وسایل نقلیه زرهی رزمی تعدادی از کلاسها جرم جنگی نسبتاً کم و سطح حفاظت کافی را ترکیب می کنند. این ترکیب ویژگی ها را می توان با توجه به چندین راه حل فنی اساسی بدست آورد. بسته به نیازها و قابلیت های مشتری ، طراحان سطح حفاظت را قربانی می کنند یا از مواد و فناوری های جدید استفاده می کنند. طی دهه های گذشته ، صنعت داخلی و جهانی تجربیات کاملی در زمینه ایجاد تجهیزات نظامی محافظت شده اما سبک به دست آورده اند.
از نظر تاریخی ، اولین راه کاهش جرم (به عنوان مثال ، مطابق با ویژگی های شاسی موجود) کاهش ضخامت زره با کاهش سطح حفاظتی مربوطه بود. توسعه آلیاژهای فولادی جدید با ویژگی های بالاتر نیز انجام شد. بعداً جستجو برای یافتن فلزات دیگر و مواد غیر فلزی که ترکیب قدرت و وزن کم را دارند آغاز شد. سرانجام ، از زمان معینی در زمینه وسایل نقلیه زرهی سبک ، زره های ترکیبی و فاصله دار ، که قبلاً فقط در وسایل نقلیه سنگین استفاده می شد ، مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این ، نباید امکان نصب حفاظت پویا یا فعال را که مکمل زره بدن خود است ، فراموش کرد.
مخزن شناور PT-76. عکس Russianarmy.ru
فولادی و شناور
به عنوان اولین نمونه از یک وسیله نقلیه زرهی سبک داخلی پس از جنگ ، تانک دوزیست PT-76 را می توان در نظر گرفت. این در اواخر دهه چهل مطابق با یک تکلیف فنی خاص ایجاد شد. این دستگاه قرار بود دارای حفاظت ضد گلوله باشد و به خوبی شناور باشد ، که خواسته های خاصی را در کل طراحی ایجاد کرد. وظایف محوله با موفقیت حل شد ، اگرچه با استانداردهای امروزی مخزن حاصله با کمال بالا یا ویژگی های برجسته حفاظتی متمایز نمی شد.
نوع جدید مخزن دوزیستان دارای بدنه زره پوش جوش داده شده بزرگ است که برای ایجاد شناوری مناسب طراحی شده است. جنس بدنه از فولاد زرهی با نام تجاری "2P" بود. محافظ جلو خودرو شامل ورق هایی با ضخامت 11 و 14 میلی متر ، ضخامت کناره ها و قسمت جلویی به ترتیب 14 و 7 میلی متر بود. از بالا ، خودرو با سقف 5 میلی متر ، از پایین - با ضخامت پایین 7 میلی متر محافظت می شد. زره برجک 8 تا 17 میلی متر ضخامت داشت.
بدنه تانک PT-76 دارای طول 6 ، 91 متر و عرض حدود 3 متر بود. در طول مدرن سازی بیشتر ، بدنه تصفیه شد ، اما ویژگی های اصلی آن تغییر نکرد. وزن رزمی تانک دوزیست 14 تن بود - کمی کمتر از نصف بدنه و برجک زرهی را تشکیل می داد.
ماشین جنگی پیاده BMP-1. عکس Wikimedia Commons
زره تا ضخامت 14-17 میلی متر ، از جمله مواردی که با شیب تا 80 درجه نصب شده اند ، قدرت محدودی داشتند و بنابراین PT-76 ویژگی های حفاظتی محدودی داشت. زره فولادی این خودرو تضمین شده است که در برابر اصابت گلوله های اسلحه کوچک و ترکش از هر زاویه ای مقاومت کند. پیش بینی تقویت شده همچنین می تواند در برابر گلوله باران سیستم های کالیبر بزرگ و حتی اسلحه های کالیبر کوچک مقاومت کند. در عین حال ، هر تانک یا تفنگ ضد تانک در اواخر دهه چهل تضمین می شود که PT-76 را در تمام بردهای موثر مورد اصابت قرار دهد. وضعیت مشابهی با نارنجک اندازهای ضد تانک که اخیراً ظاهر شده بود نیز وجود داشت.
تانک دوزیست PT-76 شرایط مورد نیاز را برآورده کرد ، اما با گذشت زمان توانست منسوخ شود. یکی از دلایل این امر کم بودن کم طراحی محافظ زره بود.در اوایل دهه شصت ، پروژه ای برای مدرن سازی عمیق رزرو توسعه داده شد ، که جایگزینی مواد اصلی بدنه را فراهم می کرد. در سال 1961 ، VNII-100 بدنه آزمایشی PT-76 را با استفاده از آلیاژ آلومینیوم D20 ساخت. آزمایشات در مقیاس کامل نشان داده است که با سطح حفاظت مشابه ، چنین بدنه ای به طور قابل توجهی سبک تر از فولادی است. چنین بدنه ای وارد مرحله تولید نشد ، اما پتانسیل زره آلومینیومی را نشان داد. بعدها ، این ایده ها در پروژه های جدید به کار گرفته شد.
فولاد و آلومینیوم
نمونه بعدی روشنایی طراحی موفق می تواند خودروهای جنگی پیاده نظام BMP-1 و BMP-2 شوروی باشد. اولین آنها در GSKB-2 کارخانه تراکتور چلیابینسک در اوایل دهه پنجاه و شصت مطابق با مشخصات فنی جدید و با در نظر گرفتن فن آوری های موجود توسعه یافت. در نتیجه ، یک طرح بسیار کنجکاو ایجاد شد که شامل عناصر غیرشخصی بود. برای به دست آوردن ترکیب بهینه وزن و حفاظت ، ترکیب فولاد و آلومینیوم پیشنهاد شد.
طرح آموزشی BMD-1. پنجره های ساختمان به شما امکان می دهد رزرو را ارزیابی کنید. عکس Vitalykuzmin.net
اساس بدنه جوش داده شده برای BMP-1 دوباره ورق های فولادی با سختی بالا بود. پیشانی بدنه زره پوش فولادی دارای ضخامت 7 میلی متر (قسمت فوقانی با شیب 80 درجه) تا 19 میلی متر (پایین) بود. کناره ها از ورق های 16 و 18 میلی متری ساخته شده اند. پارامترهای حفاظتی خوراک مشابه بود. بیشترین ضخامت قطعات برجک به 33 میلی متر رسید. از ویژگی های جالب ماشین جدید می توان به پوشش اضافی روی محفظه موتور اشاره کرد. برای محافظت در برابر پوسته پوسته شدن و تأثیرات خارجی ، یک پوشش بزرگ با دنده های عرضی مشخص در ورق جلویی فوقانی ظاهر شد. این از آلیاژ ACM-آلومینیوم با افزودن روی و منیزیم ساخته شده بود.
طول بدنه BMP-1 بیش از 6 ، 73 متر ، عرض-حدود 2 ، 9 متر است. وزن رزمی وسیله نقلیه در سطح 12 ، 7-13 تن تعیین شد. بدنه فولادی جوش داده شده ، بدون قطعات و مجموعه های نصب شده بر روی آن ، کمی بیش از 3870 کیلوگرم وزن داشتند. برج فولادی - تنها 356 کیلوگرم. صفحه پوشش مونتاژ شده ساخته شده از ACM جرم حدود 105 کیلوگرم داشت.
همانطور که مشتری درخواست می کرد ، BMP-1 می تواند در برابر گلوله باران گلوله های زرهی 7.62 میلی متری از همه زوایا مقاومت کند. همچنین ، تمام برگه های رزرو قطعات کوچک و سبک را در خود جای داده بودند. پیش بینی جلو از مسلسل های سنگین در برد صفر محافظت می شود. پوسته های توپ های خارجی با کالیبر 20 میلی متر نمی توانند از فاصله بیش از 100 متر به طور مستقیم به خودرو اصابت کنند. برای سیستم های 23 میلی متری ، حداکثر برد 500 متر بود. در همان زمان ، مانند هر وسیله نقلیه زرهی سبک دیگر ، BMP-1 هیچ حفاظت واقعی در برابر گلوله های تانک و نارنجک های ضد تانک نداشت.
خودروی رزمی هوابرد BMD-2K. عکس از نویسنده
BMP-1 نیاز به حفاظت بالایی ندارد و ویژگی های لازم از طریق ترکیب موفقی از مواد تسلط یافته و جدید بدست آمده است. در واقع ، این وسیله نقلیه پیاده نظام را می توان اولین مدل داخلی در مقیاس بزرگ دانست که در طراحی آن از رزرو آلومینیوم استفاده شده است. با این حال ، چنین "رکورد" زیاد دوام نیاورد و به زودی یک وسیله نقلیه زرهی حتی جالب تر ظاهر شد.
BMD آلومینیوم
پس از آزمایش بدن آلومینیومی برای PT-76 ، دانشمندان شوروی به یافتن بهترین گزینه ها برای محافظت از وزن سبک و مواد برای آن ادامه دادند. در اواسط دهه شصت ، آلیاژ جدیدی از آلومینیوم ، منیزیم و روی با نام ABT-101 و 1901 ایجاد شد. این آلیاژ به عنوان پایه ای برای زره ضد گلوله خودروهای سبک جنگی در نظر گرفته شد. به زودی ، آلیاژ ABT-102/1903 بر اساس آن ایجاد شد که از نظر ویسکوزیته متفاوت بود و به لطف این ، می تواند در برابر گلوله های توپخانه محافظت کند.
در سال 1965 ، کارخانه تراکتورسازی ولگوگراد نمونه اولیه خودروهای رزمی هوابرد BMD-1 را برای آزمایش آورد. هنگام توسعه آنها ، وظیفه اصلی کاهش اندازه و وزن به مقادیر مربوط به قابلیت های هواپیماهای ترابری نظامی بود. کاهش وزن با استفاده از زره آلومینیومی مانند ABT-101 و برخی دیگر از آلیاژهای سبک امکان پذیر بود.با این حال ، امکان حذف کامل فولاد نسبتاً سنگین وجود نداشت. برخی قطعات هنوز از آن ساخته شده اند.
ماشین جنگی پیاده نظام BMP-3. عکس از نویسنده
حفاظت جلویی BMD-1 شامل چندین ورق آلومینیوم است که در زاویه های مختلف نسبت به محور افقی و طولی خودرو قرار گرفته اند. این طراحی باعث افزایش بیشتر ضخامت زره می شود. ضخامت قسمتهای بالای پیشانی 10 میلی متر ، ضخامت قسمت میانی 32 میلی متر و ضخامت قسمت های پایینی 10 میلی متر است. قسمت بدنه از ورق هایی با ضخامت 20 و 23 میلی متر جمع آوری شد. ضخامت خوراک شامل قسمتهای 15-20 میلی متر بود. این برج از فولاد ساخته شده بود ، حداکثر ضخامت حفاظت آن 22 میلی متر بود.
بدنه BMD-1 تنها 5.4 متر طول و کمی بیش از 2.5 متر عرض داشت. وزن رزمی کل خودرو 7.2 تن بود. نیمکره جلویی. حفاظت همه جانبه در برابر 7 گلوله سوراخ کننده زره 62 میلی متری نیز مورد نیاز بود. بنابراین ، سطح حفاظت از BMD-1 تا حدی ویژگی های BMP-1 را تکرار کرد. خودروی فرود تنها از نظر قدرت زره جلو از خودروی پیاده نظام پایین تر بود. در عین حال ، بدنه جمع و جورتر ساخته شده از آلیاژ ABT-101 حدود نیمی از وزن فولادی مورد استفاده در BMP-1 بود.
بعداً ، یک وسیله جنگی جدید هوابرد با محفظه و سلاح های مختلف بر روی شاسی BMD-1 ایجاد شد. در عین حال ، مورد آلومینیوم تغییرات عمده ای را تجربه نکرد - در واقع ، BMD -2 تنها در سلاح ها و برخی از دستگاه های داخلی با سلف خود متفاوت بود. در اواسط دهه هشتاد ، یک ماشین کاملاً جدید BMD-3 ، که بر اساس ایده ها و راه حل های مختلف ایجاد شده بود ، وارد سری شد. با این وجود ، زره آلومینیومی مدرن به طور گسترده در این پروژه استفاده شد.
محافظ زره BMP-3. 1 - قسمت جلویی بالا (18 میلی متر ABT -102) ؛ 2 - برگ زیگوماتیک (60 میلی متر ABT -102) ؛ 3-پیش بینی برج (16 میلی متر BT-70SH + 70 میلی متر فاصله هوا + 50 میلی متر ABT-102) ؛ 4 - سقف برج (18 میلی متر ABT -102) ؛ 5 - قسمت عقب برج (43 میلی متر ABT -102) ؛ 6 - سقف (15 میلی متر ABT -102) ؛ 7 - تغذیه (13 میلی متر ABT -102) ؛ 8 - پایین (10 میلی متر AMG -6) ؛ 9 - تخته (43 میلی متر ABT -102) 10 - ورقه طاقچه (15 میلی متر ABT -102): 11 - تخته پایین (43 میلی متر ABT -102) ؛ 12-قسمت جلویی پایین (10 میلی متر BT-70SH + 70 میلی متر فاصله هوا + 60 میلی متر ABT-102) ؛ 13-قسمت جلویی وسط (10 میلی متر BT-70Sh + 70 میلی متر فاصله هوا + 12 میلی متر BT-70Sh + 60 میلی متر ABT-102). شکل Btvt.nador.ru
آلومینیوم و فولاد برای پیاده نظام
در دهه هشتاد ، به موازات BMD-3 امیدوار کننده ، یک ماشین جنگی پیاده نظام جدید BMP-3 ایجاد شد. هنگام ایجاد آن ، دفتر طراحی ویژه مهندسی مکانیک Kurgan نیاز به افزایش سطح حفاظت در ارتباط با توسعه سلاح برای وسایل نقلیه زرهی سبک دشمن احتمالی را در نظر گرفت. لازم بود که در برابر پوسته های 30 میلی متری محافظت شود ، اما در عین حال از افزایش غیرقابل قبول جرم جلوگیری شود. راه حل چنین مشکلاتی مستقیماً با استفاده از رزرو جدید مرتبط بود.
BMP-3 زره فاصله ای دریافت کرد که بر اساس قطعات آلومینیومی ساخته شده از آلیاژ ABT-102 و فولاد زره BT-70Sh ساخته شده است. قسمت های جلویی فوقانی و زیگوماتیک بدن از آلومینیوم ساخته شده و ضخامت آنها به ترتیب 18 و 60 میلی متر است. قسمت میانی کمی متمایل به جلو شامل فولاد 10 میلی متر ، فاصله هوا 70 میلی متر ، فولاد 12 میلی متر و ورق آلومینیوم 60 میلی متر است. قسمت پایینی دارای ساختار مشابه است ، اما از ورق فولادی داخلی استفاده نمی کند. طرفین از ورق های ABT-102 با ضخامت 15 و 43 میلی متر مونتاژ شده اند. سقف ، قسمت جلویی و زیرین به ترتیب 15 ، 13 و 10 میلی متر ضخامت دارد. پیشانی برجک به شکل 16 میلی متر فولاد ، 70 میلی متر هوا و 50 میلی متر آلومینیوم محافظت می شود. یک محافظ اضافی از نمای جلویی یک سپر منعکس کننده موج است که از فولاد زرهی با ضخامت کوچک ساخته شده است.
زره فاصله دار و یکدست BMP-3 محافظ همه جانبه در برابر سلاح های کوچک با کالیبر بزرگ را فراهم می کند. پیش بینی جلویی در برابر گلوله باران یک توپ 30 میلیمتری از برد 200 متر مقاوم است. در یک زمان ، اتصالات مختلفی نیز برای افزایش سطح حفاظت ارائه شد. پانل های سقفی برای بهبود حفاظت بالستیک در نظر گرفته شده بود و زره های واکنشی انفجاری ویژه در برابر گلوله باران نارنجک انداز ضد تانک مقاومت کردند.
خودروهای زرهی Typhoon-K در خط رژه. عکس توسط وزارت دفاع فدراسیون روسیه / mil.ru
بدنه BMP-3 دارای طول 7 ، 14 متر و عرض حدود 3.3 متر است. وزن رزمی خودرو به طور کلی 18 ، 7 تن است. در عین حال ، جرم بدنه زرهی ساخته شده از فولاد و آلومینیوم از 3.5 تن تجاوز نمی کند.بر اساس داده های شناخته شده ، استفاده از آلیاژ ABT-102 در مقایسه با یک واحد فولادی با سطح حفاظت یکسان ، جرم بدنه را تقریباً یک سوم کاهش می دهد. علاوه بر این ، ورق های آلومینیومی نسبتاً ضخیم اجازه می دهد تا بدنه ای محکم بدون عناصر ساختاری جداگانه مونتاژ شود و در نتیجه باعث صرفه جویی بیشتر در وزن می شود.
فولاد و سرامیک
توسعه بیشتر وسایل حفاظتی منجر به انواع جدیدی از وسایل نقلیه زرهی می شود که با مقاومت نسبتاً بالایی در برابر تهدیدات اصلی مشخص می شود. اتومبیل های داخلی خانواده Typhoon-K ، که توسط شرکت KamAZ در سال های اخیر ایجاد شده است ، می تواند نمونه خوبی از این امر باشد. در چندین پروژه از این خط ، می توان نتایج بسیار قابل توجهی را در زمینه حفاظت به دست آورد.
بدنه زرهی خودروهای Typhoon-K از حفاظت ترکیبی برخوردار می شوند. از یک ورق فلزی خارجی نسبتاً نازک استفاده می شود که در زیر آن کاشی و سرامیک با ویژگی های مشخص قرار داده شده است. لایه زیرین زره یک ورق فولادی ضخیم تر است. هنگام برخورد با چنین بسته ای ، یک گلوله یا ترکش لایه بیرونی را سوراخ می کند ، بخشی از انرژی را صرف می کند و سرامیک آن را مهار می کند. علاوه بر این ، فولاد و سرامیک دارای پارامترهای مختلف قدرت و سختی هستند ، که باعث تخریب عنصر آسیب رسان می شود. قطعات گلوله و سرامیک توسط یک ورق فولادی داخلی در جای خود نگه داشته می شوند.
تغذیه ماشین زرهی KamAZ-63969 پس از آزمایش گلوله باران. عکس توسط OJSC "KamAZ" / Twower.livejournal.com
یکی از اولین آنها به اصطلاح بود. ماشین زرهی سپاه KamAZ-63969. زره ترکیبی آن می تواند در برابر گلوله باران سلاح های 14.5 میلی متری مقاومت کند. همچنین یک نوع با زره کمتر قوی وجود داشت که در برابر گلوله های 12.7 میلی متری محافظت می کند. این نسخه از ماشین زره پوش با تمام آزمایشات کنار آمد ، اما مشتری را جلب نکرد. نمونه ای به نام "Typhoon K-63968" وارد سری شد که از نظر طرح و ویژگی رزرو متفاوت بود. با این حال ، معماری حفاظت ثابت است و استفاده از کاشی و سرامیک را فراهم می کند.
سریال "Typhoon-K" دارای بدنه ای با طول کمی کمتر از 9 متر و عرض حدود 2.5 متر است. وزن کل وسیله نقلیه با بار تا 2.6 تن بیش از 24.7 تن است. امکان یدک کشیدن وجود دارد. یک تریلر با وزن حداکثر 8 تن. سازنده وزن خود محفظه را مشخص نمی کند.
نوع دیگری از زره پوش ترکیبی با استفاده از مواد سرامیکی در پروژه Typhoon K-53949 ، که به Typhoon 4x4 و Typhoonok نیز معروف است ، اجرا شد. در این حالت ، صفحات سرامیکی بین ورق های زره آلومینیومی قرار می گیرند. این حفاظت مربوط به سطح 3 استاندارد STANAG 4569 است و می تواند گلوله های تفنگ زرهی 7.62 میلی متری را تحمل کند.
ماشین زرهی "Typhoon K-53949" با زره پوش سبک. عکس از نویسنده
Typhoon 4x4 بدنه ای با کلاهک با طول کلی کمتر از 6.5 متر و عرض حدود 2.5 متر دریافت کرد. وزن محدود چنین خودرویی 12 تن و 2 تن دیگر برای بار است. همانطور که در مورد نمونه بزرگتر ، توسعه دهندگان عجله ای برای روشن کردن جرم بدن و محافظت از آن ندارند ، که به ما اجازه نمی دهد تا کمال وزن طراحی را به طور کامل ارزیابی کنیم.
***
در گذشته های دور ، طراحان خودروهای زرهی با مشکل جدی در ارتباط مستقیم بین سطح حفاظت و وزن مواجه شدند. خودروهای زرهی با بدنه فولادی تنها با وزن مناسب می توانند مقاومت بالایی در برابر عناصر آسیب رسان نشان دهند. با این حال ، بعداً توسعه متالورژی و ظهور آلیاژهای جدید امکان حل این مشکلات را فراهم کرد ، به همین دلیل تعداد قابل توجهی از وسایل نقلیه جنگی در کشور ما و خارج از کشور ظاهر شد و وزن کم و حفاظت خوب را ترکیب کرد.
اولین راه حل برای مشکل جرم و حفاظت ، آلیاژهای آلومینیوم بود که می توانست هم به صورت مستقل و هم در ترکیب با سایر مواد و یا حتی زره های لولایی اضافی مورد استفاده قرار گیرد. سپس سرامیک های جدید ظاهر شد ، همچنین برای ایجاد حفاظت ترکیبی مناسب است. توسعه فلزات و مواد سرامیکی ادامه دارد و منجر به ظهور گزینه های جدیدی برای حفاظت می شود.
به راحتی می توان دریافت که تلاش برای کاهش جرم خودرو در حین دریافت حفاظت خوب منجر به نتایج جدی در اواسط دهه شصت شد. زره آلومینیومی و فولادی BMP-1 و پس از آن BMP-2 ، می تواند خدمه را در برابر گلوله های توپخانه کالیبر کوچک محافظت کند. در پروژه بعدی BMP-3 ، ترکیب مواد مختلف و وجود شکاف هوا باعث شد که بار دیگر حفاظت را بهبود بخشیم. در حال حاضر ، چنین پیشرفت هایی در حال توسعه است و منجر به نتایج قابل توجه جدیدی می شود.
توسعه علوم مواد پس از جنگ ، که منجر به ظهور آلیاژهای جدید و مواد غیر فلزی شد ، انگیزه ای جدی برای توسعه وسایل نقلیه جنگی زرهی از کلاس های مختلف ایجاد کرد. مهندسان قادر به بهبود ویژگی های حفاظتی وسایل نقلیه خود بدون افزایش چشمگیر وزن آنها بودند. تجهیزات حاصله هنوز در خدمت بسیاری از کشورها است و همه پروژه های جدید با در نظر گرفتن تجربیات موجود ایجاد می شوند. در عین حال ، باید انتظار داشت که در آینده ای دور ، مواد اساساً جدیدی ظاهر شوند که دوباره ویژگی های وسایل نقلیه زرهی را بهبود بخشد و فرآیندهای دهه های اخیر تکرار شود.
