Керамическая баллистическая защита

twower — 09.08.2011 Одной из мировых тенденций в бронировании техники является использование т.н. керамической брони, которая легче стальной, но одновременно не уступает ей в прочности, а в чем-то даже и превосходит. Недостатком данного типа защиты является ее высокая стоимость по сравнению с броневой сталью, т.е. использование керамики позволяет увеличить полезную нагрузку на шасси автомобиля за счет снижения массы бронирования, но повышает стоимость изделия.

Для начала короткий рассказ о свойствах разных образцов керамики от Главного конструктора ОАО "КАМАЗ" по работе с силовыми структурами Юрия Кухаренко http://www.youtube.com/watch?v=pZC0fhNZ0Q8


Керамическая плитка рассеивает энергию удара по всей площади при этом разрушаясь и разрушает соседние плитки при попадании в стык. При этом площадь защиты уменьшается соответственно площади разрушенных плит.
Технология защиты, основанная на керамических плитах, не может противостоять многочисленным попаданиям и не пригодна к ремонту в войсковых условиях.
Минимальное расстояние между попаданиями без пробития очень высокое.
При воздействии самодельных взрывных устройств плитки не справляются, т.к. взрывная волна повреждает большинство плиток в жесткой панели и может подвергнуть экипаж транспортного средства воздействию осколков в незащищенной зоне.
Оставшиеся плитки могут расшататься или даже упасть с модуля.


Компания Mofet Etzion, являющаяся одним из лидеров в области баллистических технологий предложила технологию изготовления брони LIBA
Этапы патентования


Технология LIBA основана на панелях, встроенных с использованием керамических корпусов, которые отличаются от керамических плиток уникальной запатентованной формой, размещением, химическим составом порошка, процессом сжатия и металлокерамическим профилем, который еще лучше усовершенствован.
Размеры цилиндров: высота до 45 мм, диаметр - от 10 до 60 мм, плотность от 2.8 до 4 кг на кубический дециметр. При производстве цилиндров применяется специальный химсостав, с применением прессов от 1,5 до 5,0 тонн и закалкой в печах с температурой до 1780 градусов по Цельсию.
Форма цилиндра направляет равнодействующие силы в центр массы. Затем эти силы отражаются обратно в летящий снаряд. Когда пуля или снаряд ударяется в пространство между двумя шариками, кинетическая энергия, генерируемая двумя соседними шариками, возвращается в него. Когда пуля или снаряд ударяется о контактную впадину, попытка его проникнуть между тремя цилиндрами создает бесконечные конические усилия из-за формы летящего предмета и цилиндров.
В отличие от механики керамической плитки, обладающей сравнительно слабой контактной точкой с соседней плиткой, и, соответственно, оставляющей эту зону плиточной панели открытой воздействию внешних сил, на панели LIBA таких слабых зон нет. В действительности, контактная точка между 2 или 3 керамическими телами на панели LIBA является самой прочной зоной, выдерживающей ударное воздействие.

Новая конструкция высокоэффективной брони LIBA содержит 2 слоя:
Дробяще-отклоняющий, состоящий из отдельных керамических элементов, объединенных упругим связующим компонентом;
Задерживающий слой из стали, сплавов или композитов.
Керамические элементы первого слоя брони представляют собой небольшие цилиндры диаметром 10-30мм или гексагональные призмы с одним или двумя выпуклыми торцами. Размер цилиндров рассчитан таким образом, чтобы инерционная сила, возникающая при попадании в него пули, была достаточной для ее разрушения.
Механизм защитного действия брони следующий:
- пуля при встрече с керамическим элементом начинает разрушаться (дробиться) и отклоняется от заданной траектории. При этом большая часть энергии пули затрачивается на приведение в колебательное движение соседних керамических элементов и создается «бильярдный эффект». «Ослабленная» таким образом полуразрушенная пуля и её осколки легко задерживаются тыльным слоем брони.
- эффект защиты достигается не за счет упрочнения брони (внешний дробящий слой здесь вообще не является сплошным и высокопрочным), а за счет рассеяния энергии ударника в плоскости этого слоя и отклонения его от первоначальной траектории. Дробяще-отклоняющий слой в этом случае представляет собой своеобразную кристаллическую решетку, то есть систему их керамических элементов, связанных между собой «пружинками» из полимерной смолы.
Производитель утверждает, что броню можно ремонтировать в полевых условиях. Достаточно вынуть поврежденный элемент, вставить новый, нанести смолу и дать ей высохнуть. После этого броня имеет те же защитные свойства, что и до повреждения.

Броня изготавливается так http://www.youtube.com/watch?v=ftSYypfwhLw


В целом, технология изготовления керамических элементов LIBA идентична технологии производства керамических деталей бытового назначения (изоляторы, трубки, колодки, плитка) и может быть освоена как на заводе по производству керамики без применения спец.оборудования, так и на любых площадях с использованием соответствующего оснащения (мельницы, смесители, прессы, печи и т.д.).
Основой для производства керамической брони служат:
Карбид кремния (уд.вес материала 3,7-4,0 кг/ дм3).
Карбид алюминия (уд.вес материала – 2,8-3,2 кг/дм3).

Этапы изготовления керамической брони те же, что и при производстве керамической плитки:
Химический анализ и подготовка исходного сырья.
Тонкий помол и смешивание компонентов.
Формирование заготовки изделия.
Сушка заготовок.
Обжиг (предварительный и окончательный).

Особенности технологии:
Для получения воспроизводимости, особое внимание уделяется контролю физико-химических свойств исходных материалов, удаления примесей.
Другим важным параметром является соблюдение низкой шероховатости поверхности. Поэтому предъявляются особые требования к инструменту – материал пуансонов и матриц пресса изготавливается из износостойкого материала и имеет полированные поверхности.

А это результаты обстрела данной брони бронебойно-зажигательными пулями Б-32 калибра 14.5х114


Стальная подложка, находящаяся под керамической баллистической защитой не была пробита


Чуть покрупнее




На данный момент в России ведутся разработки собственной керамической баллистической защиты, инициированные Министерством обороны, но пока она не отвечает в достаточной мере требованиям по стойкости. Кроме того, процесс внедрения данной брони затрудняется достаточно сильным лобби производителей броневой стали.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив