как техники или действия; (также) (кусок) украшения или отделки, сделанной таким образом. Также широко используется в металлоконструкциях и рис. «. Прил. » Из ткани или одежды: декорируется путем пришивания или наклеивания небольших кусочков ткани для образования узора или отделки; (украшения, отделка и т. д.) прикреплены таким образом ».
- ↑ Gary W. Cooke Combat Vehicle Protection. Архивировано 4 февраля 2009 г.на Wayback Machine 1 августа 2004 г. цитируется «Система вооружения FM 3-22.34 TOW». и «FM 5-103 Живучесть».
- ^ Патент США 6962102 - Бронированные конструкции Архивные 2011-04-29 на Вайбак машины Патент США Выпущено 8 ноября 2005 года PatentStorm архивации 2009-02-01 в Wayback Machine , Источник 2009-02-04
- ^ a b Моран, Майкл. «Армия отчаянно пытается бронировать Хаммеры: мягкокожие рабочие лошади превращаются в смертельные ловушки», - MSNBC , 15 апреля 2004 года.
- ↑ Гардинер, Пол С. «Gun Trucks: подлинные примеры американской изобретательности», Архивировано 2 ноября 2007 г.в Wayback Machine Army Logistician , PB 700-03-4, Vol. 35, No. 4, июль – август 2003 г., Командование поддержки общевойсковой армии, Форт Ли, Вирджиния. ISSN 0004-2528
- ^ «Броня предкрылка для Страйкера» . Defense-update.com. Архивировано из оригинала на 2012-01-30 . Проверено 29 января 2012 .
- ^ "Броня клетки LROD BAE" . Defenseindustrydaily.com. 2011-03-15. Архивировано 29 января 2012 года . Проверено 29 января 2012 .
- ↑ Военные США используют силу. Архивировано 9 апреля 2013 г. на Wayback Machine (Wired News).
- ^ Щиты 'Star Trek' для защиты супертанков. Архивировано 4 января 2008 г. в Wayback Machine (The Guardian).
- ^ « " Электрическая броня испаряет противотанковые гранаты и снаряды» . Архивировано 23 апреля 2008 года . Проверено 18 ноября 2018 .
- ↑ МО разрабатывает «электрическую броню». Архивировано 17 февраля 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ «Электрическая броня нового века - достаточно прочная, чтобы противостоять современным угрозам» . Armedforces-int.com. Архивировано из оригинала на 2009-05-02 . Проверено 29 января 2012 .
- ^ «Дополнение - Костюмы реактивной брони» . Defense-update.com. 2006-04-25. Архивировано из оригинала на 2012-01-26 . Проверено 29 января 2012 .
- ^ «Расширенная дополнительная броня для легких транспортных средств» . Defense-update.com. 2006-04-25. Архивировано из оригинала на 2007-10-15 . Проверено 29 января 2012 .
Внешние ссылки
- Электрически заряженная броня
- Современная бронетехника