Yhdistetty panssari , myös komposiittipanssari , harvemmin monikerroksinen panssari - panssarityyppi , joka koostuu kahdesta tai useammasta metalli- tai ei-metallimateriaalikerroksesta.
Passiivinen puolustusjärjestelmä (rakennus), joka sisältää vähintään kaksi eri materiaalia (ilmarakoja lukuun ottamatta), jotka on suunniteltu tarjoamaan tasapainoinen suoja LÄMMITYSTÄ ja kineettisiä sotatarvikkeita vastaan, joita käytetään yhdessä korkeapainetykissä [1] .
Sodan jälkeisellä kaudella tärkeimmät keinot lyödä raskaita panssaroituja kohteita (pääpanssarivaunu, MBT) olivat kumulatiiviset aseet, joita edustivat ennen kaikkea dynaamisesti kehittyvät panssarintorjuntaohjukset (ATGM) 1950-1960-luvuilla. Panssarinlävistyskyky taisteluyksiköissä, joista 1960-luvun alussa ylitti 400 mm panssarointiterästä.
Vastaus kumulatiivisten tuhoamiskeinojen aiheuttaman uhan torjumiseen löydettiin luomalla monikerroksinen yhdistetty panssari, jolla on homogeeniseen teräspanssariin verrattuna korkeampi kumulatiivisen vastus, joka sisältää materiaaleja ja suunnitteluratkaisuja, jotka yhdessä tarjoavat paremman suihkusammutuskyvyn. panssarin suojaus. 1970-luvulla 105 ja 120 mm:n panssaritykkien panssarihöyhenet, joissa oli raskas metalliseosydin, otettiin käyttöön ja levisivät lännessä, mikä osoittautui paljon vaikeammaksi tehtäväksi.
Panssarivaunujen yhdistetyn panssarin kehittäminen aloitettiin lähes samanaikaisesti Neuvostoliitossa ja Yhdysvalloissa 1950-luvun jälkipuoliskolla , ja sitä käytettiin useissa tuon ajanjakson kokeellisissa Yhdysvaltain tankeissa [2] [3] [4] . Tuotantopanssarivaunujen joukossa yhdistettyä panssaria käytettiin kuitenkin Neuvostoliiton T-64- pääpanssarivaunussa , jonka tuotanto aloitettiin vuonna 1964 [2] , ja sitä käytettiin kaikissa myöhemmissä Neuvostoliiton tärkeimmissä panssarivaunuissa.
Muiden maiden sarjapanssarivaunuissa eri järjestelmien yhdistettyjä panssareita ilmestyi vuosina 1979-1980 Leopard 2- ja Abrams - tankeissa, ja 1980 - luvulta lähtien niistä on tullut standardi maailman tankkien rakentamisessa. Yhdysvalloissa Ballistic Research Laboratory (BRL) kehitti yhdistetyn panssarin Abrams-tankin panssaroituun runkoon ja torniin yleisnimellä " Special Armor ", joka kuvastaa projektin salaisuutta tai "Burlington". 1977, sisälsi keraamisia elementtejä [5] , ja se oli suunniteltu suojaamaan kumulatiivisia ammuksia (vastaava paksuus teräksessä vähintään 600-700 mm) ja panssaria lävistäviä BOPS-tyyppisiä höyhenkuoria (vastaava paksuus teräksessä vähintään 350) vastaan -450 mm) [1] [6] [7] , mutta suhteessa jälkimmäiseen, se ei lisännyt massaa verrattuna yhtä kestävään teräspanssariin [8] [9] , ja sitä lisättiin jatkuvasti myöhemmissä sarjoissa muutoksia. Koska kustannukset ovat korkeat verrattuna homogeeniseen panssariin ja tarve käyttää paksuja ja massaisia panssariesteitä suojaamaan nykyaikaisilta kumulatiivisilta ammuksilta, yhdistetyn panssarin käyttö on rajoitettu pääpanssarivaunuihin ja harvemmin pääpanssarivaunuihin tai asennettuihin lisäpanssarivaunuihin. jalkaväen taisteluajoneuvojen ja muiden kevyen luokan panssaroitujen ajoneuvojen panssari.
Eräänlaisena rakenteellisena panssarina, yhdistetty panssari, jossa on keraaminen pintakerros ja vahvistettu muovisubstraatti, on ennätyksellisen vastustuskykyinen panssaria lävistävien luotien vaikutukselle ammuttaessa pienissä kulmissa normaalista, mikä liittyy suoraan korkeaan (vähintään 70 yksikköä HRC -asteikolla ) kovuus, pieni massatiheys keraaminen kerros. Yhdistetyn panssarin kuorimisen olosuhteissa normaalia lähellä olevissa kulmissa sen massa (verrataan pintatiheyttä, kg / m²) on 2-3 kertaa pienempi kuin yhtä kestävän korkeakovuuden teräspanssarin massa. Siksi tällaista panssaria käytettiin alun perin, jo 1960-luvulla, miehistön ja joidenkin haavoittuvien helikopteriyksiköiden suojelemiseen, joiden alhainen nopeus ja toiminta jalkaväen aseiden tulietäisyydellä lähes pyöreällä ammuksella määrittävät suotuisat olosuhteet helikoptereille. vuorovaikutus tämän panssarin iskevän panssarin kanssa.
Luodinkestävä yhdistetty panssari koostuu keraamisten elementtien (levyjen) muodossa olevasta etukerroksesta ja vahvistetusta muovista valmistetusta alustasta. Tällaisen panssarin korkea vastus johtuu panssaria lävistävien luotien ytimien tehokkaasta tuhoutumisesta erittäin kovalla etukerroksessa, mitä seuraa tuloksena olevien keraamisten sirpaleiden ja ytimen pidättäminen panssarin energiaintensiivisen takakerroksen avulla. Periaatteena on panssarin keraamisen kerroksen tuhoutumisen luonne "tuhokartion" tyypin mukaan, joka muodostuu radiaalisten ja rengasmaisten halkeamien järjestelmästä, joka on suunnattu takakerrosta kohti ja lisää panssarin lisättyä massaa [10 ] . Samaan aikaan keraamisen kerroksen laaja tuhoutumisalue sekä substraatin merkittävät muodonmuutokset törmäyskohdassa, erityisesti kerrostetun muovin delaminaatioiden muodossa suurella alueella, määräävät keraamisen kerroksen alhaisen kestävyyden. keraaminen panssari kuorinnan aikana verrattuna homogeeniseen teräkseen. Näistä syistä useiden vuosikymmenten ajan sen käyttöalue rajoittui käytännössä esineisiin, joiden haarniskasuojien pommituksen aikana alhainen selviytymiskyky ei ollut kriittinen tekijä - lentokoneet, ensisijaisesti helikopterit ja ilmailun henkilökohtainen panssarisuoja.
Sysäyksenä yhdistetyn panssarin ja keramiikkapanssarin luomiselle ja laajalle leviämiselle olivat Yhdysvaltain sotilasoperaatiot Kaakkois-Aasiassa 1960-luvulla. Helikopterien massiivinen käyttö tiedustelutarkoituksiin, joukkojen ja varusteiden siirto, tulituki ja haavoittuneiden evakuointi osoittivat heidän lisääntyneen haavoittuvuutensa kevyiden jalkaväen aseiden maatulille. Pudonneiden helikopterien kokonaismäärä ylitti neljä tuhatta [11] .
Tappioiden analyysi mahdollisti, että tuolloin tässä operaatioalueella pääasiallinen keino tuhota helikoptereita olivat kevyet automaattiset pienaseet, joiden kaliiperi oli 7,62 mm.
Yhdysvaltalaisten lentokoneiden ohjaamon, elintärkeiden yksiköiden ja järjestelmien suojaamiseksi yhdistettyä panssaria ja keramiikkaa on käytetty vuodesta 1966 lähtien. Vietnamin sodan aikana keraamisia panssareita asennettiin Bell UH-1B/C/D , AH-1 HueyCobra , OH-58 , Sikorsky CH-54 helikoptereihin , C-130 sotilaskuljetuskoneisiin , taktiseen hävittäjä A-7 "Corsair" ja joissain muissa koneissa. Useissa tapauksissa keramiikkapanssari on korvannut DPSA:n (Dual Property Steel Armor), joka on sitä huonompi painotehokkuuden suhteen. Joten AH-1G-helikopteriin keraamis-muovipanssaroidun istuimen asennus kerrossuhteella: boorikarbidi 9,6 mm + lasikuitu 6,4 mm eri kovuuden teräksestä valmistetun istuimen sijaan mahdollisti painon vähentämisen jälkimmäisestä 10,4 kg [12] .
Starmat-tuotemerkin yhdistetty panssari (merkin rekisteröintipäivä 1965) Aerojet General Corp.:lta. etukerroksella AD85 tai AD95 korundikeramiikkaa ja 2024-T4 alumiiniseoksesta valmistettu substraatti asennettiin UH-1- ja CH-54-helikopterien ensimmäisiin muunnelmiin niiden toiminnallisen tarkentamisen järjestyksessä taisteluyksiköissä. Panssaripaneelit asetettiin päällekkäin ja kiinnitettiin suoraan UH-1B-helikopterin ensimmäisen ja toisen lentäjän putkimaiseen istuinrunkoon. Liukuvat panssaroidut paneelit, joiden kokonaispaino oli 49,6 kg, asennettiin ohjaamon sivuille erityisiin liukukiskoihin, jokainen paneeli vastaavan hytin oven puolelle. Panssaroidut paneelit suojasivat ohjaajan sivuttaisprojektiota ja siirtyivät takaisin miehistön laskeutuessa tai poistuttaessa autosta. Panssaroidun istuimen kokonaispaino on 65 kg. Helikopterin miehistön suojausvaatimukset edellyttivät panssarisuojauksen 100 %:n läpäisemättömyyttä ammuttaessa 7,62 mm M61 panssaria lävistävää luotia 100 jaardin (91 m) etäisyydeltä, törmäyskulmasta (normaalista). ) 15 ° [13] [14] . Tämä suojasi helikopterin miehistöä istuinten pohjalta, sivuilta ja selkänojalta. Myöhemmissä Nortonin [15] , Ceradynen, Simulan, Martin-Bakerin panssaroitujen istuimien malleissa - "Helicopter Armored Crashworthy Seats Mark 1 (HACS 1)" - panssari on jo sisällytetty istuinsuunnitteluun, mikä vähentää kokonaismäärää rakenteen paino [16] .
Lentäjien suojelemiseksi eteenpäin tulevilta tulisuunnista, kiireellisestä pyynnöstä kehitettiin HFC-haarniskasta valmistettu "suoja"-rintasuoja, joka peitti vartalon rintaosan.
Lähes samaan aikaan Yhdysvalloissa Goodyear Aerospace Corp. HFC-panssari ( Hard Faced Composite Armor - yhdistetty panssari, jossa on korkea kovuus etukerroksella) luotiin ja yleistyi [17] . HFC-panssarin takakerroksena käytettiin lasikuitu-rovingiin perustuvaa lasikuitua ja polyesterisideainetta. Lasikuidun kehitti Yhdysvaltain Pikatinsky Arsenal .
Vuodesta 1965 lähtien HFC-panssareita on valmistettu sotilasmäärittelyjen MIL-A-46103 (MR) mukaisesti, aluksi korundikeraamisilla levyillä, joiden alumiinioksidipitoisuus oli 85 tai 95 % - materiaali, joka erottui yksinkertaisimmasta valmistustekniikasta (puristus ja myöhempi aihioiden sintraus) ja alhaiset kustannukset . Myöhemmin, kun tehokkaampia materiaaleja kehitetään, ja piikarbidiin tai boorikarbidiin perustuvilla sisäkkeillä. Erityisesti AH-1G-helikopterin miehistön ja haavoittuvien järjestelmien panssarisuojauksen tarjosivat uudet panssaroidut istuimet liukuvilla sivusuojilla ja paikallisesti asennetut panssaripaneelit Protective Productsin valmistamasta uudesta Noroc-brändin yhdistetystä panssarista. Norton Companyn osasto , joka perustuu boorikarbidiin ja lasikuituun. Panssarimerkin rekisteröintipäivä on 1967.
Yhdistetyn panssarin suojaaviin ominaisuuksiin (luotinkestävyyteen) vaikuttavat positiivisesti seuraavat keraamisen materiaalin ominaisuudet [18] [19] :
Yhdistetyn panssarin ja keramiikan teknologian taso 1970-luvulla [20] [21] [22] [23]
| Keraaminen materiaali, merkki ja valmistusmenetelmä | Massatiheys, g/cm³ | Panssarin selkämateriaali | Takakerroksen paksuus ja paino | Panssarin pintatiheys, kg/m² |
|---|---|---|---|---|
| Al 2 O 3 AD85 tai AD94 (CoorsTek), puristus ja sintraus | 3,40-3,62 | Lasikuitu hinattavasta lasikuidusta, "gunny" (75%) polyesterisideaineella (25%) | 6,35 mm; 12 kg/m² | 42-46 |
| SiC KT (97 % SiC), Carborundum Co., puristus ja sintraus, reaktiosintraus | 3.1—3.13 | liian | 6,35 mm; 12 kg/m² | 38-42 |
| B 4 C , Noroc tai Norbide (Norton Co.), kuumapuristus | 2,48-2,50 | liian | 6,35 mm; 12 kg/m² | 33-36 |
1970-luvun jälkipuoliskolla panssarin takakerroksen valmistuksen ansiosta organotekstoliitista, joka perustuu Kevlar-aramidikuituun , yhdistetyn panssarin painoa oli mahdollista vähentää edelleen 10-12%. Koska parhaat tulokset on saatu aiemmin boorikarbidilla, Ceradyne Int. valitsi B 4 C-organisiittikoostumuksen. lupaavimpana AH-64- helikopterin hytin panssarisuojauksen suunnittelussa , joka sisälsi miehistön panssaroidut istuimet, sivusuojukset, ohjaamon lattiapaneelit sekä suojaelementit moottoriyksiköille, hydraulisilla vahvistimilla ja helikopterin ohjausjärjestelmillä. Myöhemmin, 1980-luvulta lähtien, Martin-Baker [24] ja muut ovat käyttäneet samanlaisia panssareita helikopterien panssaroitujen istuimien suunnittelussa .
Hieman aikaisemmin, 1960-luvun lopusta lähtien, Yhdysvalloissa on asetettu vaatimuksia miehistön ja helikopterijärjestelmien suojaamiseksi 12,7 mm:n panssaria lävistäviltä luodeilta. Vuonna 1969 Norton Company kehitti yhdistetyn boorikarbidin panssarin suojaamaan 12,7 mm:n panssaria lävistäviä luoteja vastaan, 1 m² panssarin paino on 59 kg. Se oli tarkoitettu suojelemaan kokeneen hyökkäyshelikopterin AH-56 "Cheyenne" miehistöä ja yksittäisiä osia . Vertailukelpoisilla ampumaetäisyyksillä vaadittavat yhdistetyn panssarin vähimmäismassat ovat noin 55-64 kg / m², mutta ottaen huomioon 400-500 metrin helikopterissa hyväksytty taktinen laukaisuetäisyys, vaaditut panssarimassat suojaamaan 12,7 mm:n panssaria vastaan. lävistävät luotit eivät yleensä ole yli 50-55 kg/m².
Lentomiehistön henkilökohtainen panssarisuoja"Protector" rintasuoja yhdessä helikopterin miehistön panssaroidun istuimen kanssa mahdollisti sen kattavan suojan 360° ampumasektorilla. Suojan massa 8,5 kg siirrettiin istuimen nivusalueella olevaan kannattimeen, kiinnitys vartaloon tehtiin olkahihnoilla [25] . Suojaa valmistettiin 500 kappaletta, se läpäisi lentokokeet, mutta ei löytänyt käyttöä sen tilavuuden ja helikopterin ohjauksen häiriöiden vuoksi. Toiminnallisena korvaajana suojalle testattiin T65 "Aircrewman Body Armor" -vartalopanssari ja sen muunnelmat T65-1 ja T65-2 "Aircrew Torso Armor", ja ne tulivat laajalle levinneeksi vuonna 1966. Jälkimmäinen korvattiin luodinkestävällä liivillä, joka yhdistettiin kolmen tyyppiseen asevoimiin ja joka standardoitiin vuonna 1968 nimellä "Body Armour, Small Arms Protective, Aircrewman". Vaatimusten mukaan liivin tulee suojata 7,62 mm:n APM2 panssaria lävistävää 7,62 × 63 mm :n patruunaa 91 metrin etäisyydeltä, mutta todellisissa käyttöolosuhteissa se osoitti parempaa vastustuskykyä [26] .
Liivin suojaavien sisäosien valmistukseen käytettiin kolmen tyyppisiä keraamisia materiaaleja:
Luokan 1 suojaosat oli tarkoitettu käytettäväksi vain armeijan ilmailussa, luokkien 2 ja 3 suojaosat käyttivät laivasto, ilmavoimat ja USMC. Niiden paino ja hinta erosivat toisistaan: kahden alumiinioksidista valmistetun normaalikokoisen suojaosan (rinta ja selkä) paino oli 12,7 kg ja hinta 195 dollaria; modifioidun boorikarbidin valmistuksessa - 9,06 kg ja 1018 dollaria [27] .
Mitä tulee henkilökohtaiseen panssarisuojaukseen, lyhyen, keraamisen kerroksen muodostavien elementtien muotoa ja mittoja koskevan kokeilun jälkeen, joka mahdollisesti keskittyi panssarin kestävyyden lisäämiseen, Yhdysvalloissa 1970-luvun alkuun mennessä saavutettiin johtopäätös, että oli tarkoituksenmukaista valmistaa keraaminen panssarikerros monoliittisten paneelien muodossa [28] . Jälkimmäistä käytettäessä varmistetaan, että yksittäiset, huolellisesti asennetut elementit poistetaan ja vastaavasti niiden liitokset - heikot kohdat, mikä mahdollistaa panssarin massan vähentämisen mahdollisimman paljon. Päinvastoin, useissa Euroopan maissa on luotu yhdistettyjä panssaripaneeleja sotilasvarusteille ja yksittäisten panssarielementtien keramiikkaa, joka perustuu pääasiassa korundiin ja jossa on korkea alumiinioksidipitoisuus, pienikokoisten elementtien muodossa ( 50 × 50 mm ja vastaavat) pysyivät prioriteettina useita vuosikymmeniä 1980-1990 [29] . Näitä ovat Bristol Composite Materials Engineering Ltd:n keramiikka-muovipanssari, Grade 86, Grade 105. (Iso-Britannia), CeramTec [18] (Saksa) ja monet muut.
Mitä tulee armeijan henkilökohtaisiin panssareihin, DARPA ( ESAPI :n panssarikehitysohjelman rahoituksella ) "on käyttänyt miljoonia dollareita viimeisen vuosikymmenen aikana yrittääkseen vähentää yksittäisen panssarin massaa tasolle 17 kg/m². saavutetut vähimmäisvähennykset" [30] .
Tällä hetkellä yhdistetty panssari on asennettu hyökkäyshelikoptereihin AH-64 "Apache" , AH-1G, AH-1Q, AH-1S, panssarintorjuntahelikoptereihin A-129 "Mangusta" , monitoimihelikoptereihin UH-60 "Black Hawk" , SA-341 / SA-342 "Gazelle" , Westland Lynx , kevyt tiedustelu ja isku "Bell" OH-58D, tiedustelu ja isku " Eurocopter Tiger ", kokeellinen Boeing / Sikorsky RAH-66 Comanche ja joukko muita lentokoneita.
MaateknologiassaSotilasvarusteiden panssarin ja panssarisuojan kehityksen historia osoittaa, että niiden kehitys tapahtuu samanaikaisesti mahdollisen vihollisen tuhoamiskeinojen parantamisen kanssa. Tätä yleistä mallia noudattaen yhdistetyn panssarin kehittämistä ei määrittänyt vain eikä niinkään halu lisätä sen kestävyyttä ja vähentää massaa, vaan tehtävä kokeellisesti testata esteet, jotka on suunniteltu uusien aseiden etusijalle. Maateknologiassa tällaisia keinoja edustavat laajalti ammukset (patruunat) automaattisille pienaseille, joiden kaliiperi on 5,45 (5,56) mm - 14,5 mm, sekä pienikaliiperiset automaattiaseet, joissa on kovametalliset ja raskasseosiset panssarin lävistävät ytimet . Niiden toiminta- ja tuhoutumismahdollisuudet vuorovaikutuksessa panssarin keraamisen kerroksen kanssa eroavat merkittävästi korkeakovasta teräksestä valmistettujen ytimien ominaisuuksista. Tästä syystä käytettyjen keraamisten materiaalien valikoimaa on laajennettu erityisesti sisällyttämällä tiettyihin karbideihin ja borideihin, erityisesti titaanidiboridiin.
Vuoteen 1994 mennessä kehitettiin ja otettiin käyttöön saksalaisen IBD Deisenroth Engineeringin luodin- ja ammuksenkestävä komposiittipanssari, jossa oli MEXAS -keramiikkaa . Moduulirakenteista panssaria käytetään saranoituna suojana teräksestä tai alumiiniseoksista valmistetun panssaroidun ajoneuvon valmiissa rakenteessa. Panssarin erityinen koostumus ja rakenne on luokiteltu. Mainittu käytäntö koskee kaikentyyppisiä yhdistettyjä panssareita, jotka on suunniteltu suojaamaan panssarin lävistäviä ammuksia vastaan, joiden kaliiperi on yli 12,7 mm.
Mexas-panssaroituja moduuleja käytettiin parantamaan olemassa olevien taisteluajoneuvojen turvallisuutta: pääpanssari Leopard 2 (Ruotsi Strv 122 ), Dingo ATF , Fennec panssaroitu tiedusteluauto , BMP ASCOD , Tanskan BMP CV 9035 MKIII , BTR Stryker , Piranha IV, as sekä itseliikkuvat aseet PzH 2000 . Myöhemmin, vuodesta 2005 alkaen, Mexas-panssaroitujen moduulien sijaan kehitettiin IBD:itä, ja asiakkaille toimitetaan myös edistyneitä yhdistettyjä panssarimoduuleja AMAP (Advanced Modular Armor Protection).
IBD Deisenroth Engineeringin lisäksi kevyen luokan panssaroitujen taisteluajoneuvojen (AFV) passiiviseen suojaamiseen tarkoitettujen moduulien kehittäjät ja valmistajat ovat kanadalainen yritys DEW Engineering and Development ( Stryker -monikäyttöisen AFV:n ja sen muunnelman - WCVD-ajoneuvojen asennetut moduulit) ja sveitsiläinen yritys RUAG Land Systems (sarjat CV90 -koneen SidePro-moduulit ja kattosuojamoduulit RoofPRO-P ).
| Taisteluajoneuvojen ominaisuudet | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Suojaus |
| ||||||||||||||
| Tulivoima |
| ||||||||||||||
| Liikkuvuus |
| ||||||||||||||