Chobham

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. március 29-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 9 szerkesztést igényelnek .

Chobham vagy Chobham [K 1] (a név az orosz nyelvű irodalomban jól bevált. Angolul Chobham [K 2] ejtése . angol  Chobham armor ) a kombinált (összetett) páncél nem hivatalos neve az európai országokban, ill. az USA. Az eredeti kompozíciót, amely ennek a páncéltípusnak a nevét adta, az 1960-as években a Tank Research Establishment, Fighting Vehicles Research and Development Establishment -ben (FVRDE) fejlesztették ki, amely az angliai Surrey -ben található Chobem városában (innen a név) található . Azóta a név általános kifejezéssé vált a népszerű kiadványokban a kerámiaelemeket tartalmazó többrétegű harckocsipáncélokra . A Chobham-páncél egyéb nem hivatalos nevei, amelyeket elsősorban az Egyesült Királyságban és az Egyesült Államokban használnak, a "Burlington" és a "Dorchester". [2]

Bár a Chobham-páncél összetétele továbbra is minősített, ismert, hogy fémkapcsba zárt, hátsó (alap)lemezhez kapcsolódó kerámia lemezelemekből és több rugalmas rétegből áll acél-kerámia-acél mintázatban. A felhasznált kerámiák nagy keménysége miatt a páncél rendkívül ellenálló mind a HEAT lőszerekkel , mind a kinetikus lövedékekkel (BPS és BOPS ).

A Chobham páncélt először a brit FV4211 kísérleti járműfejlesztési program részeként tesztelték, és először az amerikai M1 MBT gyártás előtti mintáin használták. A közzétett adatok szerint hasonló páncélt szereltek fel az M1 Abrams , Challenger 1 és Challenger 2 harckocsikra . A kerámia elemeket tartalmazó klip általában nagy tömbökből áll, ami jellegzetes szögletes megjelenést kölcsönöz a tartályoknak, különösen a tornyoknak.

Védő tulajdonságok

A felhasznált kerámia nagy keménysége miatt a páncél rendkívül ellenálló a kumulatív sugárral szemben, és emellett a kinetikus hatású lövedékek páncéltörő magjainak törését (tüzét) okozza . A könnyű lövedékek, amikor kemény csempéket találnak, nagy sebességük miatt „belülről széthasadnak”, és ha megsemmisülnek, nem tudnak áthatolni a páncélon. A kerámia törékenysége miatt a formált töltés bemeneti csatorna nem lesz olyan sima, mint a fémen keresztül történő hasonló behatolásnál, hanem rongyosabbá válik, aszimmetrikus nyomást hozva létre, ami viszont torzítja a formált töltés geometriáját, ami nagymértékben csökkenti a töltést. átható képesség. Az újabb, korábbinál erősebb kompozitok porózus szerkezetük révén optimalizálják ezt a hatást, „elhajlási repedéseket” okozva. A Chobham-páncélnak ez a működési mechanizmusa a kumulatív sugár elleni küzdelemben összehasonlítható a dinamikus védelemmel : a fősugár eltérített részei "elhajlási repedések" miatt alakulnak ki. Hatásmechanizmusuk az, hogy először csökkentik, majd ferdén visszatérve megtörik a fősugarat. Ezt a hatást azonban nem szabad összetéveszteni bármilyen típusú többrétegű páncél hatásával: a két páncéllemez között van egy inert puha rugalmas anyag, például gumi. A halmozott vagy páncéltörő tollas szubkaliberű lövedék eltalálása után az első páncélréteget átszúrják, és amikor a gumiréteggel érintkezik, ez a réteg deformálódik és kitágul az első és a hátsó páncéllemezek deformációjával. A nagy interferencia miatt, amellyel mindkét típusú lövedék találkozik, behatolási képességük csökken. Ezenkívül az ellenerő hatására a rúd lőszer összeeshet, deformálódhat vagy kirázódhat, ami szintén csökkenti a lövedék áthatoló képességét.

A mai napig csak néhány eset került nyilvánosságra a Chobham-páncéllal védett tankok harci veszteségeiről ; nehéz meghatározni a Chobham páncélzattal felszerelt tankok veszteségének százalékos arányát, mivel ez az információ titkos. Úgy gondolják, hogy a Chobham-páncél használatakor a behatolási mélység akár 96%-kal is csökken az azonos tömegű acéllemezhez képest. A mélyebb fémrétegek továbbra is elnyelik a mozgási energiát. A kompozit páncélzat segítségével jelentősen csökken annak a valószínűsége, hogy egy formázott töltetű tankot eltalálnak.

A kinetikus lövedékek szélesebb körű elterjedése kapcsán, amelyeknek a becsapódási sebessége rendkívül nagy, és a tömeghez viszonyítva a lehető legkisebb sérülési terület, szükségessé vált a páncélzat szilárdságának további növelése. Ezt további urán- vagy volfrámrétegekkel valósítják meg . Az amerikai M1 Abrams fő harckocsi páncélzata a tényleges Chobham-páncélon kívül egy réteg szegényített uránt is tartalmaz; más legújabb generációs tankok volfrámötvözetet használnak ehhez, valódi Chobham páncélzattal vagy anélkül.

Az Öböl-háború előtt a Chobham páncéltechnológiát bizonyítottnak tekintették, mivel a HEAT és a kinetikus lőszerek ismételt találatai ellenére csak a koalíciós csapatok egyes tankjai semmisültek meg . Az iraki háború során az egyes M1 Abrams harckocsikat többször megsemmisítették; azonban a koalíciós erők tankjainak tényleges Chobham-páncélzatán nagyon ritkán hatolt át lövedék. A nagyon magas költségek miatt a tartály számos részét nem védi a Chobham.

A 2003-as második iraki háború során az egyik Challenger 2 harckocsi elakadt az árokban az iraki erők elleni bászrai csata során. A legénység azonban túlélte, és sok órán át Burlington LV2 rétegpáncélzattal védett (amelyet a második generációs Chobham fejlesztők: angol Chobham / Dorchester Level 2) védtek az ellenséges tűztől, beleértve az RPG típusú rakéta-meghajtású gránátok többszöri találatát is. . [3]

Szerkezet

A kerámia lemezek túlélőképessége alacsony, vagyis ellenálló az egymást követő sérülésekkel anélkül, hogy a védőtulajdonságokat veszélyeztetné [4] . Ennek a hatásnak a csökkentése érdekében a kerámia elemeket viszonylag kicsire készítik. A kisméretű hatszögletű vagy négyzet alakú kerámialapokat mátrixba fektetik, izosztatikusan fűtött mátrixba préselve [5] vagy epoxigyantával ragasztva. Az 1990-es évek eleje óta ismert, hogy a lemezelemek állandó nyomás alatti mátrixhoz való ragasztása jobb ellenállást biztosít a kinetikus lövedékekkel szemben, mint a ragasztás [6] .

A mátrixnak a hátlapon kell feküdnie, amely hátulról támasztja a kerámia elemeket, és megakadályozza a fémmátrix deformálódását sérülések esetén. Általában a hátlap a mátrix (modul) tömegének legfeljebb felét teszi ki [7] . Egy ilyen modul rugalmas rétegekhez van rögzítve. Az ütközési energia egy részét is elnyelik, de fő feladatuk a kerámiák rezgésekkel szembeni üzemképességének növelése. A rendelkezésre álló helytől függően több modult is telepíthet; így a taktikai helyzettől függően a páncél modulárisan is használható. Egy ilyen modul vastagsága körülbelül 5-6 centiméter. Az első összeállítások, az úgynevezett DOP-mátrixok ( eng . Depth Of Penetration) nagy vastagságúak voltak. Az ilyen páncélzat jobb védelmi szinttel rendelkezik, mint a közönséges acélpáncél. A kis vékony mátrixok nagy számban történő használata növeli a védekezés hatékonyságát. Ehhez hasonló, de edzett és lágyacél rétegeket használó páncélzat látható a modern orosz harckocsik felső frontrészein.

Mivel sok kerámia csempe megsemmisül, amikor a BOPS magot érintik, nincs szükség racionális páncélhajlásszögek alkalmazására a harckocsi tervezésénél. Éppen ezért a harckocsi kialakítása lehetővé teszi, hogy a lövedék merőleges síkban találkozzon a páncéllal. Jellemzően a kerámia páncél jobb védelmet nyújt merőleges helyzetben, mint szögben, mert a roncsolás a páncéllemez normálja mentén terjed [8] . Ezért a Chobham-páncéllal védett tanktornyok nem lekerekítettek, hanem világos, vágott formájúak.

A tartólemez az ütközési energiát széles kúpban tükrözi vissza a kerámialapra. Ez eloszlatja az energiát, csökkentve a kerámia sérülését, de kiszélesíti a sérülés területét is. A visszavert energia okozta rétegvesztést részben meg lehet akadályozni egy vékony, hajlékony grafitréteggel, amelyet a csempe felületére visznek fel, hogy megakadályozzák, hogy az visszapattanjon a páncéllemezről.

A tömörített csempék kevésbé érintik; ebben az esetben a fémlemez jelenléte a kerámialapoknak is merőleges összenyomódást ad.

Fokozatosan fejlődött a kerámia páncélok gyártása: a kerámialapok érzékenyek voltak az ütésekre, ezért erősítésük első lépése a hátlapra való felragasztás volt; az 1990-es években szilárdságukat úgy növelték, hogy két tengely mentén összenyomták; végül pedig harmadik tengelyes tömörítést végeztek az ütésállóságuk optimalizálása érdekében [9] A hagyományos megmunkálási és hegesztési technológiákon kívül számos fejlett technológiát alkalmaznak a kerámiamag védelmére, beleértve a felfüggesztett anyag szinterezését a mag körül; az olvadt fém extrudálása a mag körül és az olvadt fém permetezése a kerámialapra [10] .

Anyag

Az évek során új és erősebb kompozit anyagokat fejlesztettek ki, amelyek körülbelül ötször erősebbek, mint a korai kerámiák. A kerámia páncéllemezek legjobb példái ötször erősebbek, mint az azonos súlyú acéllemezek. Ez általában több kerámiaanyag vagy fémmátrix-kompozit kombinációja, amelyek fémmátrixú kerámiavegyületeket tartalmaznak. A legújabb fejlesztések szén nanocsöveket használnak , ami növeli szilárdságukat. Az ilyen típusú páncélokhoz használható kerámiák közé tartozik a bór -karbid , a szilícium-karbid , az alumínium-oxid, az alumínium-nitrid, a titán-boridok és a szintetikus gyémántkészítmények. Ezek közül a bór-karbid a legkeményebb és legkönnyebb, ugyanakkor a legdrágább és a legtörékenyebb is. A bór-karbidot kerámialemezek gyártásához használják kis kaliberű lőszerek elleni védelemre, például testpáncélokhoz és helikopterpáncélokhoz; az ilyen kerámia páncélzat első alkalmazása az 1960-as évekre esik [11] . A nagy lövedékek elleni védelemre leginkább alkalmas szilícium -karbidot csak néhány szárazföldi jármű prototípusánál használták, például az MBT-70-nél . A kerámiák hideg- vagy melegsajtolással készíthetők. A levegő eltávolítására nagy sűrűségű kompressziót alkalmaznak.

A mátrixban használt titánötvözetek előállítása igen költséges, de ezt a fémet előnyben részesítik könnyűsége, szilárdsága és korrózióállósága miatt, ami nagy probléma. Rank azt állította, hogy feltalált egy alumíniummátrixot bór-karbid vagy szilícium-karbid lapokhoz.

A tartólemez készülhet acélból, de fő feladata a modul stabilitásának és merevségének javítása miatt lehetséges az alumínium könnyű páncélozott járművekben történő alkalmazása, ahol a védelem csak a könnyű páncéltörőtől várható. fegyverek. A tartó kompozit födém, amely deformálódik, rugalmas rétegként is funkcionálhat.

Megjegyzések

  1. Az első, fonetikai változat (-em) ortopédiailag helyes, a második változat (-em) a hagyományos orosz nyelvű írásmód, [1] megtalálható a fordítás átírásos változata is (-ham vagy -ham).
  2. A szóban ebben a helyzetben lévő h betű egy szolgáltatás, és nem olvasható. Ezért a páncél neve megegyezik a helység nevével, amelyről elnevezték, nevezetesen Chobham.

Lásd még

Jegyzetek

  1. Rybakin A.I. Angol vezetéknevek szótára: kb. 22 700 név / bíráló: Dr. philol. Tudományok A. V. Szuperanszkaja . - 2. kiadás, törölve. - M  .: Astrel: AST , 2000. - S. 20. - ISBN 5-271-00590-9 (Astrel). - ISBN 5-17-000090-1 (AST).
  2. Wilson, Henry . M1 Abrams tank . - Barnsley: Pen and Sword Military, 2015. - P. 15 - 184 p. - (A háború képei) - ISBN 978-1-47383-423-1 .
  3. A BBC NEWS archivált példánya . Hozzáférés dátuma: 2015. február 7. Az eredetiből archiválva : 2017. július 24.
  4. WS de Rosset és JK Wald, "A kerámia páncél többszörös találati kritériumának elemzése", US Army Research Laboratory TR-2861, 2002. szeptember
  5. Bruchey, W., Horwath, E., Templeton, D. és Bishnoi, K., "System Design Methodology for the Development of High Efficiency Ceramic Armors", Proceedings of the 17th International Symposium on Ballistics, Volume 3, Midrand, South Afrika, 1998. március 23-27. , 167-174
  6. Hauver, GE, Netherwood, PH, Benck, RF és Kecskes, LJ, 1994, "Enhanced Ballistic Performance of Ceramics", 19. hadseregtudományi konferencia, Orlando, FL, 1994. június 20-24 ., p. 1633-1640
  7. V. Hohler, K. Weber, R. Tham, B. James, A. Barker és I. Pickup, "Comparative Analysis of Oblique Impact on Ceramic Composite Systems", International Journal of Impact Engineering 26 (2001) p. 342
  8. D. Yaziv1, S. Chocron, C. E. Anderson, Jr. és DJ Grosch, "Oblique Penetration in Ceramic Targets", 19. Nemzetközi Ballisztikai Szimpózium, 2001. május 7-11., Interlaken, Svájc TB27 p. 1264
  9. Gelbart, Marsh, Tanks - Main Battle Tanks and Light Tanks , London 1996, p. 126
  10. Chu, Henry S; McHugh, Kevin M és Lillo, Thomas M, "Tokozott kerámia páncélrendszer gyártása permetező formázási technológiával" Publikációk Idaho National Engineering and Environmental Laboratory , Idaho Falls, 2001
  11. S. Yadav és G. Ravichandran, "Laminált kerámia/polimer szerkezetek penetrációs ellenállása", International Journal of Impact Engineering , 28 (2003) p. 557