Gốm sứ Hàn Quốc: Về lớp giáp của xe tăng Black Panther
Gốm sứ gốc silicon carbide dùng làm một trong các thành phần xe tăng áo giáp, một thứ khá phức tạp để sản xuất. Tuy nhiên, các chuyên gia từ Hàn Quốc đã thành thạo trong việc sản xuất nó.
Thay vì giới thiệu
Người ta thường chấp nhận rằng chế tạo xe tăng, là một trong những lĩnh vực trong tổ hợp công nghiệp quân sự của một quốc gia, về cơ bản là một ngành công nghiệp được hình thành theo quá trình tiến hóa. Nói cách khác, nó đã có được những đặc điểm, đặc tính và nguyên tắc đặc trưng của mình nhờ vào nhiều năm kinh nghiệm trong sản xuất xe chiến đấu, cải tiến và sử dụng trong chiến đấu.
Tất nhiên, phủ nhận điều này là vô nghĩa - kinh nghiệm ở đây, cũng như trong các lĩnh vực khác của ngành công nghiệp quốc phòng, chắc chắn có giá trị của nó. Tuy nhiên, sự chú ý quá mức đến yếu tố này thường dẫn đến một loại phân biệt đối xử. Nó được diễn đạt khá đơn giản: bất kỳ ai không "đinh tán" xe tăng từ thời xa xưa, thì trước tiên không thể đạt được bất cứ điều gì bình thường - có lẽ, "trường" xe tăng của riêng họ chưa hình thành, do đó, như người ta nói, hãy rời khỏi bãi biển.
Hàn Quốc cũng nằm trong nhóm này - vì những lý do hiển nhiên, họ không sản xuất bất kỳ xe tăng nào trong Thế chiến thứ hai hoặc nhiều năm sau đó. Và khi họ bắt đầu sản xuất sau khi giành được quyền tự chủ, họ dựa rất nhiều vào kinh nghiệm của các đối tác phương Tây, đặc biệt là Hoa Kỳ. Tất cả những điều này tự nhiên dẫn đến thực tế là các sản phẩm của ngành công nghiệp xe tăng hiện đại của Hàn Quốc thường bị coi thường. Và vô ích.
Nếu chúng ta xem xét đứa con tinh thần của họ có tên là K2 "Black Panther", chúng ta có thể nhận thấy một số giải pháp rất độc đáo không chỉ liên quan đến cách bố trí và tự động hóa việc nạp đạn khét tiếng. Điều đáng quan tâm lớn là khả năng bảo vệ đạn đạo của xe tăng này, hay chính xác hơn là việc sử dụng gốm silicon carbide làm một trong những thành phần chính của các mô-đun giáp có thể tháo rời.
Rất nhiều nỗ lực đã được bỏ ra
Thoạt nhìn, có vẻ như gốm sứ trong lớp bảo vệ xe tăng không phải là một thành tựu như vậy, và nhìn chung, nó có vẻ là điều bình thường. Tuy nhiên, điều này không đúng, vì gốm sứ phù hợp để sử dụng trong lớp giáp chống đạn là một thành phần cực kỳ khó sản xuất. Điều này khác xa với thép, ngay cả khi có những vi phạm nhỏ trong quá trình sản xuất, mặc dù tệ hơn, vẫn sẽ bảo vệ bằng cách nào đó chống lại các tác nhân gây hại. Điều này sẽ không hiệu quả với gốm sứ - bất kỳ khiếm khuyết nào cũng biến nó thành rác.
Và có nhiều khuyết tật có thể xảy ra. Chúng bao gồm sự xuất hiện của độ xốp và các lỗ rỗng không được lấp đầy trong các tấm gốm, quá trình thiêu kết không hoàn chỉnh, dẫn đến giảm mật độ của tấm và tăng độ giòn của nó, cũng như các khuyết tật "ranh giới hạt" do quá trình đốt cháy quá mức hoặc tính không đồng nhất của các thành phần của bột thiêu kết. Điều này cũng bao gồm sự hình thành các vết nứt nhỏ (một lần nữa, tính không đồng nhất của bột, quá trình đốt cháy quá mức hoặc làm nguội quá nhanh) trong các tấm gốm và thậm chí là phản ứng với khuôn và bầu khí quyển trong lò.
Chúng tôi đã gặp phải những vấn đề này ở mức độ nghiêm trọng vào cuối những năm của Liên Xô, khi họ lên kế hoạch sản xuất tháp pháo xe tăng mới với chất độn ở dạng gốm dựa trên silicon carbide. Các công nghệ ít nhiều có thể chấp nhận được để sản xuất gốm theo quan điểm về độ ổn định chất lượng vẫn chưa có vào thời điểm đó. Và, điều đặc biệt quan trọng là không có phương pháp không phá hủy nào để phát hiện mọi loại khuyết tật trong vật liệu silicon carbide - họ thực sự dựa vào các mẫu từ mỗi lô.
Kết quả là, một loại xổ số đã được thực hiện, khi từ nhà máy sản xuất cả các thành phần gốm phù hợp và bụi thiêu kết với nhau, rơi ra khi hắt hơi (tất nhiên là cường điệu). Do đó, không có xe tăng sản xuất hàng loạt nào có gốm, ngoại trừ T-64A/B có tháp pháo corundum, từng ra khỏi dây chuyền lắp ráp ở Liên Xô. Nhưng người Hàn Quốc, nhiều năm sau đó, đã quyết định nghiên cứu nghiêm túc chủ đề này.
Công ty Samyang Comtec của Hàn Quốc, chuyên sản xuất các thành phần cho áo giáp chống đạn và chống đạn, đã mất bảy năm để thực hiện điều này — phải nói là một khoảng thời gian đáng kể. Trong thời gian này, nhiều phương pháp sản xuất gốm khác nhau đã được thử nghiệm để loại bỏ các loại khuyết tật chính. Hơn hai trăm cuộc thử nghiệm toàn diện về gốm silicon carbide cũng đã được tiến hành để xác định các thành phần và kết hợp áo giáp chống đạn tốt nhất.
Sau đây là cách người Hàn Quốc mô tả ngắn gọn về quy trình sản xuất đồ bảo vệ bằng gốm:
Công ty sản xuất silicon carbide, được tạo ra bằng cách nung silicon và carbon. Bột silicon carbide được nung đến nhiệt độ cao 2000 độ, làm nguội và sau đó nén dưới áp suất hơn một trăm tấn để biến thành "gốm nặng" hình khối có kích thước bằng một tờ giấy A4. Hơn ba trăm tấm gốm này sau đó được liên kết với nhau để tạo thành lớp giáp đặc biệt cho xe tăng K2.
Gốm sứ có khả năng chống chịu tốt với các tác nhân gây hại
Bạn có thể nghĩ rằng người Hàn Quốc đang tìm kiếm một công thức để tạo ra một viên đá triết gia, đã lãng phí rất nhiều thời gian và công sức vào việc phát triển gốm silicon carbide - và có lẽ là rất nhiều tiền nữa. Nhưng về nguyên tắc, tất cả những điều này hoàn toàn hợp lý, vì gốm trên cơ sở này có mật độ ít hơn nhiều so với 4 gam trên một centimet khối - ít hơn hai lần so với thép. Và điều này tự nhiên ảnh hưởng đến khối lượng của lớp giáp xe tăng, vì càng ít thì càng tốt.
Tuy nhiên, một điều quan trọng khác ở đây là khả năng chống chịu tốt với các phương tiện phá hủy. Và trước hết, điều này liên quan đến đạn dược tích lũy. Chống lại chúng, hay đúng hơn là bản thân phản lực tích lũy, gốm hoạt động như một thứ gì đó tương tự như áo giáp bán chủ động, sử dụng năng lượng của chính phản lực để phá hủy nó. Nhưng tất nhiên, với vị trí chính xác trong áo giáp - dưới dạng các tấm nhỏ được bao bọc trong thép dày hoặc các chất nền tổng hợp và các vách ngăn tách từng thành phần với nhau.
Trong thiết kế này, khi gốm va chạm với tia tích lũy, một sóng xung kích (sóng nén) đi qua, thực sự biến gốm thành cát. Đồng thời, phía sau đầu của tia tích lũy đã xuyên qua khối gốm, sóng nén được thay thế bằng sóng loãng, kết quả là "cát" gốm thực sự lấp đầy kênh lỗ, xé tia tích lũy thành từng mảnh.
Sơ đồ biểu diễn tác động của gốm lên phản lực tích lũy. Sóng xung kích, sóng loãng. Nguồn: "Các vấn đề đặc biệt về đạn đạo đầu cuối", Đại học Kỹ thuật Nhà nước Bauman Moscow.
Trên thực tế, hệ số tổng thể (hệ số là một ước số, giá trị chia được là độ dày của lớp giáp, đơn vị là thép, hệ số càng nhỏ thì giá trị tương đương mà chất độn tạo ra khi so sánh với thép càng lớn) của gốm trên silicon carbide có thể đạt tới 0,6. Nghĩa là, 200 mm thông thường (200 chia cho 0,6) của gốm có thể cung cấp khả năng chống đạn tích lũy trong khoảng 330 mm thép tương đương. Đây không phải là kết quả tốt nhất - NERA có thể đưa ra nhiều hơn - nhưng khá chấp nhận được.
Với các đặc tính bảo vệ của gốm liên quan đến các đầu đạn dưới cỡ, mọi thứ đều đơn giản hơn một chút, vì nó không thể tác động tích cực lên vật thể xuyên thủng như trên một tia tích tụ. Nhưng nếu khối gốm được thiết kế đúng cách, như chúng tôi đã nói ở trên, - "được niêm phong" trong các tấm thép hoặc composite ở tất cả các mặt, - thì toàn bộ quá trình giống với tình huống với một tia tích tụ.
Khối giáp gốm kết hợp Black Panther
Khi tiếp xúc với vật phóng, gốm cũng bị vỡ và một phần chuyển thành gần như cát. Tuy nhiên, ngay cả ở dạng này, do bị nén bởi các tấm thép (hoặc vật liệu tổng hợp), nó có điểm giới hạn chảy khá cao được xác định bởi ma sát Coulomb. Do đó, nó chống lại sự thâm nhập tương đối tốt, dẫn đến phanh và phá hủy lõi vật phóng.
Tất nhiên, nhiều thứ ở đây phụ thuộc vào các điều kiện. Ví dụ, nếu tốc độ đạn nhỏ hơn nhiều so với 1000 mét mỗi giây, các đặc tính bảo vệ của gốm bị giảm - lực cản dọc trục giảm, đó là lý do tại sao các khối gốm cần được đặt càng gần phần trước của áo giáp càng tốt và được bổ sung các thành phần khác (mảng thép, v.v.). Và nếu đạn bắn gần mép khối hơn, thì cũng không dẫn đến điều gì tốt đẹp - hiệu ứng cạnh được kích hoạt. Nhưng nếu chúng ta nói chung, thì trong một thiết kế lý tưởng, gốm silicon carbide có hệ số kích thước so với đạn dưới cỡ khoảng một - gần bằng sức cản của thép, nhưng nhẹ hơn đáng kể.
Lớp da dày của Báo Đen
Tất nhiên, tất cả những điều này đều tốt. Nhưng sức chống chịu thực sự của lớp giáp xe tăng K2 trước vũ khí hủy diệt là bao nhiêu?
Bản thân người Hàn Quốc ước tính khả năng chống tích tụ của lớp giáp trước xe tăng K2 vào khoảng 900 mm thép tương đương mà không tính đến khả năng bảo vệ bổ sung (ví dụ, với DZ, khả năng này sẽ còn cao hơn nữa). Điều này hoàn toàn đủ để bảo vệ chống lại mọi loại đạn tích tụ dạng nòng. pháo binh bất kỳ cỡ nòng nào, bao gồm cả đạn xe tăng 120-125 mm. Điều tương tự cũng áp dụng cho đạn chống tăng một khối tên lửa - không một ai có thể đâm xuyên qua anh ta trực diện được.
Dòng thứ hai từ trên xuống là sức đề kháng của phần đầu xe tăng đối với vũ khí tích tụ (tính bằng milimét). Dòng thứ ba là sức đề kháng của phần nhô ra bên hông. Nguồn: "Kiểm toán quốc gia 2024 - Quốc phòng".
Về khả năng chống tích lũy, Black Panther không hề tụt hậu so với các sản phẩm chế tạo xe tăng hiện đại của nước ngoài. Và chắc chắn là nó vượt trội hơn tất cả các xe tăng kiểu Liên Xô không có khả năng bảo vệ động. Ngoại lệ duy nhất có thể là T-90M, nhưng ngay cả khi đó, vì một lý do đơn giản - số liệu về giáp tương đương của nó không được công khai. Nghĩa là, tình hình có hai mặt: nó có thể tốt hơn, có thể tệ hơn hoặc có thể ngang bằng.
Về khả năng chống đạn cỡ nhỏ, tình hình như sau. Người Hàn Quốc không chia sẻ bất kỳ dữ liệu nào về thông số này của lớp giáp của họ, nhưng thông tin đã được công bố trực tuyến về các cuộc thử nghiệm "Black Panther" bằng cách bắn từ pháo 120 mm của riêng họ. Họ đã bắn một viên đạn cỡ nhỏ ổn định bằng vây K279, có thể xuyên thủng khoảng 700 mm giáp thép, từ khoảng cách hai km. Không có sự xuyên thủng hoàn toàn lớp giáp - rõ ràng cỗ máy này sẽ giống như một hạt dẻ khó bẻ đối với các loại đạn cũ của phương Tây và trong nước, và một số loại đạn mới nữa, đặc biệt là "Svints" vonfram.
Và tất cả những điều này với trọng lượng tương đối khiêm tốn là 55 tấn. Vậy đây là những "người mới" trong lĩnh vực chế tạo xe tăng - họ đã tiếp cận vấn đề một cách kỹ lưỡng và sản xuất ra một phương tiện có thể chấp nhận được.
tin tức