Kombinált páncél , szintén összetett páncél , ritkábban többrétegű páncél – olyan páncéltípus, amely két vagy több réteg fémes vagy nemfémes anyagból áll.
Passzív védelmi rendszer (konstrukció), amely legalább két különböző anyagot tartalmaz (a légréseket leszámítva), amelynek célja, hogy kiegyensúlyozott védelmet nyújtson az egyetlen nagynyomású ágyúban használt HŐ- és kinetikus lőszerek ellen [1] .
A háború utáni időszakban a nehéz páncélozott célpontok (fő harckocsi, MBT) legyőzésének fő eszközei a kumulatív fegyverek voltak, amelyet elsősorban az 1950-1960-as években dinamikusan fejlődő páncéltörő irányított rakéták (ATGM) képviseltek. A harci egységek páncéltörő képessége az 1960-as évek elejére meghaladta a 400 mm páncélacélt.
A halmozott megsemmisítési módok veszélyének kivédésére a többrétegű kombinált páncélzat létrehozásában találták meg a választ, amely a homogén acél páncélzathoz képest magasabb, kumulatív ellenállással rendelkezik, olyan anyagokat és tervezési megoldásokat tartalmaz, amelyek együttesen megnövelt sugároltó képességet biztosítanak. páncélvédettség. Az 1970-es években Nyugaton elfogadták és elterjedtek a páncéltörő, szubkaliberű, 105 és 120 mm-es, nehéz ötvözet maggal rendelkező harckocsiágyúk lövedékei, amelyek ellen védelmet nyújtva sokkal nehezebb feladatnak bizonyult.
A harckocsik kombinált páncélzatának fejlesztését szinte egyidejűleg kezdték meg a Szovjetunióban és az USA -ban az 1950 -es évek második felében , és számos kísérleti amerikai harckocsin használták akkoriban [2] [3] [4] . A gyártási harckocsik között azonban a kombinált páncélzatot a szovjet T-64 fő harckocsin használták , amelyet 1964 -ben kezdtek gyártani [2] , és a Szovjetunió összes későbbi fő harckocsiján használták.
Más országok sorozatos harckocsijain 1979-1980 -ban a Leopard 2 és az Abrams harckocsikon különböző konstrukciójú kombinált páncélzatok jelentek meg, és az 1980-as évek óta a világ tanképítésének szabványává vált. Az Egyesült Államokban a Ballistic Research Laboratory (BRL) fejlesztette ki az Abrams harckocsi páncélozott törzséhez és toronyjához való kombinált páncélzatot, a „ Speciális páncél ” általános megjelöléssel, amely a projekt titkosságát tükrözi, vagy „Burlington” . 1977, kerámia elemeket tartalmazott [5] , és úgy tervezték, hogy megvédje a halmozott lőszert (az egyenértékű vastagság acélban nem rosszabb, mint 600-700 mm), valamint a BOPS típusú páncéltörő tollas kagylókat (az egyenértékű vastagság acélban nem rosszabb, mint 350). -450 mm) [1] [6] [7] , ez utóbbihoz képest azonban nem biztosított tömegnövekedést az ugyanolyan ellenálló acélpáncélhoz [8] [9] képest, és a későbbi sorozatokban következetesen növelték. módosítások. A homogén páncélokhoz képest magas költségek, valamint a nagy vastagságú és tömegű páncélsorompók használatának szükségessége miatt a modern halmozott lőszer elleni védelem érdekében a kombinált páncélzat használata a fő harckocsikra korlátozódik, és ritkábban a fő vagy a szerelt kiegészítőkre korlátozódik. gyalogsági harcjárművek és egyéb könnyű kategóriájú páncélozott járművek páncélzata.
Egyfajta szerkezeti páncél lévén, a kerámia homlokréteggel és megerősített műanyag szubsztrátummal ellátott kombinált páncélzat rekord ellenállást mutat a páncéltörő golyók hatásával szemben, ha a normálhoz képest kis szögben lőnek ki, ami közvetlenül összefügg a magas (legalább 70) mértékegységek a HRC skálán ) keménység, kis tömegsűrűségű kerámiaréteg. A kombinált páncélok normálhoz közeli szögben történő lövedékei esetén tömege (felületi sűrűség, kg / m² összehasonlítva) 2-3-szor kisebb, mint az ugyanolyan ellenálló, nagy keménységű acélpáncél tömege. Éppen ezért kezdetben, az 1960-as években ilyen páncélzatot használnak a helikopterek legénységének és egyes sebezhető egységeinek védelmére, amelyek alacsony sebessége és a gyalogsági fegyverek lőtávolságában, szinte kör alakú lövedékekkel kedvező feltételeket teremtenek a helikopterek számára. interakció a páncél ütőpáncéljával.
A golyóálló kombinált páncél kerámia elemek (lemezek) formájában készült elülső rétegből és megerősített műanyagból készült hordozóból áll. Az ilyen páncélzatok nagy ellenállása annak köszönhető, hogy a rendkívül kemény elülső rétegen a páncéltörő golyók magja hatékonyan megsemmisül, majd a keletkező kerámiadarabokat és a magot visszatartja a páncél energiaigényes hátsó rétege. Az alapelv a páncél kerámiarétegének megsemmisítésének jellege a "roncsoló kúp" típusa szerint, amelyet radiális és gyűrű alakú repedések rendszere alkot, a hátsó réteg felé irányítva és növelve a páncél hozzáadott tömegét [10 ] . Ugyanakkor a kerámiaréteg kiterjedt megsemmisülési területe, valamint az aljzat jelentős deformációi az ütközés helyén, különösen a réteges műanyagok nagy területen történő delaminációja formájában, meghatározzák a kerámia alacsony túlélőképességét. kerámia páncél páncélozás során a homogén acélhoz képest. Emiatt alkalmazási köre több évtizeden át gyakorlatilag azokra a tárgyakra korlátozódott, amelyek páncélvédelmének lövedékei során az alacsony túlélési képesség nem volt kritikus tényező - a repülőgépek, elsősorban a helikopterek, valamint a légiközlekedési személyi páncélvédelem.
A kerámiával kombinált páncélzat létrehozásának és elterjedésének lendületét az Egyesült Államok délkelet-ázsiai katonai műveletei adták az 1960-as években. A helikopterek tömeges alkalmazása felderítési célokra, a csapatok és felszerelések átszállítása, a tűztámogatás és a sebesültek evakuálása azt mutatta, hogy fokozott sebezhetőségük van a könnyű gyalogsági fegyverek földi tüzével szemben. A lezuhant helikopterek teljes száma meghaladta a négyezret [11] .
A veszteségek elemzése lehetővé tette annak megállapítását, hogy abban az időben ezen a hadműveleti területen a helikopterek megsemmisítésének fő eszköze a 7,62 mm-es kaliberű könnyű automata kézi lőfegyverek voltak.
Az amerikai repülőgépek pilótafülkéjének, létfontosságú egységeinek és rendszereinek védelmére 1966 óta használnak kerámiával kombinált páncélzatot. A vietnami háború alatt kerámia páncélzatot szereltek fel a Bell UH-1B/C/D , AH-1 HueyCobra , OH-58 , Sikorsky CH-54 helikopterekre , C-130 katonai szállítórepülőgépekre , A-7 "Corsair" taktikai vadászrepülőkre és néhány más gépen. Számos esetben kerámiás páncélzat váltotta fel a DPSA-t (Dual Property Steel Armor), amely a súlyhatékonyság szempontjából alacsonyabb annál. Tehát az AH-1G helikopterre kerámia-műanyag páncélból készült ülés felszerelése, amelynek rétegaránya: 9,6 mm bór-karbid + 6,4 mm-es üvegszál, a különböző keménységű acélból készült ülés helyett lehetővé tette a súly csökkentését utóbbiból 10,4 kg-mal [12] .
A Starmat márka kombinált páncélzata (a márka bejegyzésének dátuma 1965) az Aerojet General Corp.-tól. AD85 vagy AD95 korund kerámia elülső réteggel és 2024-T4 alumíniumötvözet szubsztrátummal az UH-1 és CH-54 helikopterek első módosításaira, azok harci egységekben történő hadműveleti finomításának sorrendjében. A páncélpaneleket átlapolták, és közvetlenül az UH-1B helikopter első és második pilótájának cső alakú ülésvázához erősítették. A 49,6 kg össztömegű csúszó páncélozott paneleket speciális csúszótalpakba szerelték a kabin oldalai mentén, mindegyik panel a megfelelő kabinajtó oldalán. A páncélozott panelek védelmet nyújtottak a pilóta oldalirányú vetülete számára, és a legénység leszállásakor vagy az autóból való kiszállásakor visszamozdultak. A páncélozott ülés össztömege 65 kg. A helikopter személyzet védelmére vonatkozó követelmények a páncélzat 100%-os áthatolásmentességének biztosítását írták elő 7,62 mm -es M61 páncéltörő golyó 100 yard (91 m) távolságból történő kilövésekor, becsapódási szögben (a normálhoz képest). ) 15 ° [13] [14] . Ez védelmet nyújtott a helikopter személyzetének az ülések aljáról, oldaláról és támláiról. A Norton [15] , Ceradyne, Simula, Martin-Baker páncélozott üléseinek későbbi terveiben - "Helicopter Armored Crashworthy Seats Mark 1 (HACS 1)" - a páncél már szerepel az ülés kialakításában, ami a teljes ülések csökkenését eredményezi. a szerkezet súlya [16] .
A pilóták előrefelé irányuló tűzvédelmi védelmére sürgős kérésre egy HFC páncélból készült „védő” mellkaspajzsot fejlesztettek ki, amely a törzs mellkasát takarja.
Majdnem ugyanebben az időszakban az Egyesült Államokban a Goodyear Aerospace Corp. Létrejött és elterjedt a HFC páncél ( Hard Faced Composite Armor – kombinált páncél nagy keménységű elülső réteggel) [17] . A HFC páncél hátsó rétegeként kócos üvegszál roving alapú üvegszálat és poliészter kötőanyagot használtak. Az üvegszálat az amerikai Pikatinsky Arsenal fejlesztette ki .
1965 óta a HFC páncélzatot a MIL-A-46103 (MR) katonai előírások szerint gyártják, kezdetben 85 vagy 95% alumínium-oxid tartalmú korund kerámia lemezekkel - ez az anyag a legegyszerűbb gyártási technológiával (sajtolás és sajtolás a nyersdarabok utólagos szinterelése) és alacsony költséggel . Később, a hatékonyabb anyagok kifejlesztésével és szilícium-karbid vagy bór-karbid alapú betétekkel. Az AH-1G helikopter legénységének és sebezhető rendszereinek páncélvédelmét a Protective Products által gyártott új Noroc márka kombinált páncélzatából új, elcsúsztatható oldalpajzsos páncélozott ülések és helyben telepített páncéllemezek biztosították. A Norton Company bór-karbid és üvegszál alapú divíziója . A páncéljegy bejegyzésének dátuma 1967.
A kombinált páncélzat védő tulajdonságait (golyóállóság) pozitívan befolyásolják a kerámia anyag következő jellemzői [18] [19] :
A kerámiával kombinált páncélzat technológiai szintje az 1970-es években [20] [21] [22] [23]
| Kerámia anyag, márka és gyártási mód | Tömegsűrűség, g/cm³ | Páncél hátsó anyag | A hátsó réteg vastagsága és súlya | Páncélfelületi sűrűség, kg/m² |
|---|---|---|---|---|
| Al 2 O 3 AD85 vagy AD94 (CoorsTek), préselés és szinterezés | 3,40-3,62 | Üvegszál vontatott üvegszálból, "gunny" (75%) poliészter kötőanyagon (25%) | 6,35 mm; 12 kg/m² | 42-46 |
| SiC KT (97% SiC), Carborundum Co., préselés és szinterezés, reakciószinterelés | 3,1-3,13 | is | 6,35 mm; 12 kg/m² | 38-42 |
| B 4 C , Noroc vagy Norbide (Norton Co.), meleg préselés | 2,48-2,50 | is | 6,35 mm; 12 kg/m² | 33-36 |
Az 1970-es évek második felében a páncél hátsó rétegének organotextolitból, Kevlar aramidszálon alapuló gyártása miatt a kombinált páncél súlyát 10-12% -kal tovább csökkentették. Mivel a legjobb eredményeket korábban a bór-karbiddal érte el, a B 4 C-szerves összetételt a Ceradyne Int. választotta ki. mint a legígéretesebb az AH-64 helikopter kabin páncélvédelmének tervezésében , amely magában foglalta a legénységi páncélozott üléseket, oldalpajzsokat, pilótafülke padlólemezeit, valamint a motoregységek védelmi elemeit, a hidraulikus erősítőket és a helikoptervezérlő rendszereket. Később, az 1980-as évek óta Martin-Baker [24] és mások hasonló páncélzatot használtak a helikopter páncélozott üléseinek tervezésénél .
Valamivel korábban, az 1960-as évek vége óta az Egyesült Államokban követelmények vonatkoznak a személyzet és a helikopterrendszerek védelmére a 12,7 mm-es páncéltörő golyókkal szemben. 1969-ben a Norton Company kifejlesztett egy kombinált bór-karbid páncélt a 12,7 mm-es páncéltörő golyók elleni védelem érdekében, 1 m²-es páncél súlya 59 kg. Az AH-56 "Cheyenne" tapasztalt támadóhelikopter legénységének és egyes alkatrészeinek védelmére szolgált . Összehasonlítható lőtávolság esetén a kombinált páncélzat minimálisan szükséges tömege körülbelül 55-64 kg / m², de figyelembe véve a 400-500 m-es helikopternél elfogadott taktikai lőtávolságot, a 12,7 mm-es páncélzat elleni védelemhez szükséges páncéltömegek az átszúró golyók tömege általában nem haladja meg az 50-55 kg/m²-t.
Repülőszemélyzet személyi páncélvédelmeA „védő” mellkaspajzs és a helikopter-személyzet páncélozott ülése lehetővé tette annak teljes körű védelmét a 360 °-os tüzelési szektorban. A pajzs 8,5 kg-os tömege az ülés inguinális részén található tartóra került, a testhez való rögzítés vállpántokkal történt [25] . A védőt 500 példányban gyártották, átmentek a repülési teszteken, de nem találtak alkalmazást terjedelmessége és a helikopterpilótás zavarása miatt. A védő működési cseréjeként a T65 "Aircrewman Body Armor" testpáncélt és annak T65-1 és T65-2 "Aircrew Torso Armor" módosításait tesztelték, és 1966-ban terjedtek el. Utóbbit a három fegyveres erő által egyesített golyóálló mellény váltotta fel, amelyet 1968-ban "Body Armour, Small Arms Protective, Aircrewman" néven szabványosítottak. A követelményeknek megfelelően a mellénynek védelmet kell nyújtania a 7,62 mm-es APM2 7,62 × 63 mm -es töltény páncéltörő golyója ellen 91 m távolságból, azonban valós használati körülmények között jobb ellenállást mutatott [26] .
A mellény védőbetéteinek gyártásához háromféle kerámia anyagot használtak:
Az 1. osztályú védőbetéteket csak a katonai légi közlekedésben használták, a 2. és 3. osztályú betéteket a haditengerészet, a légierő és az USMC használta. Súlyukban és költségükben különböztek egymástól: két normál méretű (mellkasi és háti) alumínium-oxidból készült védőbetét súlya 12,7 kg volt 195 dolláros áron; módosított bór-karbid gyártásában - 9,06 kg, illetve 1018 dollár [27] .
A személyi páncélvédelem tekintetében a kerámiaréteget alkotó elemek alakjával és méreteivel egy rövid, potenciálisan a páncélok túlélésének növelésére fókuszáló kísérlet után az Egyesült Államokban az 1970-es évek elejére eljutottak az a következtetés, hogy célszerű volt a kerámia páncélréteget monolit panelek formájában gyártani [28] . Az utóbbi használatakor biztosítható, hogy az egyes, gondosan felszerelt elemeket kiküszöböljék, és ennek megfelelően azok csatlakozásait - gyenge pontokat, ami lehetővé teszi a páncél tömegének a lehető legnagyobb mértékben csökkentését. Éppen ellenkezőleg, számos európai országban kombinált páncélpanelek létrehozása katonai felszerelésekhez és egyedi páncélelemek kerámiával, főleg korund alapú, magas alumínium-oxid tartalommal, kis méretű elemek formájában ( 50 × 50 mm és hasonlók) több évtizeden át prioritást élveztek.1980-1990 [29] . Ezek közé tartozik a Bristol Composite Materials Engineering Ltd. Grade 86, Grade 105 kerámia-műanyag páncélzata. (Nagy-Britannia), CeramTec [18] (Németország) és számos más.
Ami a hadsereg személyi páncélzatát illeti, a DARPA (az ESAPI páncélfejlesztési programjának finanszírozása alatt ) „az elmúlt évtizedben sok millió dollárt költött arra, hogy az egyéni páncélok tömegét 17 kg/m²-re csökkentse. elért minimális csökkentés” [30] .
Jelenleg kombinált páncélzatot telepítenek az AH-64 "Apache" , AH-1G, AH-1Q, AH-1S, A-129 "Mangusta" páncéltörő helikopterekre , UH-60 "Black Hawk" többcélú helikopterekre . , SA-341 / SA-342 "Gazelle" , Westland Lynx , könnyű felderítő és csapásmérő "Bell" OH-58D, felderítő és csapásmérő " Eurocopter Tiger ", kísérleti Boeing / Sikorsky RAH-66 Comanche és számos más repülőgép.
A talajtechnikábanA katonai felszerelések páncélzatának és páncélvédelmének fejlődésének története azt mutatja, hogy fejlődésük párhuzamosan történik a potenciális ellenség megsemmisítésére szolgáló eszközök fejlesztésével. Ennek az általános mintának engedelmeskedve a kombinált páncélzat kifejlesztését nemcsak és nem annyira a tartósság növelése és a tömeg csökkentése, hanem az új fegyverek preferenciális működésére tervezett akadályok kísérleti tesztelése határozta meg. A földi technológiában az ilyen eszközöket széles körben képviselik az 5,45 (5,56) mm-től 14,5 mm-ig terjedő kaliberű automata kézi lőfegyverek lőszerei (patronjai), valamint a kemény ötvözetből és nehéz ötvözetből készült páncéltörő maggal rendelkező kis kaliberű automata fegyverek. . Működésük és megsemmisítésük lehetőségei a páncél kerámiarétegével való kölcsönhatás során jelentősen eltérnek a nagy keménységű acélból készült magok jellemzőitől. Emiatt a felhasznált kerámiaanyagok köre kibővült, különösen bizonyos karbidok és boridok, különösen a titán-diborid bevonásával.
1994 - re kifejlesztették és üzembe helyezték a német IBD Deisenroth Engineering cég golyóálló és lövedékálló kompozit páncélzatát MEXAS kerámiával . A moduláris felépítésű páncélt csuklós védelemként használják egy acélból vagy alumíniumötvözetből készült páncélozott jármű kész szerkezetén. A páncél konkrét összetétele és szerkezete osztályozott. Az említett gyakorlat minden olyan kombinált páncélzatra vonatkozik, amelyet a 12,7 mm-nél nagyobb kaliberű páncéltörő lőszer elleni védelemre terveztek.
Mexas páncélozott modulokat használtak a meglévő harcjárművek biztonságának növelésére: a fő harckocsi Leopard 2 (Svédország Strv 122 ), Dingo ATF , Fennec felderítő páncélautó , BMP ASCOD , BMP CV 9035 MKIII of Denmark, BTR Stryker , Piranha IV, as valamint önjáró fegyverek PzH 2000 . Később, 2005-től a Mexas páncélos modulok helyett IBD-ket fejlesztettek ki, és az AMAP (Advanced Modular Armor Protection) fejlett kombinált páncélmodulokat is szállítják az ügyfeleknek.
Az IBD Deisenroth Engineering mellett a könnyű kategóriájú páncélozott harcjárművek (AFV) passzív védelmére szolgáló páncélozott modulok fejlesztői és gyártói a kanadai DEW Engineering and Development cég (a Stryker többcélú AFV és változatának szerelt moduljai - WCVD járművek) , valamint a svájci RUAG Land Systems cég (a CV90 gép SidePro fedélzeti moduljait és RoofPRO-P tetővédelmi moduljait tartalmazza ).
| Harci jármű tulajdonságai | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Védelem |
| ||||||||||||||
| Tűzerő |
| ||||||||||||||
| Mobilitás |
| ||||||||||||||