Бяка>> Обещан обзор с описанием,
Начинаю переводить.
ТЕ - RHA- Эквивалентное бронирование - сравнении с толщиной брони из стали.
EM- Массовый коэффициент. Вес брони в сравнении с весом стальной брони с одинаковыми защитными свойствами
Алюминиевая легированная броня типа Al-5XXX имеет ТЕ в районе 0,6. Это значит, что алюминиевая броня 100мм толщины имеет те же защитные свойства, что 60мм. стальная броня. Или 100мм.RHA составляет 166,6мм алюминиевой брони.
Легированный алюминий имеет 34,6% плотности стали. ЕМ - массовый коэффициент алюминия равен 1,73.
Для обычной броневой стали применяют следующие коэффициенты TE = 1, EM = 1.
Всек возможные расчёты являются весьма приблизительными, кроме того, различные составные броневые преграды имеют различные защитные свойства от кумулятивных, оперйных подкалиберных и бронебойных, с твёрдым сердечником, снарядов. Например, ЕМ титановой брони составляет от 1,44 до 1,99 в зависимости от материала пенетратора, соотношения длины к диаметру, скорости.
Броневая сталь
RHA
Гомогенная катанная сталь имеющая высокую стойкость к растяжению ( без образования трещин) и твёрдость по шкале Бринеля до 300 Бринель является эталоном.
Такая сталь получается в результате легирования Марганца, Молибдена, Ванадия, Хрома, Никеля и т.д. в том числе с применением процессов цементирования углеродом и азотирования. Точноые технологии являются военной тайной. Броневая сталь является до сих пор первым по важности материалом броневых преград, и по сравнению с другими броневыми материалами она самая дешёвая и легко обрабатываемая.
HHA (high-hardness armor) - сталь повышенной твёрдости. Из за высокой твёрдости, выше 600 ед. по шкале Бринеля, данная сталь не может применяться в несущих конструкциях из за хрупкости. Кроме того, такая сталь не может быть произведена в виде листов произвольной толщины. Поэтому приходится применять многослойный пакет из тонких листов.RHA Эквивалент такой стали может лоходить до 1,6. Такая защита применена, например, на Леопарде 1А3.
Перфорированная броня.
При перфорировании броневой преграды, в броне сверлятся отверстия, меньше или равные одидаемым "угрозам". После свеления бронеплита закаляется, при этом, наличие отверстий играент положительную роль. При монтаже собирают бронепреграду из многих плит, при этом, отверстия должны быть направлены в разные стороны. При этом получается мини-разнесённое бронирование. Наиболее оптимально сверление под углом, чтобы внедряющийся сердечник снаряда взаимодействовал со внутренними стенками повышенной твёрдости и был принуждён развернуться. В качестве альтернативы, такие плиты могут устанавливаться под углом.
Защитные свойства перфорированной стали соответствуют стальной плите той же толщины, но благодаря отверстиям, перфорированная броня имеет до 50% менье веса.
Таким образом, такая броня может быть оценена TE~1 и EM~2 .
Лёгкие металлы.
Магниевые сплавы
http://www.arl.army.mil/arlreports/2007/ARL-TR-4077.pdf это наиболее лёгкие из используемых материалов для бронезащиты. Благодаря различным технологиям, применяются как броневые, так и конструкционные материалы. Корпуса БМД-1 из такого материала. При обстреле из автоматического оружия, магниевая броня более стойка, чем броневые алюминиевые сплавы, чем стальные плиты одинакового веса.
В современных танках, однако, отказываются от применения марниевых сплавов, т.к. стеклопластики превосходят их по характеристикам и имеют меньший удельный вес.
Легированный алюминий
Алюминиевые сплавыя применяется достаточно частов танкостроении. Алюминий позволяет облегчить несущую часть, например, катки. Танк из алюминиевой брони придёт только в том случае, если вес будет играть главенствующую роль..Из за высокой стоимости этот материал не может вытеснить обычную стальную броню. Его обычное применение в БМД и лёгких танках
Баллистические свойства алюминиевой брони несколько лучше, чем у сталей, но требуют больших толщин и толстых кошельков.
Легированный титан
Идея состоит в том, чтобы использовать высокопрочный титановый сплав из Титана, Алюминия и Ванадия, который имеет почти одинаковую прочность с броневой сталью.
Вернее, этот сплав имеет, при обстреле, 80-90% прочности стали, при 57% веса. Это не только прочный броневой материал, но ихороший конструкционный материал для несущих деталей. Однако из за высокой стоимости, этот материал применим только в качестве специального броневого средства. Да и в виде конструкционного материала имеются многочисленные ограничения.
Например, в БМД М-2 Бредли из этого материала сделан люк командира. В виде эксперимента, из этого материадла делали наружные панели защиты моторного отделения и люк командира.
Керамическая броня.
Керамические материалы, имея высокую твёрдость и сопротивляемость давлению, но хрупки. Твёрдость и сопротивляемость давлению ведёт к разрушению наконечников металлических снарядов и уменьшает глубину внедрения. В отличии от металлов, которые ведут себя, при большом давлении как жидкости, что означает, что снаряд "плывёт" внутри металла, керамика реагирует с образованием трещин."Песчинка" керамики внедряются в металлическую струю кумулятивного взрыва или в материал пенетратора, сжимаются, тем самым обеспечивая большую стойкость к внедрению, чем броневая сталь. Сложная броня, с керамикой, сегодня применяется почти везде.
От бронежилетов до танков. Керамика, по массе, может превосходить сталь до 4-х раз. Наиболее распространена керамика из Al2O3, SiC и B4C.
Первое поколение керамической брони.
Состоит из плиты твёрдого материала, например, из борсиликатного стекла и пластика с металлической матрицей., которые соеденины в сэндвич с плитами из стали или алюминия.
Известна броня, Бирлингтон, использует, например, плитки из оксида алюминия, собранные как пчелиные соты, которые наклеены на баллистический нейлон.
Такие бронепреграды, в сравнении со стальными, не имеют весовых преимуществ, если они должны защищать от подкалиберных снарядов. Однако, такая броня относительно проста в производстве и используется в местах, где эта простота имеет приоритет. Например, в лёгких бронемашинах, вертолётах. Применяется также сочетание боркарбидной керамики и карбид кремния, на стальной подложке.
Второе поколение керамической брони
В процессе развития было замечено, что защитные свойства керамики против подкалиберных боеприпасов могут быть улучшены, если она не будет так легко разрушаться.. Для этого её надо поместить в форму, которая плотно облегает керамику с трёх осей.. Б этом случае, даже в случае разрушения, керамика остаётся на месте. Реализация этого решения - комплексны вопрос технологии резания, клеяния. Керамика находится, таким образом, в "мешках", внутри стальной, титановой или алюминиевой плиты. Открытые части должны быть закрыты и заварены.Спекание металлической матрицы происходит при высоком давлении, чтобы поры керамики пропитались жидким металлом.
Материал, который входит в керамику, должен быть максимально твёрдым и стойким. Если для этого используется броневая сталь, она должна быть дополнительно закалена. За этим материалом следует толстый слой армированного пластика, в основном из арамидных или стеклянных волокн.
Броня Чобхем построена по этому принципу.
Третье поколение керамической брони.
В результате исследований было выяснено, что стойкость керамической брони может быть повышена, если за ней будет следовать поддерживающий слой. Его задача, сохранить форму переднего слоя, чтобы он не был нагружен высоким изгибающим моментом.Армированные пластики для этого слишком мягкие.При ударе в нём возникает кратер, из за чего приклеенный слой керамики может быть повреждён. Поэтому современная защита состоит из 3-х слоёв.
Наиболее эффективна, против подкалиберных снарядов, промежуточный слой из твёрдого и плотного материала. Однако такого материала, отвечающего всем свойствам, просто не существует.
Для того, чтобы получить такой материал, берётся плита из стали или никеля, в ней просверливаются несквозные отверстия ( технология такая же, как при изготовлении такой плиты для керамики) и заливается тяжёлым материалом. Таким образом они свариваются. После сварки происходит закалка, с увеличением твёрдости. Обеднённый уран или Вольфрам недостаточно твёрдые. Поэтому применяется керамика на их основе.
Например, Диоксид урана.
Такая броня, с применением слоя тяжёлого металла и резины, называется Дорчестер-броня.
Если защита от подкалиберных снарядов не так важна, то может применяться наполнитель из мягкого и лёгкого материала Например, ламинат из двух стальных пластин и стеклопластика. Можно, вместо пластика, использовать дерево Бальзы.
В качестве наполнителя может использоваться металлическая пена. В основном из алюминия. Она режется на колоды или кубики и склеивается.
Сейчас вместо стеклопластиков могут применяться пластики на основе нитей углерода. Или Кевлара.
Реактивная броня.
Взрывающаяся реактивная броня. Состоит и "кирпичей". Состоит из слоя взрывчатки , покрытого слоем стали. Главное, чтобы при срабатывании "кирпича" не срабатывал соседний блок. Поэтому между ними всегда есть расстояние.
Первое поколение - защищали только от кумулятивных боеприпасов.
Второе поколение. Конструктивно, всё тоже самое. Но верхняя плита из толстого и твёрдого броневого материала. Это дало дополнительную защиту от подкалиберных выстрелов, так как заставляло пенетратор крутиться.
Третье поколение.
Эта броня интегрирована в сложную броневую преграду.Она обходится без взрывчатки
NERA (Non-explosive reactive armour) . Состоит из пластин твёрдого металла и пласти резины.. Они установлены под углом. Эта броня не так эффективна, как взрывающиеся версии, но она защищает от тандемных боеприпасов.
Разнесённая броня.
Состоит из несколькоих слоёв, между которыми имеется слой воздуха.
Принцип состоит в том, что у кумулятивных боеприпасов эффективность сильно зависит от расстояния до плиты, на котором происходит подрыв. Кроме того, такая броня полностью снимает проблему бронебойных снарядов со сминающейся головкой и пластичным ВВ.
Первое поколение.
Вначале применялась простая броня, с постоянным расстоянием между слоями. Например, фартуки.
Второе поколение
Улучшенная версия, с применением демпферов между слоями.Обычно из резины.
Есть интегрированная версия разнесённого бронирования. Это когда между слоями слой пластика или полиуритан, полиэтилен, полистирол. Первые версии Т-72 имели такую броню корпуса. Такое же усиление планировалось и на серию танков Леопард.
Третье поколение.
Сандвич из двух пластин стали, в промежутке между ними резиновый наполнитель с NERA- эффектом.Как альтернатива - слои с керамикой.
Реактивная броня Кактус или Контакт-5 постороены тоже по принципу разнесённой брони. Такое постороение приводит во вращение снаряды и пенетраторы и уменьшает их пробивную способность.
Армированные пластики.
Имеют низкую плотность, хорошие изолирующие свойства против тепла (напалма), шума, и используются в транспортных средствах и танках в качестве защитных слоёв.
Дальше переводить не буду. Не танковый, пока, материал.