Эквивалентная толщина наклонной стальной брони

Wyvern-2>> Ассиметричная закалка брони основанна на дифференциальном нагреве ТВЧ...
Бяка> Да знаю я как ТВЧ нагреватели действуют.
Бяка> Вопрос не в нагреве Вопрос в охлаждении ..... Ей вообще не требуется закалка. Только отпуск

ВОт блин горелый

Бяка> Цементированная броня производилась в СССР толщинами от 2мм. до 12мм. Массово.
Меня интересует ВАШЕ мнение о границах применимости тонкой цементированной брони.

Бяка> Абсолютно.
Я могу вас цитировать?
ЗЫ Честно говоря я в восторге от этого нового слова относительно бронирования.

tramp_> Меня интересует ВАШЕ мнение о границах применимости тонкой цементированной брони.
Защита от осколков. Защита от обычных пуль, пистолетных и автоматных.
Как видите, границы не велики. Слишком много конкурентов, имеющих лучшие параметры защиты и малоотличимых по стоимости. Это в 19 веке цементированная броня фурор наделала.

Бяка>> Абсолютно.
tramp_> Я могу вас цитировать?
Нет. Только давать полные ссылки.

tramp_> ЗЫ Честно говоря я в восторге от этого нового слова относительно бронирования.
Этому новому слову лет сто.

Бяка> Как видите, границы не велики. Слишком много конкурентов, имеющих лучшие параметры защиты и малоотличимых по стоимости.
Есть ли противопоказания для тонкой брони?
Конкуренты - ?
Бяка> Нет. Только давать полные ссылки.
Полагаете могут быть искажения?
Бяка> Этому новому слову лет сто.
Вы придаете новую трактовку. Но ссылка на сталь класса В придала бы им большую значимость, я так думаю.

Бяка> глубина закала достигала трети толщины.
Вот это гетерогенная броня.

Бяка>> глубина закала достигала трети толщины.
Meskiukas> Вот это гетерогенная броня.
Как только появляется, по структуре, неравномерность , так сразу броня становится гетерогенной. Цементирование, это просто относительно несложный процесс. И весьма эффективный, против тупоголовых снарядов с твёрдым наконечником.

tramp_> Есть ли противопоказания для тонкой брони?
Вы имеете в виду цементированной брони? Они есть. И серьёзные. Науглероживание поверхности прекрасно работает, если базой является обычная сталь. Даже слаболегированная. А вот если это сложные современные составы, то там углерод, зачастую, просто мешает.
tramp_> Конкуренты - ?
Полно. Легированные стали. Металлокерамика, керамика. Не считая титановых и алюминиевых бронепреград.

Бяка> Вы имеете в виду цементированной брони? Они есть. И серьёзные.
Я вообще-то думал что вы скажите о проблемах тонкой ц.брони при попадании боеприпасов, ну да ладно, не все ли равно..
Легированная сталь это хорошо, надо ст.3 зацементировать
Бяка> Полно. Легированные стали. Металлокерамика, керамика. Не считая титановых и алюминиевых бронепреград.
Да, мне стоило уточнить тип бронеобъекта, толщины и тип брони.

Meskiukas> Лобовая броня встык сварена.

Meskiukas>> Лобовая броня встык сварена.

Я нашёл дайджест с описанием современных комбинированных преград.
Не технологию производства (секретна она) а просто, из чего состоит тот же Чёбхем и его развитие. Как выглядит урановая и вольфрамовая броня. Как делают современные гетерогенные бронелисты ( эти превышают, по бронестойкости, лучшие катанные листы на 60-100%.)
На немецком, но могу перевести.

Бяка> Я нашёл дайджест с описанием современных комбинированных преград.

А картинки?

Бяка>> Я нашёл дайджест с описанием современных комбинированных преград.
varban> А картинки?

Картинок нет.

Бяка>>> Я нашёл дайджест с описанием современных комбинированных преград.
varban>> А картинки?
Бяка> Картинок нет.

Ваш перевод Herr Бяка боюсь будет весьма вольным. Вы уж на немецком, а потом по русски. Если так возможно.

Meskiukas> Вы уж на немецком, а потом по русски. Если так возможно.

Ага, присоединяюсь к предыдущему оратору

Meskiukas> Ваш перевод Herr Бяка боюсь будет весьма вольным. Вы уж на немецком, а потом по русски. Если так возможно.
Хорошо. Сейчас я переброшу немецкий текст. Переводом займусь вечером, когда будет достаточно свободного времени.

TE (thickness effectiveness): RHA-Äquivalent einer Panzerung im Vergleich zu ihrer Dicke

EM (mass efficiency): Gewicht einer Panzerung im Vergleich zu Panzerstahl derselben Schutzwirkung

Eine Aluminiumknetlegierung von Typ Al-5XXX besitzt zum Beispiel eine TE von 0,6. Eine 100 mm dicke Aluminiumplatte besitzt somit ein Schutzniveau von 60 mm Panzerstahl. Um eine Schutzwirkung von 100 mm RHA zu erreichen wären 166,66 mm Aluminium notwendig:

d_\text{alu} = \frac{RHA}{TE_\text{Alu}} = \frac{100}{0,6} \approx 167 mm

Eine Aluminiumlegierung besitzt nur 34,6 % der Dichte einer Stahllegierung. Der EM-Wert der Aluminiumlegierung beträgt somit:

E_\text{M} =\frac{RHA}{d_\text{Alu}\cdot \frac{\rho_\text{Alu}}{\rho_\text{Stahl}}} = \frac{100}{167\cdot0,346} = 1,73

Natur- und definitionsgemäß besitzt Panzerstahl TE = 1 und EM = 1. Diese Rechnung ist ein stark vereinfachtes Beispiel, da eine Verbundpanzerung auf unterschiedliche Bedrohungen (Hohlladung, Hartkerngeschoss, APFSDS) anders reagiert. Die EM-Werte einer Titanlegierung unter APFSDS-Beschuss variieren zum Beispiel von 1,44 bis 1,9, je nach Penetratormaterial, Längen/Durchmesserverhältnis und Geschwindigkeit.

Panzerstahl
RHA
Normaler gewalzter Panzerstahl (rolled homogeneous armour), der sowohl hohe Zähigkeit (gegen Rissbildung) als auch Härte (bis 300 Brinell) aufweisen soll. Dies wird durch die Verwendung von Legierungsbestandteilen wie Mangan, Molybdän, Vanadium, Chrom, Nickel etc. sowie Einlagerung von Kohlenstoffzementit und Stickstoff erreicht, wobei die genaue Zusammensetzung ein von den Militärs streng gehütetes Geheimnis bleibt. Panzerstahl ist für eine Panzerung immer noch das Material erster Wahl, da es im Vergleich zu anderen Materialien leicht und billig herzustellen und zu verarbeiten ist.
HHA
Gehärtete Stahlplatte (high-hardness armor). Durch die höhere Härte, die teilweise über 600 HB liegt, kann das Material nicht mehr für tragende Strukturen verwendet werden, da es zu spröde ist. Da das Härten von Stahl nicht mit beliebig dicken Platten erfolgen kann, werden oft mehrere dünne Platten gehärtet und übereinander gelegt. Der TE von gehärtetem Stahl kann bis zu 1,6 betragen. Ein Anwendungsbeispiel ist der Leopard 1A3.

Perforierte Panzerung.
Bei der perforierten Panzerung werden in Stahlplatten kleine Löcher gebohrt, idealerweise sollte der Durchmesser kleiner oder gleich wie die zu erwartende Bedrohung sein. Die Platten werden anschließend gehärtet, damit auch die Lochinnenwand davon profitiert. Beim Einbau können mehrere Platten hintereinander gestapelt werden, die Lochmuster sollten sich dabei abwechseln, um eine „Mini-Schottpanzerung“ zu erzielen. Optimalerweise sollten die Löcher schräg gebohrt werden, um einschlagende Geschosse durch die harten Innenwände in Drehung zu versetzen, alternativ kann die Platte auch geneigt werden, wie im Bild rechts zu sehen. Die Schutzwirkung einer perforierten Panzerung entspricht etwa einer Panzerstahlplatte gleicher Dicke, durch die Löcher ist das Gewicht aber um bis zu 50 % geringer. Somit kann TE~1 und EM~2 abgeschätzt werden.
Leichtmetalle.

Magnesiumlegierungen http://www.arl.army.mil/arlreports/2007/ARL-TR-4077.pdf
Magnesiumlegierungen sind die leichtest möglichen Metalle für den Panzerbau. Durch die Verarbeitungsmöglichkeiten sind auch Panzerwannen und andere tragende Strukturteile aus Magnesium möglich. Ein Anwendungsbeispiel ist BMD-1, die eine Wanne aus Magnesium besitz.Die Legierung AZ31B ist zum Beispiel bei Beschuss aus Maschinengewehren und -kanonen gewichtsgünstiger als eine Al-5XXX-Aluminiumlegierung, schneidet aber schlechter als eine Stahlplatte gleichen Gewichts ab. Lediglich gegen Splitter ist diese Magnesiumlegierung auch wirksamer als Panzerstahl (RHA).Moderne Panzer verzichten auf die Verwendung von Magnesium, da glasfaserverstärkter Kunststoff ungefähr dieselben Eigenschaften besitzt, aber über eine etwas geringere Dichte verfügt.

Aluminiumlegierungen.
Aluminiumlegierungen werden im Panzerbau häufiger verwendet. Aluminium ermöglicht es, tragende Strukturteile wie zum Beispiel Laufrollen leichter zu gestalten. So kommen Panzer aus Aluminiumlegierungen dort zum Einsatz, wo Gewicht eine bedeutende Rolle spielt; aufgrund der höheren Kosten hat es Panzerstahl als Konstruktionsmaterial nicht vollständig verdrängen können. Eine häufige Verwendung findet sich bei Schützenpanzern und leichten Kampfpanzern wie dem M8 Armored Gun System, schwere Kampfpanzer wurden nur experimentell mit Aluminium gebaut (MBT-80).
Die ballistischen Eigenschaften sind (gewichtsbezogen) etwas besser als Panzerstahl, die erforderliche größere Dicke treibt die Kosten allerdings weiter nach oben.

Titanlegierungen
Die Idee besteht darin, hochfeste Titanlegierungen wie Ti-6Al-4V zu verwenden, die etwa die gleichen Festigkeitskennwerte wie Panzerstahl aufweisen. Da die Beschussfestigkeit (TE) 80–90 % der von Panzerstahl entspricht bei nur 57 % des Gewichtes, hat man ein sehr wirksames Panzerungsmaterial, das auch für tragende Strukturteile verwendet werden kann. Aufgrund des hohen Preises werden Titanlegierungen nur als Sonderpanzerungen verwendet, die Verwendung als Konstruktionsmaterial findet nur eingeschränkt statt. So sind beim M2 Bradley die Kommandantenluke aus einer Titanlegierung gefertigt, für den M1 Abrams wurden testweise unter anderem die Blow-out-Panels, die Motorabdeckung und die Kommandantenluke aus Titan gefertigt.


Keramikpanzerung
Keramische Werkstoffe besitzen eine große Härte und Druckfestigkeit und sind im Gegensatz zu Metallen spröde. Die große Härte und Druckfestigkeit führt zum Aufweiten des Metallstachels bzw. des Metallpfeils und vermindert somit deren Eindringtiefe. Im Gegensatz zu Metallen, die sich bei hohen Drücken wie Fluide verhalten (das heißt, das Geschoss „schwimmt“ durch die Panzerung wie ein U-Boot durch Wasser) reagiert Keramik mit Rissbildung. Körner der Keramik dringen in den Metallstachel einer Hohlladung oder in einen Penetrator ein und werden vor dem Stachel komprimiert und hemmen das Fortkommen weit wirksamer, als es Panzerstahl vermag. Verbundpanzerungen aus Keramik werden heute fast überall eingesetzt, von beschusshemmenden Westen bis zu Panzern. Der EM-Wert von Keramikpanzerungen kann über 4 liegen.
Verwendet werden dafür häufig Al2O3, SiC und B4C.

Erste Generation
Die ersten Verbundpanzerungen mit Keramik bestanden aus einer Platte harten Materials wie Borsilikatglas oder Metallmatrix-Verbundwerkstoffen, die in einem Sandwich aus Stahl- oder Aluminiumplatten steckte.
Die bekannte Burlington verwendete zum Beispiel Aluminiumoxidkeramikkacheln in Honigwaben, die auf ballistisches Nylon geklebt wurden
Panzerungen, die so aufgebaut sind, haben gegenüber Panzerstahl keinen Gewichtsvorteil, wenn sie vor Wuchtgeschossen schützen müssen. Dieser Aufbau bleibt aber aufgrund seines Gewichtsvorteils und der relativen Einfachheit bei anderen Anwendungen die erste Wahl.
So werden beim UN-60 und manchen Körperpanzerungen Borcarbidkeramiken auf Dyneemagewebe geklebt, die Piranha-Panrer verwenden Stahl und Siliziumcarbid.

Zweite Generation
Im Laufe der Panzerungsentwicklung erkannte man, dass die Schutzwirkung der Keramik gegenüber Wuchtgeschossen erheblich verbessert werden kann, wenn diese am Zersplittern gehindert wird. Dafür muss diese von drei Achsen in Form gehalten werden, die Keramik wird trotz Bruchs zusammengehalten. Die Realisierung dieser Anforderung ist komplex –kleben scheidet hierbei aus. Die Keramiken können dabei in Sacklöcher einer Stahl-, Aluminium- oder Titanplatte eingesetzt werden, die Öffnungen werden anschließend verpfropft und zugeschweißt. Das Sintern der metallischen Matrix um die Keramiken ist ebenso möglich wie das Pressen in die noch flüssige Schmelze oder das Überspritzen der Keramiken mit flüssigem Metall.
Das Material, das die Keramiken beinhaltet, sollte möglichst hart und steif sein. Wird dafür Panzerstahl verwendet, kann dieser noch zusätzlich gehärtet werden. Dahinter folgt eine dicke Schicht aus Faserverbundwerkstoff, meist aus Aramid- oder Glasfasern. Die ursprüngliche Chobham-Panzerung war nach diesem Prinzip aufgebaut.
Dritte Generation
Bei weiteren Untersuchungen stellte sich heraus, dass die Wirksamkeit einer Keramikpanzerung weiter gesteigert werden kann, wenn die keramikhaltige Schicht noch mit einer weiteren Rückenplatte (support layer) versehen wird. Diese hat die Aufgabe, die vorderste Schicht in Form zu halten, damit sie beim Einschlag nicht durch hohe Biegemomente belastet wird. Faserverbundwerkstoffe sind dafür zu weich. Bei einem Durchschuss durch die Keramik ergibt sich zusätzlich das Problem, dass die Faserverbundschicht einen „Krater“ bildet, wodurch aufgeklebte benachbarte Keramiken beschädigt werden können und eine größere Stelle von Einschlag betroffen ist. Moderne Aufbauten besitzen deshalb drei Schichten.

Am wirksamsten, auch gegen Wuchtgeschosse, ist eine Zwischenschicht aus einem harten und dichten Material. Da auch bei Werkstoffen eine eierlegende Wollmilchsau nicht existiert, ist hierfür wieder ein hoher Arbeitsaufwand erforderlich. Um ein hartes und zugleich dichtes Material zu erhalten, können wie bei der keramikhaltigen Schicht Sacklöcher in eine Stahl- oder Nickelplatte gebohrt und ein schweres Material hineingefüllt werden. Die Platte kann nach dem Verschweißen noch gehärtet werden. Abgereichertes Uran (Dichte: 19,2 g/cm³) und Wolfram (Dichte: 19,25 g/cm³) alleine sind dafür zu weich. Die Zwischenschicht des Challenger 2 soll zum Beispiel Urandioxid-Nuggets und Gummi enthalten. Der Aufbau mit Schwermetallschicht wird auch als Dorchester-Panzerung bezeichnet.

Wenn der Schutz gegen Wuchtgeschosse weniger wichtig ist, kann die Zwischenschicht aus einem steifen und leichten Material aufgebaut sein. Dafür kann zum Beispiel ein Laminat aus Faserverbundplatten und Metallblechen verwendet werden.
Alternativ ist auch eine Platte aus Balsaholz denkbar.
http://www.freepatentsonline.com/EP0826134.pdf
Wenn Metallschäume (meist aus Aluminium) verwendet werden, werden die Schäume in Klötzen von der Größe der Keramik gefertigt und an diese geklebt, um die Multi-Hit-Fähigkeit und das Energieabsorbtionsvermögen zu verbessern. Diese Panzerung kam beim Composite Armored Vehicle (CAV) zum Einsatz.
Der Typ 10 soll dafür kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff verwenden. Hinter der Zwischenschicht folgt weiterhin eine dicke Schicht aus Kevlar, glasfaserverstärktem Kunststoff oder Dyneemagewebe.

Reaktivpanzerun
Die Reaktivpanzerung (explosive reactive armour (ERA)) wird in Form von Kacheln auf die Panzerung aufgelegt. Sie besteht aus einer Schicht Sprengstoff, die wiederum mit einer Platte abgedeckt ist. Wenn die Abdeckplatte durchschlagen wird, explodiert die Sprengstoffschicht und schleudert die Platte dem Projektil entgegen. Wichtig für eine gute Schutzwirkung ist die Abgrenzung der Kacheln zueinander, so dass bei Beschuss nur die direkt betroffenen Kacheln explodieren. Gegen Tandemhohlladungen ist die klassische Reaktivpanzerung weitgehend wirkungslos.

Erste Generation
Die ersten Reaktivpanzerungen verwendeten nur Abdeckplatten mit geringer mechanischen Belastbarkeit, meist dünne Stahlplatten (siehe rechts). Insbesondere Hohlladungen lassen sich damit gut abwehren, da der Kumulationsstrahl verwirbelt wird. Gegen Wuchtgeschosse ist die klassische Reaktivpanzerung weitgehend wirkungslos.

Zweite Generation
Weiterentwicklungen verwenden eine stabilere Abdeckplatte. Solche als schwere Reaktivpanzerung bezeichnete Versionen wie Kontakt-5 können auch die Durchschlagsleistung von APFSDS-Munition herabsetzen, indem sie den Penetrator in Drehung versetzen.

Dritte Generation
Die neusten Reaktivpanzerungen sind integral, also in die Verbundpanzerung integriert. So können Vorhohlladungen und Maschinenkanonenbeschuss besser abgewehrt werden. Ein Beispiel dafür ist die Kaktus-Reaktivpanzerung. Da eine explodierende Schicht eine Art „Ausblaseöffnung“ benötigt, wurden auch reaktive Anordnungen entwickelt, die ohne Sprengstoff arbeiten. Diese als NERA (Non-explosive reactive armour) bezeichneten Aufbauten verwenden eine Zwischenschicht aus einem inerten Material, zum Beispiel Gummi, die bei einem Einschlag die Platten verformt. Die Wirkung ist nicht ganz so hoch wie bei der explosiven Version, dafür können auch Tandemhohlladungen beeinflusst werden.

Schottpanzerung
Eine Schottpanzerung besteht aus mehreren Platten, die mit jeweils einem dazwischenliegenden Luftspalt hintereinander angeordnet werden. Das Prinzip beruht darauf, dass der Hohlladungsstachel für eine bestimmte Entfernung optimiert ist, dahinter lässt die Durchschlagsleistung nach. Die Penetrationsleistung einer RPG-7 liegt optimal bei 330 mm, nach 610 mm Entfernung vom Detonationspunkt liegt sie nur bei 127 mm RHA Somit ist es sinnvoll, die Bautiefe der Panzerung zu erhöhen, um Hohlladungen besser abwehren zu können. Schottpanzerung macht Quetschkopfmunition wirkungslos und schützt die Keramikpanzerung besser vor Beschuss mit Maschinenwaffen und HE-Granaten.

Erste Generation
Anfangs wurden dünne Stahlplatten mit festen Abstandshaltern an der Panzerung befestigt. In der integrierten Version werden Hohlräume in der Panzerung belassen, ein Beispiel dafür ist der Kampfpanzer 70. Die sichtbarste Anwendung sind Seitenschützen.
Zweite Generation
Die verbesserten Versionen verwenden eine schockgedämpfte Befestigung der Schottanordnung, die auf der Grundpanzerung befestigt wird. Die Gummielemente werden „Shock-mounts“ genannt. Der Aufbau reduziert die Belastungen, die bei einem Geschosseinschlag auf die Grundpanzerung übertragen werden. In der integrierten Version werden Hohlräume in der Panzerung belassen; diese werden mit einem Material geringer Dichte aufgefüllt wie zum Beispiel Polyurethan, Polyethylen und Polystyrol. Die vorderen Platten können sich dadurch auf den hinteren abstützen, dies reduziert die Biegemomente. Die ersten Versionen des T-72 verwendeten Polyurethan in der Wannenfront, eine Schottanordung mit Polystyrol soll in der Leopard-Serie eingesetzt worden sein

Dritte Generation
Weitere Verbesserungen setzen auf die teilweise auch schockgedämpfte Anordnung zum Beispiel eines Sandwichs aus zwei Stahlplatten mit Gummifüllung, um zusätzlich vom NERA-Effekt zu profitieren. Alternativ sind auch keramikhaltige Schichten oder HHA denkbar. Die Kaktus-ERA und Kontakt-5 bilden ebenfalls auch eine Schottanordung. Geneigte Anordnungen können beim Durchschuss auch Wuchtgeschosse in Drehung versetzen, um deren Durchschlagsleistung herabzusetzen.

Faserverstärkte Kunststoffe
Kompositwerkstoffe wie GFK oder CFK haben eine geringe Dichte, gute Isolationseigenschaften gegen Hitze (Napalm) und Lärm und eignen sich deshalb neben Schichtmaterial für das Fahrgestell eines Panzers. Weitere Vorteile sind das Wegfallen des Spall-Liners, der nur bei Metall notwendig ist und aus einer dünnen Schicht Kevlar oder Dyneema im Inneren des Fahrzeugs besteht, um den Splitterkegel zu reduzieren. Das Wegfallen parasitärer Masse ist ebenfalls ein Vorteil; parasitäre Masse nennt man die Verwendung von schwerem Panzerungsmaterial an Stellen mit geringem Schutzbedarf. Dieser Vorteil kann dazu verwendet werden, stärkere Panzerungen an anderen, gefährdeteren Stellen zu verwenden. Entwicklungen dazu liefen in den USA unter dem Composite Armored Vehicle (CAV) Programm und in Großbritannien unter dem ACAVP (advanced composite armoured vehicle program) von QinetiQ, wo ein Schützenpanzer mit einer Wanne aus GFK gefertigt wurde. Aufgrund des fast doppelt so hohen Preises gegenüber einem Aluminiumfahrzeug hat sich das Konzept bis heute nicht durchsetzen können.

A.1.> Хм, неплохо.... в передачу "как это устроено" для канала Дискавери

Обещан обзор с описанием, а не разоблачение государственных и военных тайн.

Бяка> Обещан обзор с описанием,
Это про Чифтен и Стиллбрю. Как она распорота из РПГ-7. Прелесть. А то "самый защищённый". Консервы.

Meskiukas> Это про Чифтен и Стиллбрю. Как она распорота из РПГ-7. Прелесть. А то "самый защищённый". Консервы.
Meskiukas> andrei_bt

Через 20 лет, после начала производства (а в Иран попали танки первых выпусков), понадобилось усиливать Броню. И что в этом удивительного?

Бяка> И что в этом удивительного?

Да то, что Вы Herr Бяка, на себе нижнее бельё рвали, доказывая неуязвимость Чифтена. Приводили страшные цифры толщины брони. Что даже снаряды 125 мм пушки мелочь. Так, что странно слышать такие заявления.