Военные машины обычно бронированы (или бронированы; см. различия в написании ), чтобы выдерживать воздействие шрапнели , пуль , снарядов , ракет и ракет , защищая личный состав внутри от огня противника. К таким транспортным средствам относятся боевые бронированные машины, такие как танки , самолеты и корабли .
Гражданские автомобили также могут быть бронированными. К таким транспортным средствам относятся автомобили, используемые должностными лицами (например, президентские лимузины ), репортерами и другими лицами в зонах конфликтов или там, где распространены насильственные преступления. Гражданские бронеавтомобили также регулярно используются охранными фирмами для перевозки денег или ценностей, чтобы снизить риск ограбления на шоссе или угона груза.
Броня также может использоваться в транспортных средствах для защиты от других угроз, кроме преднамеренного нападения. Некоторые космические корабли оснащены специальной броней, защищающей их от ударов микрометеороидов или осколков космического мусора . Современные самолеты с реактивными двигателями обычно оснащены своего рода броней в виде арамидной композитной кевларовой повязки вокруг корпуса вентилятора или стенок для защиты от мусора, встроенных в корпус газотурбинных двигателей, чтобы предотвратить травмы или повреждение планера в случае срабатывания вентилятора. лопатки компрессора или турбины вырываются. [1]
Конструкция и назначение машины определяют количество имеющейся брони, поскольку она часто очень тяжелая, а чрезмерное количество брони ограничивает подвижность . Чтобы уменьшить эту проблему, исследуются некоторые новые материалы ( наноматериалы ) и составы материалов , в том числе защитная бумага [2] и броневые пластины из алюминиевой пены . [3]
Катаная гомогенная броня прочная, твердая и прочная (не разрушается при быстром и сильном ударе). Сталь с такими характеристиками получают путем обработки литых стальных заготовок соответствующего размера и последующей прокатки их в листы необходимой толщины. [4] Прокатка и ковка (ковка стали, когда она раскалена докрасна) сглаживают зернистую структуру стали, удаляя дефекты, которые могут снизить прочность стали. [5] Прокатка также удлиняет зеренную структуру стали, образуя длинные линии, которые позволяют напряжению, которому подвергается сталь при нагрузке, течь по всему металлу, а не концентрироваться в одной области. [6]
.jpg/1280px-Fox_Scout_Car_(6553547749).jpg)
Алюминий используется, когда необходим легкий вес. Чаще всего используется на БТР и бронемашинах . Хотя он, конечно, не самый прочный металл, он дешев, легок и достаточно прочен, чтобы служить легкой броней.
Кованое железо использовалось на броненосных военных кораблях . Ранние европейские железные доспехи состояли из кованого железа толщиной от 10 до 12,5 см, подкрепленного твердой древесиной толщиной до одного метра . С тех пор его заменили сталью, поскольку сталь значительно прочнее.
Титан имеет почти вдвое большую плотность, чем алюминий, но может иметь предел текучести, аналогичный высокопрочным сталям, что придает ему высокую удельную прочность . Он также обладает высокой удельной упругостью и удельной прочностью. Таким образом, несмотря на более высокую стоимость, он находит применение в областях, где вес имеет значение, например, в индивидуальной броне и военной авиации . Некоторые примечательные примеры его использования включают ВВС США A-10 Thunderbolt II и советский/российский штурмовик Су-25 , в котором для пилота использовался титановый кожух в форме ванны, а также советский/российский Mil Mi. -24 ударный вертолет.
Из-за своей высокой плотности обедненный уран также можно использовать в танковой броне, помещая его между листами стальной брони. Например, некоторые танки M1A1HA и M1A2 Abrams позднего производства , построенные после 1998 года, имеют усиление из ДУ в составе брони в передней части корпуса и передней части башни, а на остальных имеется программа модернизации (см. броню Чобхэма). ).
Металлопластик представлял собой тип брони транспортных средств, первоначально разработанный для торговых судов Британским Адмиралтейством в 1940 году. Первоначальный состав был описан как 50% чистого гранита размером в полдюйма, 43% минерала известняка и 7% битума . Обычно его наносили слоем толщиной в два дюйма и опирали на полдюйма стали .
Пластиковая броня была очень эффективна для остановки бронебойных пуль , поскольку частицы твердого гранита отклоняли пулю, которая затем застревала между пластиковой броней и стальной опорной пластиной. Пластиковую броню можно было нанести, заливая ее в полость, образованную стальной опорной пластиной и временной деревянной формой.
В броне некоторых основных боевых танков (ОБТ) используются полимеры, например полиуретан, который используется в броне «БДД», применяемой на модернизированных Т-62 и Т-55 .
Пуленепробиваемое стекло — это разговорный термин, обозначающий стекло , которое особенно устойчиво к пробитию пулями . В промышленности его обычно называют пуленепробиваемым стеклом или прозрачной броней .
Пулестойкое стекло обычно изготавливается из прочного, но прозрачного материала, такого как поликарбонатный термопласт , или из слоев многослойного стекла . Желаемый результат — материал, внешний вид и светопроницаемость которого аналогичны стандартному стеклу, который обеспечивает различную степень защиты от огня стрелкового оружия .
Слой поликарбоната, обычно состоящий из таких продуктов, как Armormax, Makroclear , Cyrolon, Lexan или Tuffak, часто помещается между слоями обычного стекла. Использование пластика в ламинате обеспечивает устойчивость к ударам, например, физическому нападению с использованием молотка, топора и т. д. Пластик мало что дает в плане пуленепробиваемости. Стекло, которое намного тверже пластика, сплющивает пулю и тем самым предотвращает ее проникновение. Этот тип пуленепробиваемого стекла обычно имеет толщину 70–75 мм (2,8–3,0 дюйма).
Пулестойкое стекло, состоящее из слоев многослойного стекла, состоит из стеклянных листов, склеенных между собой поливинилбутиралем , полиуретаном или этиленвинилацетатом . Этот тип пуленепробиваемого стекла регулярно использовался на боевых машинах со времен Второй мировой войны ; Обычно он имеет толщину около 100–120 мм (3,9–4,7 дюйма) и обычно очень тяжелый.
Разрабатываются новые материалы. Один из них, оксинитрид алюминия , намного легче, но при цене 10–15 долларов США за квадратный дюйм он намного дороже.
Точный механизм керамики для борьбы с теплом был открыт в 1980-х годах. Высокоскоростная фотография показала, что керамический материал разрушается при проникновении кумулятивного снаряда, высокоэнергетические осколки разрушают геометрию струи металла, генерируемой кумулятивным зарядом , значительно уменьшая проникновение. Керамические слои также могут использоваться как часть композитной брони. Высокая твердость некоторых керамических материалов служит разрушителем, который разбивает и распределяет кинетическую энергию снарядов.
Композитная броня — броня, состоящая из слоев двух и более материалов, существенно различающихся по физическим свойствам; сталь и керамика — наиболее распространенные типы материалов в композитной броне. Композитная броня была первоначально разработана в 1940-х годах, хотя на вооружение она поступила намного позже, а ранние образцы часто игнорируются по сравнению с более новыми доспехами, такими как броня Чобхэма . Эффективность композитной брони зависит от ее состава и может быть эффективной против проникающих средств кинетической энергии , а также кумулятивных боеприпасов ; тяжелые металлы иногда включаются специально для защиты от проникновения кинетической энергии.
Композитная броня, используемая на современных западных и израильских основных боевых танках, в основном состоит из элементов невзрывоопасной реактивной брони (NERA) — разновидности реактивной брони . Эти элементы часто представляют собой ламинат, состоящий из двух твердых пластин (обычно из стали высокой твердости) с промежуточным слоем из материала низкой плотности между ними. При ударе промежуточный слой разбухает и перемещает пластины, разрушая тепловые «струи» и, возможно, ухудшая кинетическую энергию снарядов. За этими элементами будет находиться некоторый опорный элемент, предназначенный для остановки разрушенной струи или элемента снаряда, который может быть изготовлен из стали высокой твердости или из композита стали и керамики или, возможно, из урана.
Советские основные боевые танки, начиная с Т-64, использовали композитную броню, которая часто состояла из наполнителя низкой плотности между относительно толстыми стальными пластинами или отливками, например « Комбинация К» . [7] Например, башня Т-64 имела слой керамических шариков и алюминия, зажатый между слоями литой стальной брони, [8] в то время как некоторые модели Т-72 имеют стеклянный наполнитель под названием «Кварц». Гласис резервуара часто представлял собой сэндвич из стали и наполнителя низкой плотности: текстолита ( полимер, армированный стекловолокном ) или керамических пластин. [9] Более поздние башни Т-80 и Т-72 содержали элементы НЕРА, аналогичные рассмотренным выше. [10] [11]
Поясная броня — это слой брони снаружи корпуса (водного судна) военных кораблей, обычно на линкорах , линейных крейсерах , крейсерах и некоторых авианосцах . [12]
Обычно пояс охватывает палубу и несколько ниже ватерлинии корабля. Если он построен внутри корпуса, а не образует внешний корпус, его можно установить под наклоном для улучшения защиты.
При попадании снаряда или торпеды поясная броня предназначена для предотвращения пробития: она либо слишком толстая, чтобы боеголовка не могла проникнуть, либо имеет наклон до такой степени, что может отклонить любой снаряд. Нередко броня главного пояса дополнялась торпедной переборкой, расположенной на несколько метров позади основного пояса, предназначенной для сохранения водонепроницаемой целостности корабля даже в случае пробития основного пояса.
Воздушное пространство между поясом и корпусом также добавляет плавучести . Некоторые корабли военного времени имели поясную броню, которая была тоньше или меньше, чем хотелось бы, чтобы ускорить производство и сохранить ресурсы.
Палубная броня на авианосцах обычно находится на уровне полетной палубы , но на некоторых ранних авианосцах она находилась на палубе ангара . (См. бронированную кабину экипажа .)
Бронирование не является обычным явлением на самолетах, которые обычно полагаются на свою скорость и маневренность, чтобы избежать атак вражеских самолетов и огня с земли, а не пытаться противостоять ударам. Кроме того, любая броня, способная остановить крупнокалиберный зенитный огонь или осколки ракет, приведет к неприемлемому увеличению веса. Таким образом, обычно бронированными являются только жизненно важные части самолета, такие как катапультное кресло и двигатели. Это одна из областей, где титан широко используется в качестве броневого покрытия. Например, в американском штурмовике Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II и советском штурмовике Су-25 , а также в штурмовике Ми-24 Hind пилот сидит в титановом кожухе, известном как «ванна» из-за своей формы. Кроме того, лобовые стекла более крупных самолетов обычно изготавливаются из ударостойких ламинированных материалов , даже на гражданских судах, чтобы предотвратить повреждения от ударов птиц или другого мусора.
Наиболее тяжелобронированной техникой сегодня являются основные боевые танки , которые являются острием сухопутных войск и предназначены для противостояния противотанковым управляемым ракетам , проникающим средствам кинетической энергии , фугасным противотанковым средствам, угрозам ОХБ и некоторым танкам. даже снаряды с крутой траекторией. Израильские танки « Меркава» были спроектированы таким образом, что каждый компонент танка выполняет функцию дополнительной брони для защиты экипажа. Внешняя броня является модульной и позволяет быстро заменять поврежденные детали.
В целях эффективности самая тяжелая броня боевой бронированной машины (ББМ) расположена спереди. Танковая тактика требует, чтобы машина всегда находилась как можно ближе к вероятному направлению огня противника, даже при обороне или операциях отхода .
Наклонная и изогнутая броня может повысить ее защиту. Учитывая фиксированную толщину броневого листа, снаряд, поражающий под углом , должен пробить больше брони, чем снаряд, поражающий перпендикулярно . Наклонная поверхность также увеличивает вероятность отклонения снаряда. Это можно увидеть на V- образной конструкции корпуса, которая направляет силу самодельного взрывного устройства или мины в сторону от боевого отделения, повышая живучесть экипажа . [13]
Начиная с периода « холодной войны» , многие ББМ имели внутри брони противоосколочные вкладыши , предназначенные для защиты экипажа и внутреннего оборудования от осколков (раскалывания), возникающих в результате воздействия снарядов противника, особенно фугасных боеголовок с раздавленной головкой. Противоосколочные вкладыши изготавливаются из арамидов ( кевлар , тварон ), сверхвысокомолекулярного полиэтилена ( Dyneema , Spectra Shield ) или подобных материалов.
Накладная броня, [14] или дополнительная броня, состоит из дополнительных пластин, устанавливаемых на корпус или башню ББМ. Пластины могут быть изготовлены из любого материала и предназначены для установки на ББМ, чтобы противостоять оружию, способному пробить исходную броню машины. [15] [16] Преимуществом накладной брони является возможность адаптировать уровень защиты автомобиля к конкретному сценарию угрозы.
Броня транспортных средств иногда изготавливается импровизированными средствами в разгар вооруженного конфликта экипажами транспортных средств или отдельными подразделениями. Во время Второй мировой войны британские, канадские и польские танкисты приваривали запасные полосы гусениц к корпусам своих танков «Шерман» . [17] Американские танкисты часто добавляли мешки с песком в корпус и башню танков «Шерман», часто в сложной клетке, сделанной из балок. Некоторые танки «Шерман» в полевых условиях были усилены лобовыми пластинами и другой броней, снятой с подбитых танков, чтобы создать импровизированные джамбо , названные в честь тяжелобронированного штурмового танка M4A3E2 . Во время войны во Вьетнаме американские « артиллерийские грузовики » были бронированы мешками с песком и стальными броневыми листами местного производства . [18] Совсем недавно американские войска в Ираке бронировали «Хаммеры» и различные военные транспортные средства из подручных материалов: американцы стали называть их « деревенской броней » или «броней хаджи». [17] Кроме того, произошел инцидент с «Киллдозером» , когда модифицированный бульдозер был бронирован стальным и бетонным композитом, который оказался очень устойчивым к стрелковому оружию.
Броня с двумя и более пластинами, расположенными на расстоянии друг от друга, называемая разнесенной броней, использовалась со времен Первой мировой войны , где она применялась на танках Schneider CA1 и Saint-Chamond . Разнесенная броня может быть выгодна в нескольких ситуациях. Например, это может снизить эффективность проникающих устройств с кинетической энергией , поскольку взаимодействие с каждой пластиной может привести к падению, отклонению, деформации или разрушению снаряда. Этот эффект можно усилить, если броню наклонить . Разнесенная броня также может обеспечить повышенную защиту от кумулятивных снарядов. Это происходит потому, что боеголовка кумулятивного заряда может взорваться преждевременно (на первой поверхности), в результате чего образующаяся металлическая струя теряет свою связность, прежде чем достигнет основной брони и ударится по более широкой площади. Иногда внутренние поверхности этих полых полостей имеют наклон, образуя углы к ожидаемому пути струи кумулятивного заряда, чтобы еще больше рассеять ее мощность. В крайнем случае, относительно тонкие броневые листы, металлическая сетка или решетчатые пластины , которые намного легче, чем полностью защитная броня, могут быть прикреплены в качестве бортовых юбок или юбок башни, чтобы обеспечить дополнительную защиту от такого оружия. Это можно увидеть на немецких танках середины и конца Второй мировой войны , а также на многих современных ББМ . В целом разнесенная броня может обеспечить значительно повышенную защиту при одновременном снижении веса.
Аналогичный щит Уиппла использует принцип разнесенной брони для защиты космического корабля от ударов очень быстрых микрометеороидов . Удар о первую стенку расплавляет или разбивает влетевшую частицу, в результате чего фрагменты разлетаются по более широкой площади при ударе о последующие стенки.
Наклонная броня — это броня, которая устанавливается под невертикальным и негоризонтальным углом, обычно на танках и других боевых бронированных машинах. При заданной нормали к поверхности брони, толщине ее пластины увеличение наклона брони повышает уровень защиты брони за счет увеличения толщины, измеряемой в горизонтальной плоскости, тогда как при заданной плотности площади брони защита может быть либо увеличена, либо увеличена. снижается за счет других наклонных эффектов, зависящих от используемых материалов брони и качеств поражающего ее снаряда. Повышенная защита, вызванная увеличением наклона при сохранении постоянной толщины пластины, обусловлена пропорциональным увеличением плотности площади и, следовательно, массы и, таким образом, не дает никакого преимущества в весе. Поэтому другие возможные эффекты наклона, такие как отклонение, деформация и рикошет снаряда, стали причинами применения наклонной брони в конструкции бронетехники. Другим мотивом является тот факт, что наклонная броня является более эффективным способом прикрытия необходимого оборудования, поскольку она заключает меньший объем с меньшим количеством материала. Самые острые углы обычно наблюдаются на лобовой пластине лобового стекла, поскольку это сторона корпуса, наиболее подверженная ударам, и потому, что здесь больше места для наклона в продольном направлении машины.
Взрывоопасная реактивная броня , первоначально разработанная немецким исследователем Манфредом Хелдом во время работы в Израиле, использует слои фугасного взрывчатого вещества , зажатые между стальными пластинами. При попадании боеголовки с кумулятивным зарядом взрывчатое вещество детонирует и толкает стальные пластины в боеголовку, нарушая поток проникающего жидкого металла заряда (обычно меди при температуре около 500 градусов по Цельсию; [ нужна ссылка ] его можно заставить течь, как вода. при достаточном давлении). Традиционная «легкая» ЗРК менее эффективна против кинетических проникающих средств. Однако «тяжелая» реактивная броня обеспечивает лучшую защиту. Единственным примером, находящимся в настоящее время на вооружении, является российский «Контакт-5» . Взрывоопасная реактивная броня представляет угрозу для дружественных войск, находящихся рядом с машиной.
Невзрывоопасная реактивная броня — это усовершенствованная разнесенная броня, в которой используются материалы, меняющие свою геометрию для повышения защиты под воздействием удара.
Системы активной защиты используют датчик для обнаружения приближающегося снаряда и взрывного запуска контрснаряда на его пути.
Решетчатая броня предназначена для защиты от противотанковых ракетных и ракетных ударов, где боевая часть представляет собой кумулятивный заряд . Планки расположены так, что боеголовка либо частично деформируется перед детонацией, либо взрыватель повреждается, тем самым полностью предотвращая детонацию. Поскольку для создания струи горячего металла кумулятивные заряды имеют очень специфическую структуру, любое нарушение этой структуры значительно снижает эффективность боеголовки. [19] Решетчатую броню можно победить с помощью конструкций с тандемным зарядом, таких как РПГ-27 и РПГ-29 . [20]
Электрическая броня — это недавняя разработка Лаборатории оборонной науки и технологий Великобритании . [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] Транспортное средство оснащено двумя тонкими оболочками, разделенными изоляционным материалом. Внешняя оболочка содержит огромный электрический заряд , а внутренняя находится на земле. Если приближающаяся струя HEAT проникает во внешнюю оболочку и образует мост между оболочками, электрическая энергия разряжается через струю, разрушая ее. Испытания до сих пор были чрезвычайно многообещающими, и есть надежда, что улучшенные системы смогут защитить от проникающих КИ. Разработчики серии бронетехники Future Rapid Effect System (FRES) рассматривают данную технологию. [ нужна цитата ]
{{cite journal}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )