פלדה, אלומיניום וקרמיקה. האבולוציה של הגנה על רכב קל

תוכן עניינים:

פלדה, אלומיניום וקרמיקה. האבולוציה של הגנה על רכב קל
פלדה, אלומיניום וקרמיקה. האבולוציה של הגנה על רכב קל

וִידֵאוֹ: פלדה, אלומיניום וקרמיקה. האבולוציה של הגנה על רכב קל

וִידֵאוֹ: פלדה, אלומיניום וקרמיקה. האבולוציה של הגנה על רכב קל
וִידֵאוֹ: בת כמה נועם? 2024, אַפּרִיל
Anonim

כלי קרב משוריינים ממספר כיתות משלבים מסת קרבית נמוכה יחסית ורמת הגנה גבוהה מספיק. ניתן להשיג שילוב מאפיינים זה בשל מספר פתרונות טכניים בסיסיים. בהתאם לדרישות והיכולות של הלקוח, מעצבים מקריבים את רמת ההגנה או משתמשים בחומרים וטכנולוגיות חדשות. במהלך העשורים האחרונים, התעשייה המקומית והעולמית צברה ניסיון מוצק ביצירת ציוד צבאי מוגן אך קל.

מבחינה היסטורית הדרך הראשונה להפחתת המסה (למשל, בהתאם למאפייני השלדה הזמינה) הייתה הפחתת עובי השריון עם ירידה מקבילה ברמת ההגנה. כמו כן בוצע פיתוח סגסוגות פלדה חדשות בעלות מאפיינים גבוהים יותר. מאוחר יותר החל החיפוש אחר מתכות וחומרים לא מתכתיים המשלבים חוזק ומשקל נמוך. לבסוף, מתקופה מסוימת בתחום המשוריינים הקלים, נעשה שימוש בשריון משולב ומרווח, ששימש בעבר רק בכלי רכב כבדים. בנוסף, אסור לשכוח את האפשרות להתקין הגנה דינאמית או אקטיבית, המשלימה את השריון של הגוף עצמו.

פלדה, אלומיניום וקרמיקה. האבולוציה של הגנה על רכב קל
פלדה, אלומיניום וקרמיקה. האבולוציה של הגנה על רכב קל

טנק צף PT-76. תמונה Russianarmy.ru

פלדה וצפה

כדוגמה הראשונה של רכב קרבי משוריין קל ביתי לאחר המלחמה, ניתן לשקול את הטנק האמפיבי PT-76. הוא נוצר בסוף שנות הארבעים בהתאם למשימה טכנית מיוחדת. למכונה זו הייתה אמורה להיות הגנה חסינת כדורים ולצוף היטב, מה שהציב דרישות מיוחדות לעיצוב בכללותו. המשימות שהוקצו נפתרו בהצלחה, אם כי על פי הסטנדרטים של ימינו הטנק שהתקבל לא היה מובחן בשלמות גבוהה או במאפייני הגנה יוצאי דופן.

הסוג החדש של טנק אמפיבי קיבל גוף משוריין מרותך גדול במיוחד, שנועד לספק ציפה נאותה. חומר הגוף היה מפלדה משוריינת של המותג "2P". ההגנה הקדמית של הרכב כללה יריעות בעובי של 11 ו -14 מ"מ, הצדדים והירכיים היו בעובי של 14 ו -7 מ"מ בהתאמה. מלמעלה, המכונית הייתה מוגנת על ידי גג 5 מ"מ, מלמטה - בתחתית בעובי 7 מ"מ. עובי שריון הצריח היה 8 עד 17 מ"מ.

גוף גוף הטנק PT-76 היה באורך של 6, 91 מ 'ורוחב של כ -3 מ'. במהלך המודרניזציה הנוספת שופכה הגופה, אך התכונות העיקריות שלה לא השתנו. משקל הלחימה של הטנק האמפיבי היה 14 טון - קצת פחות ממחצית היוו את גוף המשוריין והצריח.

תמונה
תמונה

רכב לוחם חי ר BMP-1. צילום ויקימדיה

שריון בעובי של 14-17 מ מ, כולל אלה המותקנים עם שיפוע של עד 80 °, היו בעלי חוזק מוגבל, ולכן ל- PT-76 היו מאפייני הגנה מוגבלים. שריון הפלדה של רכב זה היה מובטח לעמוד בפגיעה של כדורי נשק קל ורסיסים מכל הזוויות. ההקרנה החזיתית המחוזקת יכולה לעמוד גם בהפגזות ממערכות קליבר גדול ואפילו ברובים בעלי קליבר קטן. יחד עם זאת, כל טנק או אקדח נגד טנקים של סוף שנות הארבעים מובטח שיפגע ב- PT-76 בכל הטווחים היעילים. מצב דומה היה גם עם משגרי רימונים נגד טנקים שהופיעו לאחרונה.

הטנק האמפיבי PT-76 עמד בדרישות, אך עם הזמן הוא הצליח להתיישן. אחת הסיבות לכך הייתה השלמות הנמוכה של עיצוב הגנת השריון.כבר בתחילת שנות השישים פותח פרויקט למודרניזציה עמוקה של השמורה, אשר סיפק החלפה של חומר הגוף העיקרי. בשנת 1961 ייצר VNII-100 גוף ניסיוני PT-76 באמצעות סגסוגת אלומיניום D20. בדיקות בקנה מידה מלא הראו כי עם רמת הגנה דומה, גוף כזה קל בהרבה מזה של פלדה. גוף כזה לא יצא לייצור, אך הראה את הפוטנציאל של שריון אלומיניום. מאוחר יותר, רעיונות אלה יושמו בפרויקטים חדשים.

פלדה ואלומיניום

הדוגמה הבאה להבהרה עיצובית מוצלחת יכולה להיות רכבי הלחימה של חיל הרגלים הסובייטי BMP-1 ו- BMP-2. הראשון מהם פותח ב- GSKB-2 של מפעל הטרקטורים בצ'ליאבינסק בתחילת שנות החמישים והשישים בהתאם למפרט הטכני החדש ובהתחשב בטכנולוגיות הקיימות. כתוצאה מכך נוצר עיצוב מאוד סקרן, שכלל אלמנטים לא אופייניים. כדי להשיג את השילוב האופטימלי של משקל והגנה, הוצע לשלב פלדה ואלומיניום.

תמונה
תמונה

פריסת אימון של BMD-1. החלונות בבניין מאפשרים לך להעריך את ההזמנה. צילום Vitalykuzmin.net

הבסיס של גוף המרותך ל- BMP-1 היה שוב יריעות פלדה מגולגלות בעלות קשיות גבוהה. מצחו של גוף המשוריין מפלדה היה בעובי של 7 מ"מ (חלק עליון עם נטייה של 80 °) עד 19 מ"מ (תחתון). הצדדים עשויים מגליונות 16 ו -18 מ"מ. להזנה היו פרמטרי הגנה דומים. העובי הגדול ביותר של חלקי הצריח הגיע ל -33 מ"מ. תכונה מעניינת של המכונית החדשה היא כיסוי נוסף על תא המנוע. כדי להגן מפני הפגזות והשפעות חיצוניות, הופיע כריכה גדולה עם צלעות רוחביות אופייניות על הסדין הקדמי העליון. הוא היה עשוי מסגסוגת אלומיניום ACM עם תוספות של אבץ ומגנזיום.

אורכו של גוף BMP-1 עלה על 6, 73 מ ', הרוחב-כ -2, 9 מ'. משקל הקרב של הרכב נקבע ברמה של 12, 7-13 טון. גוף הפלדה המרותך, ללא חלקים ו מכלולים המותקנים עליו, שקלו קצת יותר מ- 3870 ק"ג. מגדל פלדה - 356 ק"ג בלבד. משקל הלוח הקדמי המורכב העשוי מ- ACM היה במסה של כ 105 ק"ג.

כפי שהלקוח דרש, ה- BMP-1 יכול לעמוד בפני הפגזות של 7.62 מ"מ חודרי שריון מכל הזוויות. כמו כן, כל דפי ההזמנה החזיקו שברים קטנים וקלים. הקרנה חזיתית מוגנת מפני מקלעים כבדים בטווח אפס. פגזי תותחים זרים בקוטר 20 מ"מ לא יכלו לפגוע ברכב חזיתית ממרחק של יותר מ -100 מ '. עבור מערכות 23 מ"מ, הטווח המרבי היה 500 מ' במקביל, כמו כל רכב משוריין קל אחר, ל- BMP-1 לא הייתה הגנה ממשית מפני פגזי טנקים ורימוני טנק.

תמונה
תמונה

רכב קרבי מוטס BMD-2K. צילום המחבר

רמת הגנה גבוהה במיוחד לא נדרשה מה- BMP-1, והמאפיינים הדרושים התקבלו באמצעות שילוב מוצלח של חומרים שכבר הושלמו וחדשים. למעשה, רכב לחימה זה של חיל הרגלים יכול להיחשב לדגם הביתי הראשון בקנה מידה גדול, בעיצובו נעשה שימוש בהזמנת אלומיניום. אולם "שיא" כזה לא נמשך יותר מדי זמן, ועד מהרה הופיע רכב משוריין מעניין עוד יותר.

BMD מאלומיניום

לאחר הניסוי בגוף האלומיניום ל- PT-76, המדענים הסובייטים המשיכו לעבוד על מציאת האפשרויות הטובות ביותר להגנה קלה וחומרים עבורו. באמצע שנות השישים נוצרה סגסוגת חדשה של אלומיניום, מגנזיום ואבץ תחת הכינויים ABT-101 ו- 1901. סגסוגת זו נחשבה כבסיס לשריון חסין כדורים של כלי קרב קלים. עד מהרה נוצרה על בסיסו סגסוגת ABT-102/1903, שהייתה שונה בצמיגות שונה, ובזכות זה היא יכולה לספק הגנה מפני פגזי ארטילריה.

בשנת 1965, מפעל הטרקטורים בוולגוגרד הביא את רכבי הלחימה האווירית מסוג BMD-1 לבדיקה. בעת פיתוחם, המשימה העיקרית הייתה לצמצם את הגודל והמשקל לערכים המתאימים ליכולות של מטוסי תובלה צבאיים. ניתן היה להפחית את המשקל באמצעות שריון אלומיניום כגון ABT-101 ועוד כמה סגסוגות קלות.עם זאת, לא ניתן היה להיפטר לחלוטין מהפלדה הכבדה יחסית. חלקים מסוימים עדיין יוצרו ממנו.

תמונה
תמונה

רכב קרב חי ר BMP-3. צילום המחבר

ההגנה הקדמית של ה- BMD-1 כללה מספר יריעות אלומיניום שהוצבו בזוויות שונות לציר האופקי והאורך של הרכב. עיצוב זה איפשר להגדיל עוד יותר את עובי השריון המופחת. החלקים העליונים של המצח היו בעובי 10 מ"מ, האמצעיים בעובי 32 מ"מ, והתחתונים בעובי 10 מ"מ. צד הגופה הורכב מגליונות בעובי 20 ו -23 מ"מ. ההזנה כללה חלקים בעובי 15-20 מ"מ. המגדל היה עשוי פלדה, עובי ההגנה המרבי שלו היה 22 מ"מ.

גוף גוף BMD-1 היה באורך של 5.4 מ 'בלבד עם רוחב של קצת יותר מ -2.5 מ' משקל הלחימה של הרכב כולו נקבע על 7.2 טון. חצי הכדור הקדמי. כמו כן, נדרשה הגנה לכל הסיבובים מפני 7 כדורים חודרי שריון בגודל 62 מ מ. לפיכך, רמת ההגנה על ה- BMD-1 חזרה במידה מסוימת על המאפיינים של ה- BMP-1. רכב הנחיתה היה נחות מרכב הרגלים רק מבחינת חוזק השריון הקדמי שלו. יחד עם זאת, הגוף הקומפקטי יותר העשוי מסגסוגת ABT-101 היה כמחצית ממשקל הפלדה שבה השתמשו ב- BMP-1.

מאוחר יותר, נוצר רכב קרב מוטס חדש עם תא לחימה שונה ונשק על שלדת ה- BMD-1. יחד עם זאת, מארז האלומיניום לא עבר שינויים גדולים - למעשה ה- BMD -2 שונה מקודמו רק בנשק ובכמה מכשירים פנימיים. באמצע שנות השמונים, מכונה חדשה לגמרי BMD-3, שנוצרה על בסיס רעיונות ופתרונות שונים, נכנסה לסדרות. עם זאת, שריון אלומיניום מודרני היה בשימוש נרחב בפרויקט זה.

תמונה
תמונה

הגנת שריון BMP-3. 1 - חלק קדמי עליון (18 מ"מ ABT -102); 2 - עלה זיגומטי (60 מ"מ ABT -102); 3-הקרנה קדמית של המגדל (16 מ"מ BT-70SH + פער אוויר של 70 מ"מ + 50 מ"מ ABT-102); 4 - גג מגדל (18 מ"מ ABT -102); 5 - חלק אחורי של המגדל (43 מ"מ ABT -102); 6 - גג (15 מ"מ ABT -102); 7 - הזנה (13 מ"מ ABT -102); 8 - תחתון (10 מ"מ AMG -6); 9 - לוח (43 מ"מ ABT -102) 10 - גיליון נישה (15 מ"מ ABT -102): 11 - לוח תחתון (43 מ"מ ABT -102); 12-חלק קדמי תחתון (10 מ"מ BT-70SH + פער 70 מ"מ אוויר + 60 מ"מ ABT-102); 13-חלק קדמי אמצעי (10 מ"מ BT-70Sh + 70 מ"מ אוויר אוויר + 12 מ"מ BT-70Sh + 60 מ"מ ABT-102). איור Btvt.nador.ru

אלומיניום ופלדה לחיל רגלים

בשנות השמונים, במקביל ל- BMD-3 המבטיח, נוצר רכב לחימה חדש של BMP-3. בעת יצירתו לקחה לשכת העיצוב המיוחד של קורגן להנדסת מכונות בחשבון את הצורך להעלות את רמת ההגנה בקשר עם פיתוח כלי נשק לרכבים משוריינים קלים של אויב פוטנציאלי. היה צורך לספק הגנה מפני פגזים של 30 מ מ, אך יחד עם זאת כדי למנוע עלייה לא מקובלת במסה. הפתרון לבעיות כאלה היה קשור ישירות ליישום ההזמנה החדשה.

BMP-3 קיבל שריון מרווח, בנוי על בסיס חלקי אלומיניום העשויים מסגסוגת ABT-102 ופלדת שריון BT-70Sh. החלקים הקדמיים והזיגומטיים העליונים של הגוף עשויים אלומיניום ובעובי של 18 ו -60 מ"מ בהתאמה. החזית האמצעית המוטה מעט קדימה כוללת 10 מ"מ פלדה, 70 מ"מ אוויר, 12 מ"מ פלדה ו -60 מ"מ אלומיניום. החלק התחתון בעל מבנה דומה, אך מוותר על יריעת הפלדה הפנימית. הדפנות מורכבות מגליונות ABT-102 בעובי 15 ו -43 מ"מ. הגג, הירכתיים והתחתונה בעובי 15, 13 ו -10 מ"מ בהתאמה. מצח הצריח קיבל הגנה בצורה של פלדה 16 מ"מ, אוויר 70 מ"מ ו 50 מ"מ אלומיניום. הגנה נוספת על ההקרנה הקדמית היא מגן מחזיר גל העשוי מפלדת שריון בעובי קטן.

השריון המרווח וההומוגני של ה- BMP-3 מספק הגנה מכל הצדדים מפני זרועות קטנות בעלות קליבר גדול. ההקרנה הקדמית עמידה בפני הפגזות מתותח 30 מ מ מטווח של 200 מ '. בעת ובעונה אחת הוצעו גם מצורפים שונים להעלאת רמת ההגנה. לוחות תקורה נועדו לשפר את ההגנה הבליסטית, ושריון תגובתי נפץ מיוחד עזר לעמוד בהפגזות משגר רימונים נגד טנקים.

תמונה
תמונה

מכוניות משוריינות מסוג Typhoon-K בקו המצעד. צילום משרד ההגנה של הפדרציה הרוסית / mil.ru

גוף גוף BMP-3 אורך של 7, 14 מ 'ורוחב של כ -3.3 מ'. משקל הקרב של הרכב בכללותו הוא 18, 7 טון. במקביל, מסתו של גוף משוריין עשוי פלדה. והאלומיניום אינו עולה על 3.5 טון.על פי נתונים ידועים, השימוש בסגסוגת ABT-102 סיפק הפחתה במסת המארז בכמעט שליש בהשוואה ליחידת פלדה עם אותה רמת הגנה. בנוסף, יריעות האלומיניום העבות יחסית אפשרו להרכיב גוף קשיח ללא אלמנטים מבניים נפרדים, וכתוצאה מכך לחסוך משקל נוסף.

פלדה וקרמיקה

פיתוח נוסף של אמצעי ההגנה מוביל לגרסאות חדשות של כלי רכב משוריינים, המאופיינים בהתנגדות גבוהה למדי לאיומים העיקריים. מכוניות ביתיות ממשפחת Typhoon-K, שנוצרו על ידי מפעל KamAZ בשנים האחרונות, יכולות להיחשב דוגמא טובה לכך. בכמה פרויקטים של קו זה ניתן היה להשיג תוצאות יוצאות דופן ביותר בתחום ההגנה.

גוף המשוריין של רכבי Typhoon-K מקבלים הגנה משולבת. משמש יריעת מתכת חיצונית דקה יחסית, שמתחתיה מונחים אריחי קרמיקה בעלי מאפיינים מוגדרים. שכבת השריון התחתונה היא יריעת פלדה עבה יותר. כאשר פוגעים באריזה כזו, כדור או רסיסים חודרים את השכבה החיצונית ומוציאים חלק מהאנרגיה, וקרמיקה מעכבת אותה. בנוסף, לפלדה ולקרמיקה יש פרמטרים שונים של חוזק וקשיות, מה שמעורר את הרס האלמנט המזיק. שברי כדורים וקרמיקה מוחזקים במקומם על ידי יריעת פלדה פנימית.

תמונה
תמונה

ההזנה של מכונית המשוריינת KamAZ-63969 לאחר בדיקות הפגזה. צילום: OJSC "KamAZ" / Twower.livejournal.com

אחד הראשונים היה מה שנקרא. מכונית משוריינת של החיל KamAZ-63969. השריון המשולב שלה יכול לעמוד בהפגזות מנשק של 14.5 מ"מ. הייתה גם גרסה עם שריון פחות חזק המגנה מפני כדורי 12.7 מ"מ. גרסה זו של המשוריין התמודדה עם כל הבדיקות, אך לא עניינה את הלקוח. דוגמה בשם "טייפון K-63968" נכנסה לסדרה, שהיתה שונה בפריסה ובמאפייני ההזמנה. עם זאת, ארכיטקטורת ההגנה נשארת זהה ומספקת שימוש באריחי קרמיקה.

לסדרה "Typhoon-K" יש גוף בעל אורך של מעט פחות מ -9 מ 'ורוחב של כ -2.5 מ'. משקלו הכולל של הרכב בעומס של עד 2.6 טון עולה על 24.7 טון. אפשר לגרור נגרר במשקל של עד 8 טון. היצרן אינו מציין את משקל המארז עצמו.

גרסה נוספת של שריון משולב באמצעות חומרים קרמיים יושמה בפרויקט Typhoon K-53949, הידוע גם בשם Typhoon 4x4 ו- Typhoonok. במקרה זה, לוחות הקרמיקה ממוקמים בין יריעות שריון האלומיניום. הגנה זו מתאימה לרמה 3 של תקן STANAG 4569 ויכולה לעמוד בכדורי רובה חודרי שריון בגודל 7.62 מ מ.

תמונה
תמונה

מכונית משוריינת "טייפון K-53949" עם שריון קל. צילום המחבר

טייפון 4x4 קיבל מרכב מצנפת באורך כולל של פחות מ- 6.5 מ 'ורוחב של כ -2.5 מ'. משקל המדרכה של מכונית כזו הוא 12 טון, עם עוד 2 טון למטען. כמו במקרה של הדגימה הגדולה יותר, גם המפתחים לא ממהרים להבהיר את מסת הגוף עצמו והגנתו, מה שלא מאפשר לנו להעריך באופן מלא את שלמות המשקל של העיצוב.

***

בעבר הרחוק עמדו מעצבי רכבים משוריינים בפני בעיה רצינית בצורה של קשר ישיר בין רמת ההגנה והמשקל. כלי רכב משוריינים עם גוף פלדה יכולים להראות עמידות גבוהה בפני אלמנטים מזיקים רק עם משקל מתאים. אולם מאוחר יותר התפתחות המתכות והופעת סגסוגות חדשות אפשרו לפתור בעיות אלו, שבגללן הופיע מספר לא מבוטל של כלי קרב בארצנו ומחוצה לה, המשלבים משקל נמוך והגנה טובה.

הפתרון הראשון לבעיית המסה וההגנה היה סגסוגות אלומיניום, שניתן להשתמש בהן הן באופן עצמאי והן בשילוב עם חומרים אחרים או אפילו עם שריון ציר נוסף. אז הופיע קרמיקה חדשה, המתאימה גם ליצירת הגנה משולבת. פיתוח המתכות והחומרים הקרמיים נמשך ומוביל להופעת אפשרויות הגנה חדשות.

קל לראות שניסיונות לצמצם את מסת המכונית תוך קבלת הגנה טובה הביאו לתוצאות רציניות באמצע שנות השישים. שריון האלומיניום והפלדה של ה- BMP-1, ואחריו ה- BMP-2, יכול להגן על הצוות מפני פגזי ארטילריה בקליבר קטן. בפרויקט BMP-3 שלאחר מכן, השילוב של חומרים שונים ונוכחות פער אוויר איפשר שוב לשפר את ההגנה. נכון לעכשיו, פיתוחים כאלה מתפתחים ומובילים לתוצאות יוצאות דופן חדשות.

ההתפתחות שלאחר המלחמה של מדעי החומרים, שהובילה להופעת סגסוגות חדשות וחומרים לא מתכתיים, נתנה תנופה רצינית לפיתוח רכבים קרביים משוריינים ממעמדות שונים. מהנדסים הצליחו לשפר את מאפייני ההגנה של רכביהם מבלי להגדיל משמעותית את משקלם. הציוד המתקבל עדיין בשימוש במדינות רבות, וכל הפרויקטים החדשים נוצרים תוך התחשבות בניסיון הקיים. יחד עם זאת, יש לצפות שבעתיד הרחוק יופיעו חומרים חדשים מיסודם שישפרו שוב את מאפייני המשוריינים, ותהליכי העשורים האחרונים יחזרו על עצמם.

מוּמלָץ: