Thép, nhôm và gốm sứ. Sự phát triển của bảo vệ xe hạng nhẹ
Các phương tiện chiến đấu bọc thép của một số lớp kết hợp trọng lượng chiến đấu tương đối nhỏ và mức độ bảo vệ khá cao. Sự kết hợp các đặc điểm này có thể đạt được thông qua một số giải pháp kỹ thuật cơ bản. Tùy thuộc vào yêu cầu và khả năng của khách hàng, các nhà thiết kế hy sinh mức độ bảo vệ hoặc sử dụng các vật liệu và công nghệ mới. Trong những thập kỷ qua, ngành công nghiệp trong nước và thế giới đã tích lũy được kinh nghiệm vững chắc trong việc tạo ra các thiết bị quân sự nhẹ nhưng được bảo vệ tốt.
Trong lịch sử, cách đầu tiên để giảm khối lượng (ví dụ, phù hợp với đặc điểm của khung xe có sẵn) là giảm độ dày của áo giáp với mức độ bảo vệ giảm tương ứng. Việc phát triển các hợp kim thép mới với các đặc tính cao hơn cũng được thực hiện. Sau đó, việc tìm kiếm các kim loại và vật liệu phi kim loại khác bắt đầu kết hợp sức mạnh và trọng lượng thấp. Cuối cùng, từ một thời điểm nhất định trong lĩnh vực xe bọc thép hạng nhẹ, giáp liên hợp và giáp cách xa, trước đây chỉ được sử dụng trên xe hạng nặng, đã được ứng dụng. Ngoài ra, chúng ta cũng không nên quên khả năng lắp đặt lớp bảo vệ động hoặc tích cực bổ sung cho lớp giáp của thân tàu.
Xe tăng lội nước PT-76. Ảnh Russianarmy.ru
thép và nổi
Là ví dụ đầu tiên về phương tiện chiến đấu bọc thép hạng nhẹ nội địa phát triển sau chiến tranh, chúng ta có thể xem xét xe tăng lội nước PT-76. Nó được tạo ra vào cuối những năm bốn mươi phù hợp với một nhiệm vụ kỹ thuật đặc biệt. Chiếc máy này phải có khả năng chống đạn và bơi lội tốt, điều này đặt ra những yêu cầu đặc biệt về thiết kế nói chung. Các nhiệm vụ đã được hoàn thành xuất sắc, mặc dù theo tiêu chuẩn ngày nay, xe tăng kết quả không được phân biệt bởi độ hoàn thiện cao hoặc các đặc tính bảo vệ vượt trội.
Một loại xe tăng lội nước mới nhận được một thân tàu bọc thép hàn ngoại cỡ được thiết kế để tạo ra sức nổi phù hợp. Vật liệu thân là thép bọc thép cấp "2P". Bảo vệ mặt trước của máy gồm các tấm dày 11 và 14 mm, hai bên và đuôi máy có độ dày lần lượt là 14 và 7 mm. Từ trên cao, chiếc xe được bảo vệ bởi mái 5 mm, từ dưới - đáy dày 7 mm. Giáp tháp pháo có độ dày từ 8 đến 17 mm.
Nhà ở xe tăng PT-76 có chiều dài 6,91 m và rộng khoảng 3 m, trong quá trình hiện đại hóa thêm, thân tàu đã được tinh chỉnh lại, nhưng các tính năng chính của nó không thay đổi. Trọng lượng chiến đấu của xe tăng lội nước là 14 tấn - ít hơn một nửa do vỏ bọc thép và tháp pháo.
Xe chiến đấu bộ binh BMP-1. Ảnh của Wikimedia Commons
Lớp giáp dày tới 14-17 mm, bao gồm cả những chiếc được lắp đặt với độ nghiêng lên đến 80 °, có độ bền hạn chế, và do đó PT-76 có các đặc tính bảo vệ hạn chế. Lớp giáp thép của phương tiện này đã được đảm bảo để chống lại các loại đạn vũ khí nhỏ. vũ khí và các mảnh vỡ từ mọi góc độ. Hình chiếu trực diện được gia cố cũng có thể chịu được pháo kích từ các hệ thống cỡ nòng lớn và thậm chí cả súng cỡ nhỏ. Đồng thời, bất kỳ xe tăng hoặc súng chống tăng nào của những năm cuối thập niên bốn mươi đều được đảm bảo bắn trúng PT-76 ở mọi tầm bắn hiệu quả. Tình hình cũng tương tự với các loại súng phóng lựu chống tăng được giới thiệu gần đây.
Xe tăng lội nước PT-76 đáp ứng được yêu cầu, nhưng cuối cùng đã trở nên lỗi thời. Một trong những lý do cho điều này là độ hoàn thiện của thiết kế giáp bảo vệ thấp. Vào đầu những năm sáu mươi, một dự án đã được phát triển để hiện đại hóa sâu rộng khu bảo tồn, bao gồm việc thay thế vật liệu chính của thân tàu. Năm 1961, VNII-100 chế tạo nguyên mẫu vỏ PT-76 bằng hợp kim nhôm D20. Các cuộc thử nghiệm quy mô đầy đủ đã chỉ ra rằng với mức độ bảo vệ tương tự, một chiếc vỏ như vậy nhẹ hơn đáng kể so với thép. Một chiếc vỏ tàu như vậy đã không được đưa vào sản xuất, nhưng đã cho thấy tiềm năng của lớp giáp nhôm. Trong tương lai, những ý tưởng này đã được áp dụng trong các dự án mới.
Thép và nhôm
Ví dụ tiếp theo về thiết kế hạng nhẹ thành công có thể kể đến xe chiến đấu bộ binh Liên Xô BMP-1 và BMP-2. Chiếc đầu tiên trong số chúng được phát triển trong GSKB-2 của Nhà máy Máy kéo Chelyabinsk vào đầu những năm XNUMX và XNUMX phù hợp với các điều khoản tham chiếu mới và có tính đến các công nghệ hiện có. Kết quả là, một thiết kế rất kỳ lạ đã được tạo ra, bao gồm các yếu tố không đặc trưng. Để có được sự kết hợp tối ưu giữa trọng lượng và khả năng bảo vệ, người ta đã đề xuất kết hợp thép và nhôm.
Bố trí huấn luyện BMD-1. Cửa sổ trong thân tàu cho phép bạn đánh giá việc đặt chỗ. Ảnh Vitalykuzmin.net
Cơ sở của thân tàu hàn cho BMP-1 một lần nữa là các tấm thép cuộn có độ cứng cao. Phần trán của thân tàu bọc thép có độ dày từ 7 mm (phần trên nghiêng 80 °) đến 19 mm (phần dưới). Các mặt được làm bằng các tấm 16 và 18 mm. Đuôi tàu có các thông số bảo vệ tương tự. Chiều dày lớn nhất của các bộ phận tháp đạt 33 mm. Một tính năng thú vị của chiếc xe mới là một nắp đậy bổ sung trên khoang động cơ. Để bảo vệ khỏi bị bắn và các tác động bên ngoài, một tấm bìa lớn với các đường gân ngang đặc trưng đã xuất hiện trên tấm phía trên. Nó được làm bằng hợp kim ACM-nhôm với sự bổ sung của kẽm và magiê.
Chiều dài của thân tàu BMP-1 vượt quá 6,73 m, chiều rộng khoảng 2,9 m. 12,7 kg. Tháp thép - chỉ 13 kg. Tấm bìa trước được lắp ráp từ ACM có khối lượng khoảng 3870 kg.
Theo yêu cầu của khách hàng, BMP-1 có thể chịu được các cuộc pháo kích bằng đạn xuyên giáp 7,62 mm từ mọi góc độ. Ngoài ra, tất cả các tờ đặt phòng đều trì hoãn các mảnh nhỏ và nhẹ. Hình chiếu trực diện được bảo vệ khỏi súng máy hạng nặng ở cự ly bằng không. Đạn của pháo 20 mm nước ngoài không thể bắn trúng đầu xe từ khoảng cách hơn 100 m. Đối với hệ thống 23 mm, phạm vi tiêu diệt tối đa là 500 m. Đồng thời, giống như bất kỳ loại xe bọc thép hạng nhẹ nào khác, BMP-1 không có khả năng bảo vệ thực sự trước đạn pháo chống tăng và lựu đạn chống tăng.
Xe chiến đấu đường không BMD-2K. Ảnh của tác giả
BMP-1 không yêu cầu mức độ bảo vệ đặc biệt cao và các đặc tính cần thiết có được nhờ sự kết hợp thành công giữa các vật liệu mới và đã được làm chủ. Trên thực tế, loại xe chiến đấu bộ binh này có thể được coi là mẫu xe nội địa cỡ lớn đầu tiên, trong thiết kế có sử dụng giáp nhôm. Tuy nhiên, "kỷ lục" như vậy không kéo dài quá lâu, và ngay sau đó một loại xe bọc thép thậm chí còn thú vị hơn đã xuất hiện.
Nhôm BMD
Sau khi thử nghiệm vỏ nhôm cho PT-76, các nhà khoa học Liên Xô tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các phương án tốt nhất cho việc bảo vệ và vật liệu nhẹ cho nó. Đến giữa những năm 101, một hợp kim nhôm, magiê và kẽm mới được tạo ra với tên gọi ABT-1901 và 102. Hợp kim này được coi là cơ sở cho áo giáp chống đạn cho các phương tiện chiến đấu hạng nhẹ. Ngay sau đó, trên cơ sở của nó, hợp kim ABT-1903/XNUMX đã được tạo ra, có độ nhớt khác, và nhờ đó nó có thể bảo vệ khỏi đạn pháo.
Năm 1965, Nhà máy Máy kéo Volgograd đã đưa các phương tiện chiến đấu đổ bộ đường không BMD-1 vào thử nghiệm. Trong quá trình phát triển của chúng, nhiệm vụ chính là giảm kích thước và trọng lượng xuống các giá trị tương ứng với khả năng của máy bay vận tải quân sự. Có thể giảm khối lượng thông qua việc sử dụng giáp nhôm của loại ABT-101 và một số hợp kim nhẹ khác. Tuy nhiên, không thể loại bỏ hoàn toàn thép tương đối nặng. Một số bộ phận vẫn được làm từ nó.
Xe chiến đấu bộ binh BMP-3. Ảnh của tác giả
Lớp bảo vệ phía trước của BMD-1 bao gồm một số tấm nhôm được đặt ở các góc khác nhau so với trục ngang và trục dọc của xe. Thiết kế này có thể làm tăng thêm độ dày đã giảm của phần đặt trước. Phần trên của trán dày 10 mm, phần giữa là 32 mm và phần dưới dày 10 mm. Mặt bên của thân tàu được ghép từ các tấm dày 20 và 23 mm. Thức ăn bao gồm các phần có độ dày 15-20 mm. Tháp được làm bằng thép, độ dày tối đa của lớp bảo vệ là 22 mm.
Phần thân của BMD-1 có chiều dài chỉ 5,4 m với chiều rộng chỉ hơn 2,5 m, trọng lượng chiến đấu của toàn bộ xe được xác định là 7,2 tấn. Cũng cần có biện pháp bảo vệ toàn diện trước đạn xuyên giáp 12,7 mm. Do đó, mức độ bảo vệ của BMD-7,62 ở một mức độ nào đó đã lặp lại các đặc điểm của BMP-1. Xe đổ bộ chỉ thua kém xe bộ binh về sức mạnh của giáp trực diện. Đồng thời, phần thân nhỏ gọn hơn làm bằng hợp kim ABT-1 nhẹ bằng một nửa thép được sử dụng trên BMP-101.
Sau đó, một phương tiện chiến đấu đường không mới với khoang chiến đấu và vũ khí khác được tạo ra trên khung gầm BMD-1. Đồng thời, vỏ nhôm vẫn chưa có những thay đổi lớn - trên thực tế, BMD-2 chỉ khác người tiền nhiệm của nó ở vũ khí và một số thiết bị bên trong. Vào giữa những năm 3, một cỗ máy BMD-XNUMX hoàn toàn mới, được tạo ra trên cơ sở các ý tưởng và giải pháp khác, đã được đưa vào sản xuất. Tuy nhiên, trong dự án này, áo giáp nhôm hiện đại đã được sử dụng rộng rãi.
Giáp bảo vệ của BMP-3. 1 - phần trên phía trước (18 mm ABT-102); 2 - tấm xương má (60 mm ABT-102); 3 - hình chiếu phía trước của tháp (16 mm BT-70Sh + 70 mm khe hở không khí + 50 mm ABT-102); 4 - mái tháp (18 mm ABT-102); 5 - phần phía sau của tháp (43 mm ABT-102); 6 - mái (15 mm ABT-102); 7 - nguồn cấp dữ liệu (13 mm ABT-102); 8 - đáy (10 mm AMG-6); 9 - mặt bên (43 mm ABT-102) 10 - tấm thích hợp (15 mm ABT-102): 11 - mặt dưới (43 mm ABT-102); 12 - phần dưới phía trước (10 mm BT-70Sh + 70 mm khe hở không khí + 60 mm ABT-102); 13 - phần giữa phía trước (10 mm BT-70Sh + 70 mm khe hở không khí + 12 mm BT-70Sh + 60 mm ABT-102). Vẽ Btvt.nador.ru
Nhôm và thép cho bộ binh
Vào những năm 3, song song với BMD-3 đầy hứa hẹn, một loại xe chiến đấu bộ binh mới BMP-30 đã được tạo ra. Khi nó được tạo ra, Cục Cơ khí Thiết kế Đặc biệt Kurgan đã tính đến nhu cầu tăng mức độ bảo vệ liên quan đến việc phát triển vũ khí cho các phương tiện bọc thép hạng nhẹ của kẻ thù tiềm tàng. Nó là cần thiết để bảo vệ chống lại đạn pháo XNUMX mm, nhưng đồng thời ngăn chặn sự phát triển trọng lượng không thể chấp nhận được. Giải pháp của những vấn đề như vậy liên quan trực tiếp đến việc sử dụng đặt chỗ mới.
BMP-3 nhận được lớp giáp cách nhau, được chế tạo trên cơ sở các bộ phận nhôm từ hợp kim ABT-102 và thép giáp BT-70Sh. Các bộ phận phía trước và zygomatic trên của cơ thể được làm bằng nhôm và có độ dày lần lượt là 18 và 60 mm. Phần phía trước trung bình, có độ dốc nhẹ về phía trước, bao gồm thép 10 mm, khe hở không khí 70 mm, thép 12 mm và các tấm nhôm 60 mm. Phần dưới có thiết kế tương tự, nhưng phân phối với tấm thép bên trong. Các tấm ván được ghép từ các tấm ABT-102 có độ dày 15 và 43 mm. Mái, đuôi tàu và đáy dày lần lượt là 15, 13 và 10 mm. Phần trán của tháp nhận được sự bảo vệ dưới dạng thép 16 mm, 70 mm không khí và 50 mm nhôm. Một biện pháp bảo vệ bổ sung của hình chiếu phía trước là một tấm chắn phản xạ sóng làm bằng thép bọc thép có độ dày nhỏ.
Lớp giáp đồng nhất và cách nhau của BMP-3 cung cấp khả năng bảo vệ toàn diện chống lại các loại vũ khí cỡ nhỏ cỡ lớn. Hình chiếu trực diện có thể chịu được pháo 30 mm từ cự ly 200 m. Đồng thời, các mô-đun gắn khác nhau cũng được đưa ra để tăng mức độ bảo vệ. Các tấm ốp phía trên nhằm mục đích cải thiện khả năng bảo vệ tên lửa đạn đạo và khả năng bảo vệ động lực học đặc biệt giúp chống lại các cuộc pháo kích từ súng phóng lựu chống tăng.
Xe bọc thép "Typhoon-K" trong lễ duyệt binh. Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga / mil.ru
Phần thân của BMP-3 có chiều dài 7,14 m và rộng khoảng 3,3m, trọng lượng chiến đấu của toàn bộ xe là 18,7 tấn, đồng thời khối lượng của vỏ bọc thép làm bằng thép và nhôm không vượt quá 3,5 tấn. hợp kim ABT-102 giúp giảm gần một phần ba khối lượng của thân tàu so với một đơn vị thép có cùng mức độ bảo vệ. Ngoài ra, các tấm nhôm tương đối dày có thể lắp ráp một thân máy cứng mà không cần các bộ phận nguồn riêng biệt, giúp tiết kiệm trọng lượng hơn.
Thép và gốm sứ
Sự phát triển hơn nữa của các phương tiện bảo vệ dẫn đến các biến thể mới của xe bọc thép, được phân biệt bởi khả năng chống lại các mối đe dọa chính khá cao. Một ví dụ điển hình cho điều này có thể kể đến là các loại xe nội địa thuộc họ Typhoon-K, do doanh nghiệp KamAZ tạo ra trong những năm gần đây. Trong một số dự án của đường dây này, đã có thể thu được những kết quả rất đáng kể trong lĩnh vực bảo vệ.
Vỏ bọc thép của xe Typhoon-K được bảo vệ kết hợp. Một tấm kim loại bên ngoài tương đối mỏng được sử dụng, dưới đó đặt một viên gạch men với các đặc tính cụ thể. Lớp áo giáp bên dưới là một tấm thép có độ dày lớn hơn. Khi một viên đạn hoặc mảnh vỡ đi vào một gói như vậy, nó sẽ xuyên qua lớp bên ngoài, lãng phí một phần năng lượng và gốm làm chậm quá trình đó. Ngoài ra, thép và gốm sứ có các thông số độ bền và độ cứng khác nhau, gây ra sự phá hủy của phần tử gây hại. Các mảnh đạn và đồ gốm được giữ bằng một tấm thép bên trong.
Đuôi xe bọc thép KamAZ-63969 sau các cuộc thử nghiệm pháo kích. Ảnh của JSC KamAZ / Twower.livejournal.com
Một trong những người đầu tiên được trình bày bởi cái gọi là. xe bọc thép thân KamAZ-63969. Lớp giáp kết hợp của nó có thể chịu được pháo kích từ vũ khí 14,5 mm. Ngoài ra còn có một biến thể với lớp giáp kém mạnh hơn chống được đạn 12,7 mm. Phiên bản xe bọc thép này đã đối phó với tất cả các bài kiểm tra, nhưng không khiến khách hàng quan tâm. Một mẫu có tên "Typhoon K-63968" đã được đưa vào loạt phim, khác biệt về cách bố trí và các đặc điểm đặt chỗ. Tuy nhiên, kiến trúc bảo vệ vẫn được giữ nguyên và sử dụng gạch men.
Chiếc "Typhoon-K" nối tiếp có thân tàu dài dưới 9 m và rộng khoảng 2,5 m, tổng trọng lượng của xe lên tới 2,6 tấn vượt quá 24,7 tấn. Một rơ moóc nặng tới 8 tấn có thể kéo được Đồng thời, nhà sản xuất không quy định khối lượng của bản thân thân tàu được bảo vệ.
Một lựa chọn khác để đặt vé kết hợp sử dụng vật liệu gốm đã được thực hiện trong dự án Typhoon K-53949, còn được gọi là Typhoon 4x4 và Typhoonenok. Trong trường hợp này, các tấm gốm được đặt giữa các tấm áo giáp bằng nhôm. Lớp bảo vệ này tương ứng với cấp độ 3 của tiêu chuẩn STANAG 4569 và có thể chống được đạn súng trường xuyên giáp cỡ 7,62 mm.
Xe bọc thép "Typhoon K-53949" với lớp giáp hạng nhẹ. Ảnh của tác giả
"Typhoon 4x4" nhận được một thân tàu có tổng chiều dài dưới 6,5 m và rộng khoảng 2,5 m. Trọng lượng lề của một chiếc xe như vậy là 12 tấn, 2 tấn nữa là trọng tải. Như trong trường hợp của một mẫu lớn hơn, các nhà phát triển không vội chỉ định khối lượng của thân tàu và khả năng bảo vệ của nó, điều này không cho phép chúng tôi đánh giá đầy đủ sự hoàn hảo về trọng lượng của thiết kế.
***
Trong quá khứ, các nhà thiết kế xe bọc thép phải đối mặt với một vấn đề nghiêm trọng dưới dạng mối quan hệ trực tiếp giữa mức độ bảo vệ và khối lượng. Các phương tiện bọc thép có vỏ thép chỉ có trọng lượng phù hợp mới có thể chống lại các yếu tố gây hư hại cao. Tuy nhiên, sau này sự phát triển của ngành luyện kim và sự xuất hiện của các hợp kim mới đã giải quyết được những vấn đề này, nhờ đó một số lượng đáng kể các phương tiện chiến đấu đã xuất hiện ở nước ta và nước ngoài, kết hợp trọng lượng thấp và khả năng bảo vệ tốt.
Giải pháp đầu tiên cho vấn đề trọng lượng và khả năng bảo vệ là hợp kim nhôm, có thể được sử dụng độc lập và kết hợp với các vật liệu khác hoặc thậm chí với giáp bản lề bổ sung. Sau đó, một loại gốm mới xuất hiện, cũng thích hợp để tạo ra sự bảo vệ kết hợp. Sự phát triển của kim loại và vật liệu gốm vẫn tiếp tục và dẫn đến sự xuất hiện của các phương án bảo vệ mới.
Dễ dàng nhận thấy rằng nỗ lực giảm trọng lượng của máy trong khi vẫn bảo vệ tốt đã dẫn đến kết quả nghiêm trọng vào giữa những năm sáu mươi. Lớp giáp nhôm và thép của BMP-1, và sau nó là BMP-2, có thể bảo vệ tổ lái khỏi đạn pháo cỡ nhỏ. Trong dự án BMP-3 tiếp theo, sự kết hợp của các vật liệu khác nhau và sự hiện diện của một khe hở không khí đã giúp nó một lần nữa có thể cải thiện khả năng bảo vệ. Hiện tại, những phát triển như vậy đang được phát triển và dẫn đến những kết quả đáng chú ý mới.
Sự phát triển sau chiến tranh của khoa học vật liệu, dẫn đến sự xuất hiện của các hợp kim và vật liệu phi kim loại mới, đã tạo động lực nghiêm trọng cho sự phát triển của các loại xe chiến đấu bọc thép thuộc nhiều lớp khác nhau. Các kỹ sư có thể cải thiện các đặc tính bảo vệ của máy móc của họ mà không làm tăng đáng kể khối lượng của chúng. Các thiết bị kết quả vẫn đang được sử dụng ở nhiều quốc gia và tất cả các dự án mới được tạo ra có tính đến kinh nghiệm hiện có. Đồng thời, chúng ta nên mong đợi rằng trong tương lai xa, về cơ bản các vật liệu mới sẽ xuất hiện để cải thiện một lần nữa các đặc tính của xe bọc thép, và quy trình của những thập kỷ trước sẽ được lặp lại.
Theo các tài liệu:
http://russianarms.ru/
http://otvaga2004.ru/
http://btvt.narod.ru/
http://masters.donntu.org/
https://popmech.ru/
http://mil.ru/
http://roe.ru/
http://interpolitex.ru/
Baryatinsky M.B. Xe tăng lội nước PT-76. Từ Neva đến sông Hằng và kênh đào Suez. - M.: Yauza, Eksmo, 2016.
Solyankin A. G., Pavlov M. V., Pavlov I. V., Zheltov I. G. Xe bọc thép nội địa. Thế kỷ XX. - M.: Tseikhgauz, 2010. - T. 3. 1946-1965.
Danh mục linh kiện và các bộ phận của xe chiến đấu bộ binh BMP-1. - M.: Nhà xuất bản Quân đội, 1971.
Gomyrin O.A., Shumilov A.Ya. Đặc điểm thân tàu và tháp pháo của BMP-3 // Bản tin xe bọc thép, 1991. Số 5.
Trong lịch sử, cách đầu tiên để giảm khối lượng (ví dụ, phù hợp với đặc điểm của khung xe có sẵn) là giảm độ dày của áo giáp với mức độ bảo vệ giảm tương ứng. Việc phát triển các hợp kim thép mới với các đặc tính cao hơn cũng được thực hiện. Sau đó, việc tìm kiếm các kim loại và vật liệu phi kim loại khác bắt đầu kết hợp sức mạnh và trọng lượng thấp. Cuối cùng, từ một thời điểm nhất định trong lĩnh vực xe bọc thép hạng nhẹ, giáp liên hợp và giáp cách xa, trước đây chỉ được sử dụng trên xe hạng nặng, đã được ứng dụng. Ngoài ra, chúng ta cũng không nên quên khả năng lắp đặt lớp bảo vệ động hoặc tích cực bổ sung cho lớp giáp của thân tàu.
Xe tăng lội nước PT-76. Ảnh Russianarmy.ru
thép và nổi
Là ví dụ đầu tiên về phương tiện chiến đấu bọc thép hạng nhẹ nội địa phát triển sau chiến tranh, chúng ta có thể xem xét xe tăng lội nước PT-76. Nó được tạo ra vào cuối những năm bốn mươi phù hợp với một nhiệm vụ kỹ thuật đặc biệt. Chiếc máy này phải có khả năng chống đạn và bơi lội tốt, điều này đặt ra những yêu cầu đặc biệt về thiết kế nói chung. Các nhiệm vụ đã được hoàn thành xuất sắc, mặc dù theo tiêu chuẩn ngày nay, xe tăng kết quả không được phân biệt bởi độ hoàn thiện cao hoặc các đặc tính bảo vệ vượt trội.
Một loại xe tăng lội nước mới nhận được một thân tàu bọc thép hàn ngoại cỡ được thiết kế để tạo ra sức nổi phù hợp. Vật liệu thân là thép bọc thép cấp "2P". Bảo vệ mặt trước của máy gồm các tấm dày 11 và 14 mm, hai bên và đuôi máy có độ dày lần lượt là 14 và 7 mm. Từ trên cao, chiếc xe được bảo vệ bởi mái 5 mm, từ dưới - đáy dày 7 mm. Giáp tháp pháo có độ dày từ 8 đến 17 mm.
Nhà ở xe tăng PT-76 có chiều dài 6,91 m và rộng khoảng 3 m, trong quá trình hiện đại hóa thêm, thân tàu đã được tinh chỉnh lại, nhưng các tính năng chính của nó không thay đổi. Trọng lượng chiến đấu của xe tăng lội nước là 14 tấn - ít hơn một nửa do vỏ bọc thép và tháp pháo.
Xe chiến đấu bộ binh BMP-1. Ảnh của Wikimedia Commons
Lớp giáp dày tới 14-17 mm, bao gồm cả những chiếc được lắp đặt với độ nghiêng lên đến 80 °, có độ bền hạn chế, và do đó PT-76 có các đặc tính bảo vệ hạn chế. Lớp giáp thép của phương tiện này đã được đảm bảo để chống lại các loại đạn vũ khí nhỏ. vũ khí và các mảnh vỡ từ mọi góc độ. Hình chiếu trực diện được gia cố cũng có thể chịu được pháo kích từ các hệ thống cỡ nòng lớn và thậm chí cả súng cỡ nhỏ. Đồng thời, bất kỳ xe tăng hoặc súng chống tăng nào của những năm cuối thập niên bốn mươi đều được đảm bảo bắn trúng PT-76 ở mọi tầm bắn hiệu quả. Tình hình cũng tương tự với các loại súng phóng lựu chống tăng được giới thiệu gần đây.
Xe tăng lội nước PT-76 đáp ứng được yêu cầu, nhưng cuối cùng đã trở nên lỗi thời. Một trong những lý do cho điều này là độ hoàn thiện của thiết kế giáp bảo vệ thấp. Vào đầu những năm sáu mươi, một dự án đã được phát triển để hiện đại hóa sâu rộng khu bảo tồn, bao gồm việc thay thế vật liệu chính của thân tàu. Năm 1961, VNII-100 chế tạo nguyên mẫu vỏ PT-76 bằng hợp kim nhôm D20. Các cuộc thử nghiệm quy mô đầy đủ đã chỉ ra rằng với mức độ bảo vệ tương tự, một chiếc vỏ như vậy nhẹ hơn đáng kể so với thép. Một chiếc vỏ tàu như vậy đã không được đưa vào sản xuất, nhưng đã cho thấy tiềm năng của lớp giáp nhôm. Trong tương lai, những ý tưởng này đã được áp dụng trong các dự án mới.
Thép và nhôm
Ví dụ tiếp theo về thiết kế hạng nhẹ thành công có thể kể đến xe chiến đấu bộ binh Liên Xô BMP-1 và BMP-2. Chiếc đầu tiên trong số chúng được phát triển trong GSKB-2 của Nhà máy Máy kéo Chelyabinsk vào đầu những năm XNUMX và XNUMX phù hợp với các điều khoản tham chiếu mới và có tính đến các công nghệ hiện có. Kết quả là, một thiết kế rất kỳ lạ đã được tạo ra, bao gồm các yếu tố không đặc trưng. Để có được sự kết hợp tối ưu giữa trọng lượng và khả năng bảo vệ, người ta đã đề xuất kết hợp thép và nhôm.
Bố trí huấn luyện BMD-1. Cửa sổ trong thân tàu cho phép bạn đánh giá việc đặt chỗ. Ảnh Vitalykuzmin.net
Cơ sở của thân tàu hàn cho BMP-1 một lần nữa là các tấm thép cuộn có độ cứng cao. Phần trán của thân tàu bọc thép có độ dày từ 7 mm (phần trên nghiêng 80 °) đến 19 mm (phần dưới). Các mặt được làm bằng các tấm 16 và 18 mm. Đuôi tàu có các thông số bảo vệ tương tự. Chiều dày lớn nhất của các bộ phận tháp đạt 33 mm. Một tính năng thú vị của chiếc xe mới là một nắp đậy bổ sung trên khoang động cơ. Để bảo vệ khỏi bị bắn và các tác động bên ngoài, một tấm bìa lớn với các đường gân ngang đặc trưng đã xuất hiện trên tấm phía trên. Nó được làm bằng hợp kim ACM-nhôm với sự bổ sung của kẽm và magiê.
Chiều dài của thân tàu BMP-1 vượt quá 6,73 m, chiều rộng khoảng 2,9 m. 12,7 kg. Tháp thép - chỉ 13 kg. Tấm bìa trước được lắp ráp từ ACM có khối lượng khoảng 3870 kg.
Theo yêu cầu của khách hàng, BMP-1 có thể chịu được các cuộc pháo kích bằng đạn xuyên giáp 7,62 mm từ mọi góc độ. Ngoài ra, tất cả các tờ đặt phòng đều trì hoãn các mảnh nhỏ và nhẹ. Hình chiếu trực diện được bảo vệ khỏi súng máy hạng nặng ở cự ly bằng không. Đạn của pháo 20 mm nước ngoài không thể bắn trúng đầu xe từ khoảng cách hơn 100 m. Đối với hệ thống 23 mm, phạm vi tiêu diệt tối đa là 500 m. Đồng thời, giống như bất kỳ loại xe bọc thép hạng nhẹ nào khác, BMP-1 không có khả năng bảo vệ thực sự trước đạn pháo chống tăng và lựu đạn chống tăng.
Xe chiến đấu đường không BMD-2K. Ảnh của tác giả
BMP-1 không yêu cầu mức độ bảo vệ đặc biệt cao và các đặc tính cần thiết có được nhờ sự kết hợp thành công giữa các vật liệu mới và đã được làm chủ. Trên thực tế, loại xe chiến đấu bộ binh này có thể được coi là mẫu xe nội địa cỡ lớn đầu tiên, trong thiết kế có sử dụng giáp nhôm. Tuy nhiên, "kỷ lục" như vậy không kéo dài quá lâu, và ngay sau đó một loại xe bọc thép thậm chí còn thú vị hơn đã xuất hiện.
Nhôm BMD
Sau khi thử nghiệm vỏ nhôm cho PT-76, các nhà khoa học Liên Xô tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các phương án tốt nhất cho việc bảo vệ và vật liệu nhẹ cho nó. Đến giữa những năm 101, một hợp kim nhôm, magiê và kẽm mới được tạo ra với tên gọi ABT-1901 và 102. Hợp kim này được coi là cơ sở cho áo giáp chống đạn cho các phương tiện chiến đấu hạng nhẹ. Ngay sau đó, trên cơ sở của nó, hợp kim ABT-1903/XNUMX đã được tạo ra, có độ nhớt khác, và nhờ đó nó có thể bảo vệ khỏi đạn pháo.
Năm 1965, Nhà máy Máy kéo Volgograd đã đưa các phương tiện chiến đấu đổ bộ đường không BMD-1 vào thử nghiệm. Trong quá trình phát triển của chúng, nhiệm vụ chính là giảm kích thước và trọng lượng xuống các giá trị tương ứng với khả năng của máy bay vận tải quân sự. Có thể giảm khối lượng thông qua việc sử dụng giáp nhôm của loại ABT-101 và một số hợp kim nhẹ khác. Tuy nhiên, không thể loại bỏ hoàn toàn thép tương đối nặng. Một số bộ phận vẫn được làm từ nó.
Xe chiến đấu bộ binh BMP-3. Ảnh của tác giả
Lớp bảo vệ phía trước của BMD-1 bao gồm một số tấm nhôm được đặt ở các góc khác nhau so với trục ngang và trục dọc của xe. Thiết kế này có thể làm tăng thêm độ dày đã giảm của phần đặt trước. Phần trên của trán dày 10 mm, phần giữa là 32 mm và phần dưới dày 10 mm. Mặt bên của thân tàu được ghép từ các tấm dày 20 và 23 mm. Thức ăn bao gồm các phần có độ dày 15-20 mm. Tháp được làm bằng thép, độ dày tối đa của lớp bảo vệ là 22 mm.
Phần thân của BMD-1 có chiều dài chỉ 5,4 m với chiều rộng chỉ hơn 2,5 m, trọng lượng chiến đấu của toàn bộ xe được xác định là 7,2 tấn. Cũng cần có biện pháp bảo vệ toàn diện trước đạn xuyên giáp 12,7 mm. Do đó, mức độ bảo vệ của BMD-7,62 ở một mức độ nào đó đã lặp lại các đặc điểm của BMP-1. Xe đổ bộ chỉ thua kém xe bộ binh về sức mạnh của giáp trực diện. Đồng thời, phần thân nhỏ gọn hơn làm bằng hợp kim ABT-1 nhẹ bằng một nửa thép được sử dụng trên BMP-101.
Sau đó, một phương tiện chiến đấu đường không mới với khoang chiến đấu và vũ khí khác được tạo ra trên khung gầm BMD-1. Đồng thời, vỏ nhôm vẫn chưa có những thay đổi lớn - trên thực tế, BMD-2 chỉ khác người tiền nhiệm của nó ở vũ khí và một số thiết bị bên trong. Vào giữa những năm 3, một cỗ máy BMD-XNUMX hoàn toàn mới, được tạo ra trên cơ sở các ý tưởng và giải pháp khác, đã được đưa vào sản xuất. Tuy nhiên, trong dự án này, áo giáp nhôm hiện đại đã được sử dụng rộng rãi.
Giáp bảo vệ của BMP-3. 1 - phần trên phía trước (18 mm ABT-102); 2 - tấm xương má (60 mm ABT-102); 3 - hình chiếu phía trước của tháp (16 mm BT-70Sh + 70 mm khe hở không khí + 50 mm ABT-102); 4 - mái tháp (18 mm ABT-102); 5 - phần phía sau của tháp (43 mm ABT-102); 6 - mái (15 mm ABT-102); 7 - nguồn cấp dữ liệu (13 mm ABT-102); 8 - đáy (10 mm AMG-6); 9 - mặt bên (43 mm ABT-102) 10 - tấm thích hợp (15 mm ABT-102): 11 - mặt dưới (43 mm ABT-102); 12 - phần dưới phía trước (10 mm BT-70Sh + 70 mm khe hở không khí + 60 mm ABT-102); 13 - phần giữa phía trước (10 mm BT-70Sh + 70 mm khe hở không khí + 12 mm BT-70Sh + 60 mm ABT-102). Vẽ Btvt.nador.ru
Nhôm và thép cho bộ binh
Vào những năm 3, song song với BMD-3 đầy hứa hẹn, một loại xe chiến đấu bộ binh mới BMP-30 đã được tạo ra. Khi nó được tạo ra, Cục Cơ khí Thiết kế Đặc biệt Kurgan đã tính đến nhu cầu tăng mức độ bảo vệ liên quan đến việc phát triển vũ khí cho các phương tiện bọc thép hạng nhẹ của kẻ thù tiềm tàng. Nó là cần thiết để bảo vệ chống lại đạn pháo XNUMX mm, nhưng đồng thời ngăn chặn sự phát triển trọng lượng không thể chấp nhận được. Giải pháp của những vấn đề như vậy liên quan trực tiếp đến việc sử dụng đặt chỗ mới.
BMP-3 nhận được lớp giáp cách nhau, được chế tạo trên cơ sở các bộ phận nhôm từ hợp kim ABT-102 và thép giáp BT-70Sh. Các bộ phận phía trước và zygomatic trên của cơ thể được làm bằng nhôm và có độ dày lần lượt là 18 và 60 mm. Phần phía trước trung bình, có độ dốc nhẹ về phía trước, bao gồm thép 10 mm, khe hở không khí 70 mm, thép 12 mm và các tấm nhôm 60 mm. Phần dưới có thiết kế tương tự, nhưng phân phối với tấm thép bên trong. Các tấm ván được ghép từ các tấm ABT-102 có độ dày 15 và 43 mm. Mái, đuôi tàu và đáy dày lần lượt là 15, 13 và 10 mm. Phần trán của tháp nhận được sự bảo vệ dưới dạng thép 16 mm, 70 mm không khí và 50 mm nhôm. Một biện pháp bảo vệ bổ sung của hình chiếu phía trước là một tấm chắn phản xạ sóng làm bằng thép bọc thép có độ dày nhỏ.
Lớp giáp đồng nhất và cách nhau của BMP-3 cung cấp khả năng bảo vệ toàn diện chống lại các loại vũ khí cỡ nhỏ cỡ lớn. Hình chiếu trực diện có thể chịu được pháo 30 mm từ cự ly 200 m. Đồng thời, các mô-đun gắn khác nhau cũng được đưa ra để tăng mức độ bảo vệ. Các tấm ốp phía trên nhằm mục đích cải thiện khả năng bảo vệ tên lửa đạn đạo và khả năng bảo vệ động lực học đặc biệt giúp chống lại các cuộc pháo kích từ súng phóng lựu chống tăng.
Xe bọc thép "Typhoon-K" trong lễ duyệt binh. Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga / mil.ru
Phần thân của BMP-3 có chiều dài 7,14 m và rộng khoảng 3,3m, trọng lượng chiến đấu của toàn bộ xe là 18,7 tấn, đồng thời khối lượng của vỏ bọc thép làm bằng thép và nhôm không vượt quá 3,5 tấn. hợp kim ABT-102 giúp giảm gần một phần ba khối lượng của thân tàu so với một đơn vị thép có cùng mức độ bảo vệ. Ngoài ra, các tấm nhôm tương đối dày có thể lắp ráp một thân máy cứng mà không cần các bộ phận nguồn riêng biệt, giúp tiết kiệm trọng lượng hơn.
Thép và gốm sứ
Sự phát triển hơn nữa của các phương tiện bảo vệ dẫn đến các biến thể mới của xe bọc thép, được phân biệt bởi khả năng chống lại các mối đe dọa chính khá cao. Một ví dụ điển hình cho điều này có thể kể đến là các loại xe nội địa thuộc họ Typhoon-K, do doanh nghiệp KamAZ tạo ra trong những năm gần đây. Trong một số dự án của đường dây này, đã có thể thu được những kết quả rất đáng kể trong lĩnh vực bảo vệ.
Vỏ bọc thép của xe Typhoon-K được bảo vệ kết hợp. Một tấm kim loại bên ngoài tương đối mỏng được sử dụng, dưới đó đặt một viên gạch men với các đặc tính cụ thể. Lớp áo giáp bên dưới là một tấm thép có độ dày lớn hơn. Khi một viên đạn hoặc mảnh vỡ đi vào một gói như vậy, nó sẽ xuyên qua lớp bên ngoài, lãng phí một phần năng lượng và gốm làm chậm quá trình đó. Ngoài ra, thép và gốm sứ có các thông số độ bền và độ cứng khác nhau, gây ra sự phá hủy của phần tử gây hại. Các mảnh đạn và đồ gốm được giữ bằng một tấm thép bên trong.
Đuôi xe bọc thép KamAZ-63969 sau các cuộc thử nghiệm pháo kích. Ảnh của JSC KamAZ / Twower.livejournal.com
Một trong những người đầu tiên được trình bày bởi cái gọi là. xe bọc thép thân KamAZ-63969. Lớp giáp kết hợp của nó có thể chịu được pháo kích từ vũ khí 14,5 mm. Ngoài ra còn có một biến thể với lớp giáp kém mạnh hơn chống được đạn 12,7 mm. Phiên bản xe bọc thép này đã đối phó với tất cả các bài kiểm tra, nhưng không khiến khách hàng quan tâm. Một mẫu có tên "Typhoon K-63968" đã được đưa vào loạt phim, khác biệt về cách bố trí và các đặc điểm đặt chỗ. Tuy nhiên, kiến trúc bảo vệ vẫn được giữ nguyên và sử dụng gạch men.
Chiếc "Typhoon-K" nối tiếp có thân tàu dài dưới 9 m và rộng khoảng 2,5 m, tổng trọng lượng của xe lên tới 2,6 tấn vượt quá 24,7 tấn. Một rơ moóc nặng tới 8 tấn có thể kéo được Đồng thời, nhà sản xuất không quy định khối lượng của bản thân thân tàu được bảo vệ.
Một lựa chọn khác để đặt vé kết hợp sử dụng vật liệu gốm đã được thực hiện trong dự án Typhoon K-53949, còn được gọi là Typhoon 4x4 và Typhoonenok. Trong trường hợp này, các tấm gốm được đặt giữa các tấm áo giáp bằng nhôm. Lớp bảo vệ này tương ứng với cấp độ 3 của tiêu chuẩn STANAG 4569 và có thể chống được đạn súng trường xuyên giáp cỡ 7,62 mm.
Xe bọc thép "Typhoon K-53949" với lớp giáp hạng nhẹ. Ảnh của tác giả
"Typhoon 4x4" nhận được một thân tàu có tổng chiều dài dưới 6,5 m và rộng khoảng 2,5 m. Trọng lượng lề của một chiếc xe như vậy là 12 tấn, 2 tấn nữa là trọng tải. Như trong trường hợp của một mẫu lớn hơn, các nhà phát triển không vội chỉ định khối lượng của thân tàu và khả năng bảo vệ của nó, điều này không cho phép chúng tôi đánh giá đầy đủ sự hoàn hảo về trọng lượng của thiết kế.
***
Trong quá khứ, các nhà thiết kế xe bọc thép phải đối mặt với một vấn đề nghiêm trọng dưới dạng mối quan hệ trực tiếp giữa mức độ bảo vệ và khối lượng. Các phương tiện bọc thép có vỏ thép chỉ có trọng lượng phù hợp mới có thể chống lại các yếu tố gây hư hại cao. Tuy nhiên, sau này sự phát triển của ngành luyện kim và sự xuất hiện của các hợp kim mới đã giải quyết được những vấn đề này, nhờ đó một số lượng đáng kể các phương tiện chiến đấu đã xuất hiện ở nước ta và nước ngoài, kết hợp trọng lượng thấp và khả năng bảo vệ tốt.
Giải pháp đầu tiên cho vấn đề trọng lượng và khả năng bảo vệ là hợp kim nhôm, có thể được sử dụng độc lập và kết hợp với các vật liệu khác hoặc thậm chí với giáp bản lề bổ sung. Sau đó, một loại gốm mới xuất hiện, cũng thích hợp để tạo ra sự bảo vệ kết hợp. Sự phát triển của kim loại và vật liệu gốm vẫn tiếp tục và dẫn đến sự xuất hiện của các phương án bảo vệ mới.
Dễ dàng nhận thấy rằng nỗ lực giảm trọng lượng của máy trong khi vẫn bảo vệ tốt đã dẫn đến kết quả nghiêm trọng vào giữa những năm sáu mươi. Lớp giáp nhôm và thép của BMP-1, và sau nó là BMP-2, có thể bảo vệ tổ lái khỏi đạn pháo cỡ nhỏ. Trong dự án BMP-3 tiếp theo, sự kết hợp của các vật liệu khác nhau và sự hiện diện của một khe hở không khí đã giúp nó một lần nữa có thể cải thiện khả năng bảo vệ. Hiện tại, những phát triển như vậy đang được phát triển và dẫn đến những kết quả đáng chú ý mới.
Sự phát triển sau chiến tranh của khoa học vật liệu, dẫn đến sự xuất hiện của các hợp kim và vật liệu phi kim loại mới, đã tạo động lực nghiêm trọng cho sự phát triển của các loại xe chiến đấu bọc thép thuộc nhiều lớp khác nhau. Các kỹ sư có thể cải thiện các đặc tính bảo vệ của máy móc của họ mà không làm tăng đáng kể khối lượng của chúng. Các thiết bị kết quả vẫn đang được sử dụng ở nhiều quốc gia và tất cả các dự án mới được tạo ra có tính đến kinh nghiệm hiện có. Đồng thời, chúng ta nên mong đợi rằng trong tương lai xa, về cơ bản các vật liệu mới sẽ xuất hiện để cải thiện một lần nữa các đặc tính của xe bọc thép, và quy trình của những thập kỷ trước sẽ được lặp lại.
Theo các tài liệu:
http://russianarms.ru/
http://otvaga2004.ru/
http://btvt.narod.ru/
http://masters.donntu.org/
https://popmech.ru/
http://mil.ru/
http://roe.ru/
http://interpolitex.ru/
Baryatinsky M.B. Xe tăng lội nước PT-76. Từ Neva đến sông Hằng và kênh đào Suez. - M.: Yauza, Eksmo, 2016.
Solyankin A. G., Pavlov M. V., Pavlov I. V., Zheltov I. G. Xe bọc thép nội địa. Thế kỷ XX. - M.: Tseikhgauz, 2010. - T. 3. 1946-1965.
Danh mục linh kiện và các bộ phận của xe chiến đấu bộ binh BMP-1. - M.: Nhà xuất bản Quân đội, 1971.
Gomyrin O.A., Shumilov A.Ya. Đặc điểm thân tàu và tháp pháo của BMP-3 // Bản tin xe bọc thép, 1991. Số 5.
tin tức