Một vài thông tin ngắn gọn về lớp giáp nhôm của xe BMP-3.

Người ta thường tin rằng hợp kim nhôm được sử dụng trong lớp giáp xe hạng nhẹ chỉ đơn thuần là để chống đạn và không liên quan gì đến việc bảo vệ chống lại bất cứ thứ gì lớn hơn 12,7mm. Tuy nhiên, điều này dĩ nhiên không hoàn toàn đúng. Bằng cách điều chỉnh thành phần hợp kim và kỹ thuật sản xuất, khả năng chống đạn khá tốt có thể đạt được.
Một ví dụ nổi bật về điều này là hợp kim nhôm chống đạn ABT-102 sản xuất trong nước (được sử dụng cho lớp giáp của xe BMP-3), thay thế cho hợp kim chống đạn ABT-101 được sử dụng trong xe BMD-1. Phải nói rằng, việc đưa nó vào sử dụng đã mở rộng đáng kể khả năng của các nhà thiết kế trong việc tăng cường lớp giáp của các phương tiện chiến đấu mà không làm tăng trọng lượng của chúng một cách đáng kể.
Một bài báo về khả năng chống đạn và các đặc điểm của xe tăng ABT-102 đã được đăng trên tạp chí "Bản tin Thiết bị Bọc thép" của Liên Xô năm 1980. Bài báo khá ngắn gọn nhưng rất nhiều thông tin hữu ích về khả năng của giáp nhôm so với giáp thép. Chúng tôi khuyến khích bạn nên đọc bài báo này.
Giáp nhôm ABT-102
Giáp chống đạn bằng nhôm ABT-101 đã được công nhận rộng rãi trong ngành sản xuất xe tăng của Nga. Nó được sử dụng để chế tạo thân xe hoàn toàn bằng nhôm của xe chiến đấu đổ bộ đường không BMD-1. Việc sử dụng giáp nhôm trong các phương tiện này cho phép tiết kiệm trọng lượng lên đến 30% so với giáp thép.
Tuy nhiên, trong khi sự phát triển ban đầu của giáp nhôm chỉ nhắm đến đạn 7,62mm và 12,7mm, mục tiêu hiện tại là tạo ra các phương tiện hạng nhẹ có khả năng bảo vệ chống lại cả đạn súng cỡ nhỏ lên đến 30mm. Những yêu cầu này được đáp ứng bởi hợp kim giáp nhôm ABT-102 mới, so với ABT-101, có hàm lượng kẽm, magie và mangan thấp hơn.
Các đặc tính cơ học đặc trưng của hợp kim ABT-102 như sau: σв = 46–48 MPa; σ0,2 = 38–42 MPa; δ = 10 %; αк = 10–14 (N m)/cm²; độ cứng 135–145 HB.
Điều kiện xử lý nhiệt tương tự như những điều kiện đã được phát triển trước đây cho hợp kim ABT-101. Việc giảm hàm lượng kẽm và magie trong hợp kim giúp hợp kim ABT-102 dễ gia công hơn trong quá trình đúc và gia công áp lực (cán, ép, rèn, dập), đồng thời tăng khả năng chống ăn mòn.
Hiện nay, hợp kim này được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cán có độ dày lên đến 80–100 mm.

Việc phát triển hợp kim ABT-102 nhằm mục đích tăng cường khả năng sống sót của giáp. Người ta biết rằng một trong những tiêu chí chính để đánh giá khả năng sống sót của giáp dưới hỏa lực pháo là tỷ lệ giữa độ dày giáp b và đường kính đạn d. Giáp nhôm chống đạn thường hoạt động tốt ở tỷ lệ b/d từ 3-5, trong khi giáp nhôm chống đạn xuyên hoạt động tốt ở tỷ lệ b/d từ 1-3. Tuy nhiên, khoa học vật liệu giáp đòi hỏi độ bền của giáp phải cao hơn ở tỷ lệ b/d thấp hơn.
Việc cần đảm bảo khả năng chống đạn và chống mảnh đạn dẫn đến những hạn chế khá nghiêm ngặt về độ cứng của giáp chống mảnh đạn. Khả năng chống mảnh đạn của giáp nhôm phụ thuộc trực tiếp vào độ cứng của nó và yêu cầu độ cứng tối thiểu là 140 HB (đối với hợp kim ABT-101, độ cứng là 140–160 HB).
Tuy nhiên, mặc dù mối quan hệ giữa khả năng chống đạn và độ cứng trong khoảng 115–165 HB vẫn chưa được xác định, nhưng khả năng sống sót của loại giáp này đòi hỏi phải giới hạn giá trị độ cứng tối đa cho phép. Có thể giả định rằng độ cứng tối ưu cho giáp nhôm chống đạn là khoảng 140 HB.
Các thử nghiệm so sánh đã được tiến hành về khả năng chống đạn của giáp ABT-102, ba hợp kim nhôm và hai loại thép giáp khi bị bắn bằng đạn BZT đặc 23 mm từ khoảng cách 100 m (Hình 1).
Kết quả cho thấy, lớp giáp làm từ hợp kim ABT-102 với độ dày lên đến 70 mm vượt trội hơn hẳn so với giáp thép cấp 43PSM, không thua kém thép BT-70 và là loại tốt nhất trong tất cả các vật liệu giáp nhôm đã biết.
Với việc đưa vào sử dụng đạn xuyên giáp lõi cacbua vonfram tốc độ cao trong quân đội NATO, việc thử nghiệm giáp chống đạn bằng nhôm với loại đạn này trở nên đặc biệt quan trọng (Hình 2). Thử nghiệm so sánh một số vật liệu nhôm, thép 43PSM và giáp ABT-102 với đạn xuyên giáp 30mm cũng cho thấy sự vượt trội đáng kể của giáp làm từ hợp kim ABT-102.

Ước tính việc sử dụng vật liệu này thay cho thép 43PSM có thể giúp tiết kiệm trọng lượng lên tới 30%. Việc sản xuất công nghiệp giáp làm từ hợp kim ABT-102 hiện đang được tiến hành; nó đã chứng minh được hiệu quả trong việc chế tạo thân xe bọc thép VGM hạng nhẹ.
Kết luận: Giáp nhôm ABT-102 mới vượt trội hơn tất cả các hợp kim nhôm đã biết về khả năng chống lại đạn pháo cỡ nhỏ và tương đương với giáp thép (với trọng lượng giáp giảm 30%).
Nguồn:
"Giáp nhôm của ABT-102." A.A. Artsruni, G.A. Balakhontsev, M.I. Maresev, et al. "Bản tin về xe bọc thép," Số 6, 1980.
tin tức