Gennemsigtig rustning
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 7. november 2018; checks kræver 36 redigeringer .Transparent panser (eller skudsikkert glas ) - panser opnået ved at kombinere lag af silikatglas (hærdet, hærdet, forstærket ved kemisk ætsning) med lag af polyurethaner, methylmethacrylater og polycarbonater. Formålet med gennemsigtig rustning er at beskytte mennesker, våben og militært udstyr mod virkningerne af skadelige midler - kugler og fragmenter af ammunition. I Rusland, for pansret glas, er den mellemstatslige standard GOST 30826-2014 "Beskyttende flerlags skudsikre briller" i kraft.
Kravet om optisk gennemsigtighed og ønsket om at give øget modstand mod indtrængning af en højhastigheds-impactor bestemmer brugen ved fremstilling af transparent panser af forstærket silikatglas eller andre meget hårde gennemsigtige materialer (f.eks. aluminiumoxynitrid , aluminiumoxid ( f. safir) [1] , aluminiumoxid-magnesia spinel), som har øget trykstyrke [ 2] .
Samtidig opnås et fald i tendensen til sprøde brud af sådanne materialer til dels på en konstruktiv måde - ved at sammensætte en glasblok af et antal lag materiale forbundet til en monolit med en transparent polymerklæbende film.
Oprettelseshistorie
Brugen af gennemsigtige rustninger begyndte i slutningen af 1930'erne og var drevet af udviklingen af militær luftfart. Efter fremkomsten af en gennemsigtig cockpit baldakin lavet af ikke-splintrende organisk glas , bliver det nødvendigt at beskytte piloten mod maskingeværild fra fjendtlige fly. I lyset af den alvorlige masse og overordnede restriktioner, der er iboende i luftfarten, kunne beskyttelsen af piloten kun ydes fra den mindste (og mest massive) kaliber maskingevær- og kanonbevæbning fra den periode 7,62-7,92 mm. Dette gælder fuldt ud for både gennemsigtige og uigennemsigtige (metal) panser, sidstnævnte med hensyn til den tildelte masse til at beskytte flyet oversteg den gennemsigtige panser væsentligt. Under Anden Verdenskrig blev gennemsigtig rustning installeret på næsten alle typer kampfly i de krigsførende stater - jagerfly, jagerbomber, angrebsfly og bombefly.
På det sovjetiske angrebsfly Il-2 blev "tablet" gennemsigtig rustning af mærket K-4 installeret. Det var en lagdelt sammensætning med et ydre lag af hærdet glas ( stalinit ) 34 mm tykt, samlet af fliser 100 × 150 mm, og et indre lag eller "pude" af 30 mm organisk glas [3] . Det blev produceret i form af flade plader, lagene var forbundet med en tynd film af polyvinylbutyral . Med en tykkelse på 64 mm og en masse på 120 kg/m² kunne K-4 pansret ikke gennemtrænges af en 7,62 mm pansergennemtrængende kugle , når den blev affyret næsten blankt (D = 30 m). I en eller anden form blev "tablet"-panser brugt på alle typer sovjetiske fly - Yakovlev Yak-7 og Yak-9 jagerfly , Lavochkin La-5 og La-7 osv. Felttest af sovjetisk gennemsigtig panser ved beskydning blev udført udført med en panserbrydende kugle B-30 efter normal på pansrets overflade, var skudafstanden 30 m [4] . I 1943 blev der skabt en forbedret rustning af mærket K-5 med kontinuerlige lag af silikatglas, installeret på Il-10 angrebsflyet .
I USSR blev arbejdet med at skabe gennemsigtig rustning baseret på organisk glas udført af All-Union Institute of Aviation Materials VIAM . En af skaberne af panseringeniør M. V. Dumnov. Lederne af dette arbejde B. V. Erofeev og M. M. Gudimov blev tildelt Stalin-prisen [5] .
På tyske fly blev " tripleks " skudsikkert glas i vid udstrækning brugt - en pakke af hærdede glasplader limet ind i en monolit med gennemsigtig lim. På Fw-190- flyene i A4-A8-serien blev der installeret et firelags (6 + 17 + 18 + 6 mm) panserglas med en tykkelse på 50 mm i en vinkel på 25 grader i forhold til maskinens længdeakse. Glasblokvægt 14,6 kg eller 120 kg/m² [6] . Pansermodstandstest blev udført på prøver på 400 × 330 mm i størrelse med en enkelt beskydning af en panserbrydende kugle SmK 7,9 mm fra et MG 17 maskingevær fra en afstand af 50 m . sekventiel ødelæggelse af glaslag ved gennemtrængning af gennemsigtig panser med kugler ved hjælp af et højfrekvent gnistkammer [7] .
Generelt havde skudsikkert gennemsigtigt panser, med samme modstand til stålpanser , omtrent samme masse pr. kvadratmeter beskyttelse, men fire gange tykkelsen, hvor sidstnævnte er en slags betaling for gennemsigtighed. I lighed med stål (metal) rustning, med en stigning i skudvinklen for gennemsigtig rustning fra det normale, øges holdbarheden (afstanden til ikke-penetration af rustningen falder). Med andre ord reagerer rustningens modstand positivt på en ændring i anslagsvinklens cosinus. Seriel gennemsigtig panser fra perioden under Anden Verdenskrig i tykkelser på 50-60 mm gav beskyttelse mod 7,62-7,92 mm pansergennemtrængende kugler fra nul rækkevidde. Samtidig modstod en glasblok med en tykkelse på 60 mm en pansergennemtrængende kugle langs normalen og en blok med en tykkelse på 50 mm - i en vinkel under hensyntagen til designvinklen på den gennemsigtige panser.
Brugt på Spitfire Mk.VB og P-39 Airacobra jagerflyene, gav 38 mm frontal baldakin panser kun delvis beskyttelse mod riffelkaliber pansergennemtrængende kugler. Transparent panser 76 mm tyk beskyttet mod 12,7 mm pansergennemtrængende kugler [8] . Det 75 mm tykke frontalpansrede glas installeret på det tyske angrebsfly Hs-129 er designet til at beskytte piloten fra den forreste halvkugle mod 12,7 mm pansergennemtrængende kugler fra DShK-luftværnsmaskingeværet fra en rækkevidde på 200-300 m. Blandt designerne af panserbeskyttelse kendes et paradoks, ifølge hvilket rustningen påvirkes af helt andre midler (givet af TTT), som den er designet imod. Faktisk er der øjenvidneberetninger fra krigens tid om beskyttelsen (redningen) af piloten, da et 20 mm eksplosivt projektil direkte rammer forruden på Il-2 cockpittet.
Da Il-2'erens kampoverlevelsesevne, der er fastsat af de taktiske og tekniske krav (TTT), blev implementeret i forhold til handlingen af panserbrydende kugler af normal kaliber ( 7,62-7,92 mm), er der ikke noget mærkeligt i den endelige vurdering af resultaterne af kampbrugen af Il-2: Pilotens cockpit kunne ikke modstå nederlaget og kollapsede efter at blive ramt af kugler af stor kaliber, granater af lille kaliber og luftværnsfragmenter, mens det gav adskillige glasfragmenter, hvilket førte til skader på piloten " [9] . Umiddelbart efter krigen blev der taget højde for disse mangler. De taktiske og tekniske krav fra 1945 (TTT-45) satte kravet om at yde panserbeskyttelse til besætningen på angrebsfly fra ammunition af HS-404 kanonen på 20 mm kaliber fra en skudafstand på 50 m [9] .
I krigens sidste fase er der en kraftig stigning i tykkelsen af den gennemsigtige rustning installeret på de tyske jetjagerfly Me 163 , Me 262 , He 162 , He 280 og andre. var bredt repræsenteret af 12,7 mm Colt med stor kaliber -Bruning maskingeværer. I dette tilfælde opstod virkningen af 12,7 mm kugler på pansringen af interceptorflyet, herunder på en kollisionskurs, det vil sige, når man tilføjer hastighedsvektorerne, med jetflyets egen hastighed V = 200 m / s. I betragtning af denne omstændighed var de nye jetjagere kun udstyret med forbedret rustning til piloten og nogle sårbare enheder fra den forreste halvkugle, hvilket gav fuld beskyttelse mod den specificerede kaliber. Den gennemsigtige panser i cockpittavlen var designet til handling af 12,7 mm pansergennemtrængende kugler og havde en tykkelse på 90-100 mm, tykkelsen af den tværgående stålpanser, der dækkede skrogsektionen nåede også rekordværdier for luftfart på 15 og 20 mm [10] [11] [12] .
Efterkrigsudvikling af gennemsigtige rustninger
I USSR, indtil krigens afslutning, var kravene til beskyttelse af piloten (besætningen) med gennemsigtig rustning udelukkende begrænset til 7,62-7,92 mm kaliber. Efter krigens afslutning, i slutningen af 1940'erne, blev det nødvendigt at beskytte cockpittet mod ilden fra de 12,7 mm A/N M2 Colt Browning maskingeværer, som var standardbevæbningen af det amerikanske luftvåbens jetjagerfly, blandt andet fra erfaringerne fra krigen i Korea. VIAM-specialister har etableret en positiv effekt af en metalklemme på modstanden af gennemsigtig rustning. Og på jetjagere og jagerbomber produceret i 1950'erne og 1960'erne og 1970'erne havde den gennemsigtige cockpitpanser en standard metalramme.
I begyndelsen af 1950'erne, i USSR, ikke uden indflydelse fra den tyske praksis med at beskytte jetjagere, blev der skabt en gennemsigtig panser for at beskytte mod M75 pansergennemtrængende sporstof (AP-T) projektil af 20 mm Hispano-Suiza HS-404 luftkanon , projektilvægt 165 d, se figur. HS-404-pistolen havde den højeste mundingsenergi blandt luftkanoner af denne kaliber. En sådan rustning med en tykkelse på 124 mm blev skabt af VIAM med deltagelse af M.V. Dumnova, supervisor B.V. Perov , og installeret især på Il-40 angrebsflyene (se links), Su-7 jagerbomberen og nogle andre fly. Men sådan en tung passiv beskyttelse, dens masse var omkring 280 kg / m 2 , massen af en glasblok var 43 kg, på grund af den hurtige udvikling af supersoniske luftfarts- og missilvåben fra fly i denne periode, blev det hurtigt en anakronisme , og under overgangen til den næste generation af fly i 1970'erne fik hun afslag. I samme periode, i forbindelse med ændringen i USSR's militære doktrin, opgav de selv angrebsflyet. I USA i 1950'erne blev A-4 Skyhawk lette carrier-baserede angrebsfly adopteret af flåden , som tjente i kampenheder i mere end 25 år og blev meget brugt i næsten alle lokale konflikter i 1960'erne, 1970'erne og 80'erne.
Moderne brug af gennemsigtig rustning
Ifølge moderne koncepter er gennemsigtig rustning sammen med uigennemsigtig cockpitpanser et af elementerne til at sikre kampoverlevelse for fly (LA).
På amerikanske jagerfly af tredje og fjerde generation (1970-1980) er gennemsigtig cockpitpanser praktisk talt fraværende. I tilfælde, hvor gennemsigtig rustning er installeret, for eksempel på F-4E Phantom multirole jagerfly eller F-14 Tomcat carrier-baserede jagerfly , er dens tykkelse minimal og er 32 mm, og selve rustningen har snarere en symbolsk betydning. Der er ingen gennemsigtig rustning på det F/A-18-fartøjsbaserede jagerbomberfly. Dette skyldes en række omstændigheder. Herunder, med en grundlæggende ændring i midlerne til ødelæggelse af denne klasse af fly, forårsaget af udskiftning af håndvåben og kanonvåben fra jagere med styrede missilvåben med sprænghoveder af fragmenteringstype udstyret med nærhedssikringer . Under disse forhold bliver placeringen af detonationspunkterne for missilsprænghovedet i forhold til flyet og cockpittet (det vil sige tilgangsretningerne for de slående elementer til rustningen) lige så sandsynligt, og som følge heraf bliver selve ideen om de foretrukne virkningsretninger for det slagende middel forsvinder.
Samtidig bruges gennemsigtig rustning til at beskytte besætningerne på kamphelikoptere, der opererer i ildområdet for automatiske infanterivåben. I 1971 blev Mi-24 transport- og kamphelikopteren taget i brug i USSR [13] . Mi-24 cockpitlanterner består af sidepaneler med dobbelt krumning lavet af plexiglas og flade frontale skudsikre glasblokke. De brede frontalpansrede blokke i begge cockpits, der er placeret i tandem, beskytter sammen med cockpittets stålpanser på 4-5 mm tykkelse den fremadrettede projektion af navigatør-operatøren og helikopterpiloten mod 7,62 mm kugler af infanterivåben. Gennemsigtig rustning bruges til at beskytte cockpittet på moderne Mi-28 og Ka-50 angrebshelikoptere , hvis front- og sideruder er lavet af pansrede glasblokke. Ifølge udviklerne er disse køretøjer beskyttet mod panserbrydende kugler på 12,7 mm kaliber og 20 mm granater. Cockpittet på Su-25 pansrede angrebsfly fra fremadgående skudretninger er også beskyttet af en gennemsigtig TSK-137 panserblok 65 mm tyk.
Krav til gennemsigtig rustning
Gennemsigtig rustning brugt på militærfly skal have to obligatoriske kvaliteter:
- Når gennemboret af et skadeligt middel, giv et minimum af sekundære fragmenter;
- Når du interagerer med disse værktøjer, skal du sikre bevarelsen af gennemsigtighed over det størst mulige område.
Det første krav, der også er relateret til glaseringen af cockpittavlen, har til formål at eliminere muligheden for skade eller skade på besætningen af sekundære fragmenter dannet, når de bryder igennem skrøbelige barrierer. Tabet af gennemsigtighed af pansret glas, især på enkeltsædede fly, svarer praktisk talt til deres fejl.
Transparent rustning i landkøretøjer
Kravene til den gennemsigtige pansring af pansrede kampkøretøjer i letvægtskategorien er bestemt af den gældende STANAG 4569 standard i NATO . Standarden giver mulighed for flere niveauer af beskyttelse, overgangen fra det første til det næste niveau svarer til en stigning i graden af sikkerhed. Tabellerne nedenfor giver en ide om de anvendte tykkelser og masser af gennemsigtig rustning.
Standard gennemsigtig rustning til militær brug af GKN Aerospace (UK) [14] (utilgængeligt link)| Pansertykkelse , mm |
national standard |
Våben/ ammunition |
Kaliber | Testmedium, kugletype |
Kuglevægt , g |
Anslagshastighed , m/s |
Antal scoringstræf * |
Vægt af rustning, kg/m 2 |
Testbetingelser _ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40 | STANAG 4569 Niveau 1 |
Riffel og fragmenteringssimulator FSP _ |
5,56 mm 5,56 mm 7,62 mm 20 mm |
5,56x45 ss109 M193 almindelig 7,62x51 almindelig og 20 mm FSP |
4,00 3,56 9,65 53,8 |
900 937 833 550 |
3 hits i toppen af 120 mm FSP trioen - 1 hit |
90 | Ved t env. miljøer |
| 48 | 112 | t −19° og +49°С | |||||||
| 58 | STANAG 4569 niveau 2 |
Riffel og fragmenteringssimulator FSP _ |
7,62 mm 20 mm |
7,62×39 mm, kugle "BZ" og 20 mm FSP |
7,77 53,8 |
695 630 |
3 hits i toppen af 120 mm FSP trioen - 1 hit |
132 | Ved t env. miljøer |
| 64 | 151 | "BZ" ved +75°С FSP ved t env. miljøer | |||||||
| 71 | 161 | "BZ" ved +75° FSP ved -31°C | |||||||
| 96 | STANAG 4569 niveau 3 |
Riffel og fragmenteringssimulator FSP |
7,62 mm 20 mm |
7,62x54mm B-32 og 20mm FSP |
10,04 53,8 |
854 770 |
3 hits i toppen af 120 mm FSP trioen - 1 hit |
224 | B-32 ved +65° FSP ved -40°C |
| 102 | Riffel og fragmenteringssimulator FSP |
7,62 mm 7,62 mm 20 mm |
7,62x54 mm B-32 7,62x51 AP FFV og 20 mm FSP |
10,04 8,4 53,8 |
854 930 770 |
3 hits i toppen af 120 mm FSP 1 hit |
239 | FFV at t env. FSP -medie ved −40°С |
I det sidste årti har en række lande udført forskning og udvikling for at udvikle mere effektive gennemsigtige panser, som, samtidig med at det opnåede niveau af skudsikker modstand opretholdes, har en lavere masse og tykkelse og er baseret på princippet om at bygge kombineret panser med et meget hårdt ansigts keramisk lag. Et af de lovende materialer til gennemsigtig keramik til rustning er kunstig enkeltkrystal safir [15] . Nedenfor er sammenlignende karakteristika for Saint-Gobain (USA) transparent panser baseret på enkeltkrystal safir dyrket ved hjælp af EFG™ (Edge-defined Film-fed Growth) teknologi [16] .
Sammenlignende egenskaber ved gennemsigtig rustning med et enkeltlag af safir og traditionel gennemsigtig rustning baseret på silikater [17]
| Testmedium, kugletype |
Antal scorende hits |
Panserglas tykkelse , mm |
Tykkelse af PB med safir, mm |
Sapphire panser tykkelse gevinst |
Masse af skudsikkert glas, kg/m 2 |
Masse af PB med safir, kg/m 2 |
Vægtøgning for safirpanser |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 7,62×39 mm, BZ | 3 | 58 | 20.8 | 64 % | 133 | 56 | 58 % |
| 7,62×54 mm B-32 | 3 | 104 | 33,5 | 68 % | 248 | 86 | 65 % |
| 7,62×54 mm B-32 | en | 55 | 24.8 | 55 % | 115 | 67,5 | 41 % |
| 20 mm FSP V sp 630 m/s | en | 55 | 44 | tyve% | 132 | 114 | fjorten% |
| 20 mm FSP V sp 770 m/s | en | 70 | 52 | 26 % | 160 | 125 | 22 % |
Som nævnt ovenfor, under Anden Verdenskrig og efter den, var tykkelsen af den gennemsigtige luftfartsrustning til beskyttelse mod en 7,62 mm pansergennemtrængende kugle af typen B-32, når den blev affyret fra en afstand på omkring 30 m, omkring 60 mm. Panseroverlevelsesevne - 1 glasblok ramt.
Dataene præsenteret i tabellerne viser tydeligt, at det nuværende krav om at sikre rustningernes overlevelsesevne under beskydning, dvs. opretholdelse af sin skudsikre modstand ved en given (begrænset) afstand mellem læsionerne (120 mm), fører til en næsten dobbelt (fra 55 til 96-104 mm) stigning i tykkelsen og massen (henholdsvis fra 132 til 224-248 kg/m 2 ) af rustning. Samtidig blev kravet om overlevelsesevnen for den gennemsigtige pansring af kampkøretøjer fra jordstyrkerne suppleret med betingelsen om at modstå stærkere våben, repræsenteret primært af en 20 mm FSP-fragmenteringssimulator eller en 7,62 mm FFV-kugle med en cermet ( WC) kerne.
Se også
Noter
- ↑ Jones, Christopher Transparent Ceramic Composite Armor - US Patent 7584689 Arkiveret 27. november 2015 på Wayback Machine
- ↑ E. Strassburger. Ballistisk test af gennemsigtig panserkeramik. Journal of the European Ceramic Society. Bind 29, udgave 2, januar 2009, side 267-273
- ↑ Shavrov V. B. Historie om flydesign i USSR. - M .: Mashinostroenie, 1978, del 2, s. 417-429
- ↑ Empirisk blev det fundet, at den optimale modstand for en kaliber på 7,62 mm er tilvejebragt ved et masseforhold mellem silikat og organisk glas på ca. 50:50.
- ↑ Udvikling af luftfartsvidenskab og -teknologi i USSR (Historiske og tekniske essays). — M.: Nauka, 1980, s. 328
- ↑ Grinsell R. Focke-Wulf Fw-190. London/Sydney: Jane's Publ. Co. 1980
- ↑ Der Bruchvorgang beim Beschuss von Panzerglas. Bericht der TAL 14/43 Bearbeiter: Struth und Heitzmann
- ↑ Horas Alter. Panser til fly. - Army Ordnance, 1941, XXI, N 125, 497-498
- ↑ 1 2 O.V. Rastrenin "Flying Tanks" af Ilyushin. Arvingerne af IL-2. Arvingerne af IL-2. - "Yauza", 2018 - (Krig og os. Luftfartssamling). ISBN 978-5-04-089216-7 , s. 12, 31.
- ↑ Jane's All the Worlds Aircraft 1945-1946, s. 123
- ↑ Lei V. Raketter og rumflyvninger. - M .: Forsvarsministeriets militærforlag, 1961, s. 409
- ↑ Jeffrey L. Ethell. De tyske jetfly i kamp. Jane's Publishing Co., London. 1980, s. 56-57
- ↑ Mi-24 Hind - Beskrivelse (utilgængeligt link)
- ↑ Militær Transparent Armor A4 GKN Data . Hentet 14. april 2022. Arkiveret fra originalen 30. november 2021.
- ↑ NATO finansierer ny gennemsigtig rustning (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 4. januar 2012. Arkiveret fra originalen 24. februar 2012.
- ↑ CD Jones, JB Rioux, JW Locher, Large-Area Saphire for Transparent Armor, Proceedings of the 32nd International Conference on Advanced Ceramics and Composites. The American Ceramic Society, s. 113-124, jan. 2008.
- ↑ Fremskridt inden for ballistisk af kommercielt tilgængelige Saint-Gobain safir gennemsigtige panserkompositter . Hentet 2. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 26. december 2017.
Links
- Il-40 angrebsfly . avia-il.ru. - side Sturmovik Il-40 på hjemmesiden Aircraft OKB im. Ilyushin. Hentet 25. januar 2009.
 Ordbøger og encyklopædier |
|---|