Kombineret panser , også sammensat panser , sjældnere flerlags panser - en type panser bestående af to eller flere lag af metalliske eller ikke-metalliske materialer.
Et passivt forsvarssystem (konstruktion) indeholdende mindst to forskellige materialer (ekskl. luftspalter) designet til at give afbalanceret beskyttelse mod VARME og kinetisk ammunition brugt i en enkelt højtrykskanon [1] .
I efterkrigstiden var det vigtigste middel til at besejre tunge pansrede mål (hovedkampvogn, MBT) kumulative våben, repræsenteret først og fremmest ved dynamisk udvikling af panserværnsstyrede missiler (ATGM'er) i 1950-1960'erne, pansergennemtrængende kapacitet af kampenheder, hvoraf i begyndelsen af 1960'erne oversteg 400 mm panserstål.
Svaret på at parere truslen fra kumulative destruktionsmidler blev fundet i skabelsen af flerlags kombineret panser med en højere, sammenlignet med homogen stålpanser, antikumulativ modstand, indeholdende materialer og designløsninger, der tilsammen giver en øget jet-slukningsevne på panserbeskyttelse. I 1970'erne blev pansergennemtrængende fjergranater af underkaliber af 105 og 120 mm tankkanoner med en tung legeret kerne taget i brug og spredt i Vesten, hvilket gav beskyttelse mod hvilket viste sig at være en meget vanskeligere opgave.
Udviklingen af kombineret panser til kampvogne blev startet næsten samtidigt i USSR og USA i anden halvdel af 1950'erne og blev brugt på en række eksperimentelle amerikanske kampvogne fra den periode [2] [3] [4] . Blandt produktionstanke blev kombineret panser imidlertid brugt på den sovjetiske T-64 hovedkampvogn , som begyndte produktionen i 1964 [2] , og blev brugt på alle efterfølgende hovedkampvogne i USSR.
På serielle kampvogne fra andre lande dukkede kombineret rustning af forskellige ordninger op i 1979-1980 på Leopard 2 og Abrams tanks, og siden 1980'erne er blevet standarden i verdens tankbygning. I USA blev kombineret panser til det pansrede skrog og tårn på Abrams-tanken, under den generelle betegnelse " Special Armour ", der afspejler hemmeligholdelsen af projektet, eller "Burlington", udviklet af Ballistic Research Laboratory (BRL) af 1977, inkluderede keramiske elementer [5] , og var designet til at beskytte mod kumulativ ammunition (ækvivalent tykkelse i stål ikke værre end 600-700 mm), og pansergennemtrængende fjerskaller af BOPS-typen (ækvivalent tykkelse i stål ikke værre end 350 -450 mm) [1] [6] [7 ] , men i forhold til sidstnævnte gav den ikke en masseforøgelse sammenlignet med lige så modstandsdygtig stålpanser [8] [9] , og blev konsekvent øget i senere serier. ændringer. På grund af de høje omkostninger sammenlignet med homogene panser og behovet for at bruge panserbarrierer af stor tykkelse og masse for at beskytte mod moderne kumulativ ammunition, er brugen af kombineret panser begrænset til hovedkampvogne og, sjældnere, til de vigtigste eller monterede ekstra panser til infanterikampkøretøjer og andre pansrede køretøjer af let kategori.
Da det er en slags strukturelt panser, har kombineret panser med et keramisk overfladelag og et forstærket plastsubstrat en rekordhøj modstand mod pansergennemtrængende kugler , når de affyres i små vinkler fra normalen, hvilket er direkte relateret til høj (mindst 70) enheder på HRC -skalaen ) hårdhed, keramisk lag med lav massetæthed. Under betingelser for beskydning af kombineret panser i vinkler tæt på normalen er dens masse (overfladedensitet, kg / m² sammenlignet) 2-3 gange mindre end massen af lige så modstandsdygtig stålpanser med høj hårdhed. Det er grunden til, at en sådan rustning oprindeligt, tilbage i 1960'erne, blev brugt til at beskytte besætninger og nogle sårbare enheder af helikoptere, hvis lave hastighed og handlingen i rækkevidden af infanterivåben, med næsten cirkulær beskydning, bestemmer gunstige betingelser for interaktion med den slående rustning for denne rustning.
Skudsikker kombineret rustning består af et frontlag lavet i form af keramiske elementer (plader) og et underlag lavet af forstærket plast. Den høje modstand af en sådan panser skyldes den effektive ødelæggelse af kernerne af pansergennemtrængende kugler på det meget hårde forreste lag, efterfulgt af tilbageholdelsen af de resulterende keramiske fragmenter og kernen af rustningens energikrævende baglag. Princippet er arten af ødelæggelsen af det keramiske lag af pansret i henhold til typen af "destruktionskegle", dannet af et system af radiale og ringformede revner, rettet mod det bagerste lag og øger den tilføjede masse af rustningen [10 ] . Samtidig bestemmer det omfattende ødelæggelsesområde af det keramiske lag sammen med betydelige deformationer af substratet på stødstedet, især i form af delamineringer af lagdelt plast over et stort område, den lave overlevelsesevne af keramisk panser under beskydning sammenlignet med homogent stål. Af disse grunde var omfanget af dets anvendelse i flere årtier praktisk talt begrænset til genstande, under beskydningen af panserbeskyttelse, hvis lav overlevelsesevne ikke var en kritisk faktor - fly, primært helikoptere, og personlig panserbeskyttelse i luftfarten.
Drivkraften til skabelsen og den udbredte brug af kombineret rustning med keramik var de amerikanske militæroperationer i Sydøstasien i 1960'erne. Den massive brug af helikoptere til rekognosceringsformål, overførsel af tropper og udstyr, ildstøtte og evakuering af de sårede viste deres øgede sårbarhed over for jordild fra lette infanterivåben. Det samlede antal nedskudte helikoptere oversteg fire tusinde [11] .
En analyse af tab gjorde det muligt at fastslå, at på det tidspunkt, i dette operationsområde, var det vigtigste middel til at ødelægge helikoptere lette automatiske håndvåben på 7,62 mm kaliber.
For at beskytte cockpittet, vitale enheder og systemer i amerikanske fly, er kombineret panser med keramik blevet brugt siden 1966. Under Vietnamkrigen blev keramiske rustninger installeret på Bell UH-1B/C/D , AH-1 HueyCobra , OH-58 , Sikorsky CH-54 helikoptere , C-130 militære transportfly , taktisk jagerfly A-7 "Corsair" og på nogle andre maskiner. I en række tilfælde har panser med keramik erstattet DPSA (Dual Property Steel Armor), som er ringere end det med hensyn til vægteffektivitet. Så installationen på AH-1G helikopteren af et sæde lavet af keramisk-plastik panser med et lagforhold: borcarbid 9,6 mm + glasfiber 6,4 mm, i stedet for et sæde lavet af stål af forskellig hårdhed, gjorde det muligt at reducere vægten af sidstnævnte med 10,4 kg [12] .
Kombineret rustning af mærket Starmat (dato for registrering af mærket i 1965) fra Aerojet General Corp. med et forreste lag af AD85 eller AD95 korund keramik og et 2024-T4 aluminiumslegeringssubstrat blev installeret på de første modifikationer af UH-1 og CH-54 helikoptere, i rækkefølgen af deres operationelle raffinement i kampenheder. Panserpanelerne blev overlappet og fastgjort direkte til den rørformede sæderamme af den første og anden pilot af UH-1B helikopteren. Skydende panserpaneler med en totalvægt på 49,6 kg blev installeret i specielle glidere langs siderne af kabinen, hvert panel på siden af den tilsvarende kabinedør. Panserpanelerne gav beskyttelse til pilotens laterale projektion og bevægede sig tilbage, når besætningen landede eller gik fra bilen. Den samlede vægt af det pansrede sæde er 65 kg. Kravene til beskyttelse af helikopterbesætningen sørgede for 100 % ikke-gennemtrængning af panserbeskyttelse ved affyring af en 7,62 mm M61 pansergennemtrængende kugle fra en afstand af 100 yards (91 m), en anslagsvinkel (fra den normale ) på 15 ° [13] [14] . Dette gav beskyttelse til helikopterbesætningen fra bunden, siderne og ryggen af sæderne. I efterfølgende design af pansrede sæder af Norton [15] , Ceradyne, Simula, Martin-Baker - "Helicopter Armored Crashworthy Seats Mark 1 (HACS 1)" - er panser allerede inkluderet i sædedesignet, hvilket resulterer i en reduktion i det samlede antal vægten af strukturen [16] .
For at beskytte piloterne mod de fremadrettede ildretninger blev der på en presserende anmodning udviklet et "beskytter" brystskjold, lavet af HFC-panser, der dækkede brystdelen af torsoen.
Næsten i samme periode i USA har Goodyear Aerospace Corp. HFC-panser ( Hard Faced Composite Armor - kombineret panser med et forreste lag med høj hårdhed) blev skabt og blev udbredt [17] . Som det bagerste lag af HFC-pansringen blev der brugt glasfiber baseret på en trækfiberroving og en polyesterbinder. Glasfiber er udviklet af det amerikanske Pikatinsky Arsenal .
Siden 1965 er HFC-panser blevet produceret i henhold til militære specifikationer MIL-A-46103 (MR), i første omgang med korund keramiske plader med et indhold af aluminiumoxid på 85 eller 95% - et materiale, der var kendetegnet ved den enkleste fremstillingsteknologi (presning og efterfølgende sintring af emner) og lave omkostninger . Senere, efterhånden som mere effektive materialer udvikles, og med skær baseret på siliciumcarbid eller borcarbid. Især panserbeskyttelsen af besætningen og sårbare systemer i AH-1G-helikopteren blev leveret af nye pansrede sæder med glidende sideskjolde og lokalt installerede panserpaneler fra den nye kombinerede panser af Noroc-mærket, fremstillet af Protective Products Division af Norton Company , baseret på borcarbid og glasfiber. Datoen for registrering af pansermærket er 1967.
De beskyttende egenskaber (skudsikker modstand) af kombineret rustning påvirkes positivt af følgende egenskaber ved det keramiske materiale [18] [19] :
Teknologiniveauet for kombineret rustning med keramik i 1970'erne [20] [21] [22] [23]
| Keramisk materiale, mærke og produktionsmetode | Massetæthed, g/cm³ | Panser ryg materiale | Tykkelse og vægt af baglaget | Panseroverfladedensitet, kg/m² |
|---|---|---|---|---|
| Al 2 O 3 AD85 eller AD94 (CoorsTek), presning og sintring | 3,40-3,62 | Glasfiber fra bugseret glasfiber, "gunny" (75%) på en polyesterbinder (25%) | 6,35 mm; 12 kg/m² | 42-46 |
| SiC KT (97% SiC), Carborundum Co., presning og sintring, reaktionssintring | 3.1-3.13 | også | 6,35 mm; 12 kg/m² | 38-42 |
| B 4 C , Noroc eller Norbide (Norton Co.), varmpresning | 2,48-2,50 | også | 6,35 mm; 12 kg/m² | 33-36 |
I anden halvdel af 1970'erne, på grund af fremstillingen af det bagerste lag af panser fra organotekstolit baseret på Kevlar aramidfiber , var det muligt yderligere at reducere vægten af den kombinerede panser med 10-12%. Da de bedste resultater tidligere er opnået med borcarbid, blev B 4 C-organit sammensætningen valgt af Ceradyne Int. som den mest lovende i designet af panserbeskyttelse til AH-64 helikopterkabinen , som omfattede besætningspansrede sæder, sideskjolde, cockpitgulve samt beskyttelseselementer til motorenheder, hydrauliske boostere og helikopterkontrolsystemer. Senere, siden 1980'erne, er lignende panser blevet brugt i design af helikopterpansrede sæder af Martin-Baker [24] og andre.
Noget tidligere, siden slutningen af 1960'erne, er der i USA stillet krav til beskyttelse af besætninger og helikoptersystemer mod 12,7 mm panserbrydende kugler. I 1969 udviklede Norton Company en kombineret panser med borcarbid for at beskytte mod 12,7 mm pansergennemtrængende kugler, vægten af 1 m² rustning er 59 kg. Det var beregnet til at beskytte besætningen og individuelle komponenter i en erfaren angrebshelikopter AH-56 "Cheyenne" . For sammenlignelige skydeområder er de mindst nødvendige masser af kombineret panser omkring 55-64 kg/m², men under hensyntagen til den accepterede taktiske skydeafstand ved en helikopter på 400-500 m, er de nødvendige pansermasser til beskyttelse mod 12,7 mm panser- piercingkugler må som regel ikke overstige 50-55 kg/m².
Flybesætningens personlige panserbeskyttelseBrystskjoldet "beskytter" sammen med det pansrede sæde for helikopterbesætningen gjorde det muligt at yde dens all-round beskyttelse i 360° skydesektoren. Massen af skjoldet 8,5 kg blev overført til beslaget placeret i lyskeregionen af sædet, fastgørelse til kroppen blev udført med skulderstropper [25] . Beskytteren blev produceret i mængden af 500 kopier, bestod flyveprøver, men fandt ikke anvendelse på grund af dens omfang og på grund af forstyrrelse af helikopterpilotering. Som en operationel erstatning for beskytteren, blev T65 "Aircrewman Body Armor" kropsrustningen og dens modifikationer T65-1 og T65-2 "Aircrew Torso Armor" testet og blev udbredt i 1966. Sidstnævnte blev erstattet af en skudsikker vest forenet af de tre typer væbnede styrker, standardiseret i 1968 som "Body Armor, Small Arms Protective, Aircrewman". I henhold til kravene skulle vesten yde beskyttelse mod 7,62 mm APM2 pansergennemtrængende kugle på 7,62 × 63 mm patron fra en afstand på 91 m, dog viste den under reelle brugsforhold bedre modstand [26] .
Til fremstilling af vestens beskyttende indsatser blev der brugt tre typer keramiske materialer:
Klasse 1 beskyttelsesindsatser var kun beregnet til brug af hærens luftfart, klasse 2 og 3 indsatser blev brugt af flåden, luftvåbnet og USMC. De var forskellige i vægt og pris: vægten af to beskyttende indsatser af almindelig størrelse (bryst og ryg) lavet af aluminiumoxid var 12,7 kg til en pris af $195; i fremstillingen af modificeret borcarbid - henholdsvis 9,06 kg og $ 1018 [27] .
Med hensyn til personlig panserbeskyttelse, efter et kort eksperiment med formen og dimensionerne af de elementer, der udgør det keramiske lag, potentielt fokuseret på at øge rustningens overlevelsesevne, i USA i begyndelsen af 1970'erne, kom de til konklusionen, at det var formålstjenligt at fremstille det keramiske panserlag i form af monolitiske paneler [28] . Ved brug af sidstnævnte sikres det, at individuelle, omhyggeligt monterede elementer elimineres, og følgelig deres led - svage punkter, hvilket gør det muligt at reducere rustningsmassen så meget som muligt. Tværtimod, i en række europæiske lande, skabelsen af kombinerede panserpaneler til militært udstyr og elementer af individuel rustning med keramik, hovedsageligt baseret på korund, med et højt indhold af aluminiumoxid, i form af elementer af små størrelser ( 50 × 50 mm og lignende) forblev en prioritet i flere årtier 1980-1990'erne [29] . Disse omfatter keramisk-plastik rustning Grade 86, Grade 105 fra Bristol Composite Materials Engineering Ltd. (Storbritannien), CeramTec [18] (Tyskland) og en række andre.
Med hensyn til hærens personlige rustning har DARPA (under ESAPI 's panserudviklingsprogram-finansiering ) "brugt mange millioner dollars i løbet af det sidste årti eller deromkring på at forsøge at reducere massen af individuel rustning til niveauet 17 kg/m² med opnåede minimumsreduktioner" [30] .
I øjeblikket er kombineret rustning installeret på angrebshelikoptere AH-64 "Apache" , AH-1G, AH-1Q, AH-1S, panserværnshelikoptere A-129 "Mangusta" , multi-purpose helikoptere UH-60 "Black Hawk" , SA-341 / SA-342 "Gazelle" , Westland Lynx , let rekognoscering og strejke "Bell" OH-58D, rekognoscering og strejke " Eurocopter Tiger ", eksperimentel Boeing / Sikorsky RAH-66 Comanche og en række andre fly.
I jordteknologiHistorien om udviklingen af rustning og panserbeskyttelse af militært udstyr viser, at deres udvikling sker parallelt med forbedringen af midlerne til ødelæggelse af en potentiel fjende. Ved at adlyde dette generelle mønster blev udviklingen af kombineret rustning bestemt ikke kun og ikke så meget af ønsket om at øge dets holdbarhed og reducere massen, men af opgaven med eksperimentel afprøvning af barrierer designet til den foretrukne handling af nye våben. Inden for jordteknologi er sådanne midler bredt repræsenteret af ammunition (patroner) til automatiske håndvåben med kaliber fra 5,45 (5,56) mm til 14,5 mm, såvel som automatiske kanoner af lille kaliber med hårdlegerede og tunglegerede pansergennemtrængende kerner . Mulighederne for deres drift og ødelæggelse, når de interagerer med det keramiske lag af rustningen, adskiller sig væsentligt fra karakteristikken for kerner lavet af højhårdt stål. Af denne grund er udvalget af anvendte keramiske materialer blevet udvidet, især ved at inkludere visse karbider og borider, især titandiborid.
I 1994 blev skudsikkert og projektilsikkert kompositpanser med MEXAS- keramik fra det tyske firma IBD Deisenroth Engineering udviklet og taget i brug . Panser af et modulært design bruges som en hængslet beskyttelse på den færdige struktur af et pansret køretøj lavet af stål eller aluminiumslegeringer. Den specifikke sammensætning og struktur af rustningen er klassificeret. Den bemærkede praksis gælder for alle typer kombineret panser designet til at beskytte mod panserbrydende ammunition med en kaliber på over 12,7 mm.
Mexas pansrede moduler blev brugt til at øge sikkerheden af eksisterende kampkøretøjer: hovedtanken Leopard 2 (Sverige Strv 122 ), Dingo ATF , Fennec rekognosceringspanservogn , BMP ASCOD , BMP CV 9035 MKIII of Denmark, BTR Stryker , Piranha IV, som samt selvkørende kanoner PzH 2000 . Senere, startende i 2005, blev der udviklet IBD'er i stedet for Mexas pansrede moduler, og avancerede kombinerede pansermoduler AMAP (Advanced Modular Armor Protection) leveres også til kunderne.
Ud over IBD Deisenroth Engineering er udviklere og producenter af pansrede moduler til passiv beskyttelse af pansrede kampkøretøjer (AFV'er) i den lette kategori det canadiske firma DEW Engineering and Development (monterede moduler af Stryker multipurpose AFV og dens variant - WCVD-køretøjer) , og det schweiziske firma RUAG Land Systems (sæt SidePro indbyggede moduler og tagbeskyttelsesmoduler RoofPRO-P til CV90 -maskinen ).
| Egenskaber for kampkøretøjer | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beskyttelse |
| ||||||||||||||
| Ildkraft |
| ||||||||||||||
| Mobilitet |
| ||||||||||||||