Áo giáp nhôm nhiều lớp từ Viện nghiên cứu thép: Đây là loại quái vật gì
Cách đây vài năm, Viện Nghiên cứu Thép, với tư cách là nhà phát triển chính của các cấu trúc bảo vệ cho trang bị và bộ binh, đã công bố việc tạo ra một loại áo giáp mới trên hợp kim nhôm, có thể được sử dụng trong các phương tiện chiến đấu hạng nhẹ tiên tiến. Chúng ta đang nói về các tấm nhôm phân lớp, có thể chịu được các cuộc pháo kích không chỉ từ súng máy hạng nặng mà còn từ súng tự động. Trong tài liệu này, chúng ta sẽ nói về loại giáp này dựa trên mẫu PAS-1 của Liên Xô, loại giáp này đã trở thành tổ tiên của loại bảo vệ này.
Tất cả các thông tin được sử dụng để viết bài báo được lấy từ các nguồn mở và không được phân loại là "bí mật".
ABT-101 và ABT-102
Giáp nhôm để làm gì? Câu trả lời cho câu hỏi này khá đơn giản: cung cấp mức độ bảo vệ cần thiết cho phương tiện chiến đấu với tác động tối thiểu đến khối lượng của nó. Thật vậy, một chiếc vỏ được lắp ráp từ nhôm bọc thép sẽ luôn có trọng lượng nhẹ hơn một chiếc vỏ có độ bền tương đương được làm bằng thép. Đôi khi sự khác biệt này có thể lên tới vài tấn - tất cả phụ thuộc vào các yêu cầu về bảo vệ.
Ở Liên Xô, có hai loại hợp kim nhôm phổ biến nhất: ABT-101 và ABT-102. Thành phần của chúng - với các tỷ lệ phần trăm khác nhau - bao gồm nhôm, kẽm và magiê nguyên chất. Với việc xử lý nhiệt thích hợp, cả hai đều cho thấy các đặc tính của áo giáp, nhưng các đặc tính cơ học của chúng khác nhau một cách đáng kinh ngạc.
ABT-101, ví dụ, từ đó, các trường hợp của BMD, vốn đã trở thành chủ đề bàn tán của thị trấn, được tạo ra, nổi bật với độ cứng tăng lên, đạt (theo Brinell) lên đến 160 HB. Tất nhiên, đối với thép bọc thép có độ cứng trung bình, con số này cao gấp đôi, nhưng đối với nhôm thì đây là giới hạn - trên đó, hợp kim bắt đầu biến thành một loại thủy tinh, tách ra từ các cuộc đạn.
Một ví dụ về việc sử dụng hợp kim ABT-101: Xe chiến đấu trên không BMD-1. Nguồn: importantykuzmin.net
Do độ cứng của chúng, bảng ABT-101 cho thấy kết quả tốt trong khả năng chống đạn, nhưng đồng thời chúng cũng bộc lộ nhược điểm là độ bền va đập tương đối thấp. Điều này thể hiện ở sự xuất hiện của các vết nứt và vết nứt trên mặt sau của tờ giấy tại thời điểm một viên đạn hoặc một viên đạn khác bắn trúng. Dựa trên điều này, chúng tôi có thể kết luận rằng một phần của các lớp bên trong của tấm áo giáp chỉ đơn giản là bị tắt khỏi quy trình do vi phạm tính toàn vẹn của nó.
Tuy nhiên, người ta không nên nghĩ rằng ngay cả những cuộc pháo kích từ súng lục cũng sẽ dội cho những người ngồi sau bộ giáp một trận mưa đá mảnh. Điều này chỉ xảy ra khi năng lượng của viên đạn vượt quá mức được tính toán cho tấm áo giáp có độ dày cụ thể. Mặc dù nó xảy ra rằng một thứ gì đó mạnh hơn nhiều sẽ đến: ví dụ, một quả lựu đạn chống tăng, luồng phân mảnh mà chúng tôi đã viết về đây.
Hợp kim ABT-102 có các đặc điểm hơi khác một chút. Độ cứng của nó thấp hơn ABT-10 khoảng 101%, nhưng độ bền va đập tăng hơn một nửa. Nhờ đó, "thứ 102" ít bị nứt và vỡ hơn, và do đó độ dày của tấm giáp làm từ nó tác động lên vật thể xuyên qua (viên đạn) đầy đủ hơn, triệt tiêu năng lượng của nó. Những đặc tính này của hợp kim được sử dụng tích cực trong sản xuất áo giáp tương đối dày, không giống như "101", đối phó tốt hơn với súng máy hạng nặng và thậm chí cả đạn pháo. Một ví dụ ở đây là BMP-3, thân tàu và tháp pháo được làm bằng ABT-102.
BMP-3, áo giáp chính được làm bằng hợp kim ABT-102. Nguồn: importantykuzmin.net
Có thể kết hợp độ cứng của ABT-101 và độ bền va đập của ABT-102 trong một tấm áo giáp không? Rốt cuộc, sự không đồng nhất như vậy có thể làm tăng đáng kể khả năng chống chịu của áo giáp. Câu hỏi này đã được hỏi vào những năm 80 tại Viện nghiên cứu thép.
Tấm nhôm nhiều lớp PAS
Giải pháp được tìm thấy khá đơn giản về ý nghĩa, mặc dù hơi phức tạp trong thực thi. Thực tế là họ quyết định chế tạo áo giáp theo nguyên tắc của một chiếc bánh sandwich. Để làm điều này, họ lấy hai tấm có độ dày cần thiết và lắp chúng lên trên tấm kia. Một trong số chúng được làm bằng hợp kim ABT-101 và chiếc thứ hai được làm bằng ABT-102. Hơn nữa, tấm từ "101" ở phía trước, tức là khi lắp ráp vỏ bọc thép của phương tiện, nó nên được quay ra ngoài.
Giữa các tấm này có một lớp nhôm nguyên chất thương mại. Họ cũng tạo ra lớp lót dưới dạng một mặt cắt hình chữ U từ nó, nghĩa đen là niêm phong "chiếc bánh sandwich" này từ mọi phía. Hơn nữa, thiết kế này được ép trong một máy cán và được gia công, kết quả là lớp giáp nhôm xếp lớp đã xuất hiện, nhận được chỉ số PAS-1.
Tấm giáp PAS-2B. Các lớp bảo vệ có thể nhìn thấy rõ ràng. Nguồn: niistali.ru
Tất nhiên, quá trình sản xuất sản phẩm này cần nhiều lao động. Tất nhiên, ở đây, đã đến lúc cần nhớ rằng bản thân các bộ phận bọc thép của ABT-101/102 đã trở nên đắt đỏ: quá trình phức tạp tạo ra hợp kim, quá trình xử lý nó, v.v. Và trong trường hợp của chúng tôi, các hoạt động này được bổ sung bằng cách chuẩn bị các tấm để cán, chuẩn bị cấu trúc mong muốn từ các lớp đa hợp kim, bản thân cán, v.v. Tuy nhiên, kết quả của quá trình lao động vẫn còn rõ ràng.
Thử nghiệm bắn phá các tấm giáp PAS-1 cho thấy độ bền của chúng trung bình cao hơn 10-15% so với các tấm giáp nhôm đồng nhất. Đồng thời, mức tăng trọng lượng, nếu so với các tấm nhôm nguyên khối, là 7–10%. Nhưng làm thế nào những con số này ra đời?
Cần phải hiểu rằng hợp kim nhôm, ngay cả ở những đặc tính tốt nhất, không phải là thép bọc thép. Giáp thép phá hủy vật thể tấn công (đạn, đạn pháo), nhưng "nhôm" không thể làm được điều này đơn giản vì mật độ và độ cứng của nó thấp hơn so với những gì xuyên qua nó. Do đó, năng lượng của tác động tác động xuyên vào các lớp nhôm là yếu tố quan trọng hàng đầu. Tất nhiên, nó bị vỡ do động năng của chính nó, nhưng không chủ động như trong một khối thép.
PAS-1 hoàn toàn tuân thủ quy tắc này. Lớp phía trước, được làm bằng ABT-101, do được tăng độ cứng và độ bền va đập thấp, có tác dụng dừng lớn nhất đối với viên đạn, làm chậm tiến độ của nó, đồng thời có tác dụng phá hủy đạn. Từ việc hình thành các quả đạn, đã được đề cập ở trên, lớp của "101" được bảo vệ bởi một chất nền dưới dạng một lớp nhôm và lớp bên dưới là ABT-102, trong đó viên đạn bị mất tốc độ hoàn toàn và bị kẹt.
Tấm giáp PAS-2B
Có thể nói, PAS-1 đã trở thành sản phẩm tiên phong trong việc cải tiến triệt để các đặc tính của giáp nhôm sản xuất trong nước. Sau đó, sử dụng các kết quả đạt được trong quá trình phát triển PAS-1, một loại PAS-2 tiên tiến hơn đã được tạo ra, có sự khác biệt về thành phần cấu tạo và các đặc tính cơ học khác nhau.
Đến nay, Viện Nghiên cứu Thép đã giới thiệu phiên bản áo giáp nhôm nhiều lớp hiện đại nhất - PAS-2B. Do nó sử dụng các hợp kim áo giáp mới có độ cứng và độ nhớt khác nhau, cũng như cách sắp xếp các lớp khác nhau, độ bền của tính mới đã tăng hơn 15% so với tổ tiên của nó khi đối mặt với PAS-1. Nếu chúng ta so sánh nó với các tấm đồng nhất từ ABT-101/102, thì sự gia tăng độ bền thậm chí có thể vượt quá 25%.
Nhìn chung, chúng ta có thể nói rằng triển vọng cho sự phát triển này là rất lớn. Việc sử dụng PAS-2B làm cơ sở cho thân tàu và tháp pháo của các tàu sân bay bọc thép trong tương lai và xe chiến đấu bộ binh có thể tăng cường khả năng bảo vệ trước hỏa lực súng máy hạng nặng và đạn pháo tự động mà không ảnh hưởng đáng kể đến trọng lượng chiến đấu của chúng. Và chúng ta đang nói không chỉ về hình chiếu trực diện, mà còn về các mặt. Ở đây, như họ nói, sẽ có tiền và một đơn đặt hàng tương ứng.
tin tức