Броня (техніка)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Див. також: Броня
ОБТ M1 Abrams з TUSK американської армії використовує композитний, динамічний захист та броньові екрани

Техніка військового призначення зазвичай має броню для захисту від шрапнелі, кульракет або снарядів, захищаючи персонал всередині від ворожого вогню. Такою бронетехнікою є танки, літаки та кораблі.

Цивільні машини також мають броню. Загалом це броньовані машини які використовують журналісти, посадові особи або інші особи які відвідують зони бойових дій, а також президентські лімузини. Бронеавтомобілі також використовують охоронні фірми для перевезення грошей або цінностей для зменшення ризику пограбувань на дорозі.

Також броню можна використовувати у транспортних засобах для іншого захисту. Деякі космічні апарати оснащені спеціальною бронею для захисту від ударів мікрометеороїдів або частин космічного сміття. Сучасні реактивні літаки мають арамідну композитну кевларову сітку у передній частині двигуна для запобігання потрапляння сміття до газової турбіни і пошкодження  лопатей турбіни, компресора або гвинта.[1]

Конструкція та мета використання техніки впливає на кількість броньованого захисту, тому що плити часто дуже важкі і надмірна кількість броні обмежує рухливість. Для того щоб зменшити цю проблему, досліджуються деякі нові матеріали (наноматеріали) і композитні матеріали, такі як buckypaper (папір твердіший за алмаз)[2] і алюмінієві пінометалічні броньові плити.[3]

Матеріали[ред. | ред. код]

Метали[ред. | ред. код]

Сталь[ред. | ред. код]

Катана гомогенна броня є твердою, сильною та міцною (не розколюється при швидкому, сильному ударі). Сталь з цими характеристиками отримують шляхом обробки сталевих литих заготовок відповідного розміру, з подальшою прокаткою їх до пластинах необхідної товщини. Прокатка і ковка (гаряча ковка) видаляє з зернистої структури сталі дефектів, які зменшили б міцність стали. Прокатка також подовжує зернисту структуру сталі утворюючи довгі лінії, що викликає напруження сталі, яке розповсюджується на весь лист, а не сконцентровано в одній області.

Алюміній[ред. | ред. код]

Докладніше: Алюмінієва броня
У конструкції британської БРМ Fox CVR(W) широко використовували алюміній.

Алюміній використовується для зменшення ваги. Зазвичай його використовують у конструкціях БТРів та бронеавтомобілей.

Залізо[ред. | ред. код]

Коване залізо використовували під час будівництва панцерників. Рання європейська залізна броня складалася з 10-13 см шару кованої броні покладеної на метровий шар дерев'яної підкладки.

Титан[ред. | ред. код]

Титан дорівнює по вазі алюмінію, але твердий як залізо. Через свою велику вартість, його використовують у сфері де вага має великий вплив, наприклад персональні обладунки та у військовій авіації. Відомими зразками авіаційної техніки є американський A-10 Thunderbolt II та радянський Су-25, де використано ванноподібну капсулу кабіни пілота, а також радянський ударний гелікоптер Мі-24.

Уран[ред. | ред. код]

Через висок щільність, збіднілий уран можна також використовувати у танковій броні, розташовуючи його між листами сталі. Наприклад, деякі танки M1A1HA та M1A2 Abrams побудовані після 1998 мають уранові плити як частину броні у передній частині корпусу і башти, а також існує програма про оновлення більш старих танків.

Пластик[ред. | ред. код]

Пластичний метал є різновидом броні яка вироблялася для торгових суден британським Адміралтейством у 1940. Оригінальний склад описувався як 50% чистого граніту товщиною пів-дюйму, 43% вапняку та 7% бітуму. Зазвичай шар броні був товщиною два дюйми і ще половина дюйму сталевої підкладки.

Пластична броня була дуже ефективна проти бронебійних куль тому, що твердій частини граніту відбивали кулі, які потім застрягали між пластиною бронею і сталевими плитами. Пластикову броню можна було застосувати шляхом заливання його в порожнину, яка утворена сталевою опорною пластиною і тимчасовою дерев'яною формою.

Скло[ред. | ред. код]

Балістичні тести куленепробивних скляних панелей

Куленепробивне скло є розмовним терміном для позначення скла яке є особливо стійким при ураженні кулями. У промисловості таке скло має назву прозора броня.

Куленепробивне скло зазвичай роблять з міцного, але прозорого матеріалу, наприклад з полікарбонатного термпластику або з використанням шарів ламінованого скла. В результаті отримують прозорий матеріал який за своїми властивостями схожи на звичайне скло, але дає добрий захист від вогню стрілецької зброї.

Полікарбонатний шар складається з таких продуктів як армормакс (Armormax), макроклір (Makroclear), циролон (Cyrolon), лексан (Lexan) або туффак (Tuffak), які знаходяться, зазвичай, між двома шарами скла. Використання пластика в ламінуванні забезпечує ударну стійкість, від фізичного нападу з молотком, сокирою тощо. Пластик забезпечує невеликий захист від куль. Скло, яке набагато твердіше, ніж пластик, сплющує кулю і тим самим запобігає проникненню. Таке куленепробивне скло має товщину 70–75 мм (2.8–3.0 in).

Куленепробивне скло виготовлено з шарів ламінованого скла з'єднаних разом полівінілбутиралем, поліуретаном або етилен-вінілацетатом. Такий тип куленепробивного скла використовується на техніці з Другої світової війни; товщина його складає 100—120 мм (3.9–4.7 in) і воно є дуже важким. Також подібні скла використовуються в установи, що працюють з великими обсягами грошових коштів, спецавтівках і на пропускних пунктах спецслужб.[4]

Зараз розробляються нові матеріали. Наприклад, оксинитрід алюмінію, який легше, але коштує US$10–$15 за квадратний дюйм.

Кераміка[ред. | ред. код]

Властивість кераміки у протистоянні кумулятивним снарядам була виявлена у 1980-х. Високошвидксіна зйомка показала, що кераміка руйнується під кумулятивним струменем, через що руйнується реактивний струмінь створений кумулятивним ефектом, що сильно зменшує пробивання. Керамічні шари також використовуються як частина композитної броні. Велика міць деяких керамічних матеріалів добре руйнує і розсіює кінетичну енергію снарядів.

Композити[ред. | ред. код]

Докладніше: Композитна броня
Plasan Sand Cat легкий (5t) військовий автомобіль, має вбудовану у корпус композитну броню

Композитна броня це броня яка складається з шарів двох або декількох матеріалів з істотно різними хімічними властивостями; сталь та кераміка є основними матеріалами композитної броні. Композитна броня була розроблена у 1940-их роках, хоча тоді вона не була прийнята на озброєння. Ефективність композитної броні залежить від її складу і може бути ефективною проти бронебійних снарядів, а також проти кумулятивних боєприпасів; іноді для захисту від бронебійних снарядів використовують важкі метали.

Кораблі[ред. | ред. код]

Загальна схема бронювання бойового корабля. Броньовий пояс позначено літерою "A".

Броньовий пояс це шар броньових плит на зовнішній частині бойового корабля, зазвичай лінкора, лінійного крейсера, крейсера та деяких авіаносців.[5]

Зазвичай броньовий пояс починається від верхньої палуби і закінчується нижче ватерлінії. Якщо він є частиною корпусу, то його встановлюють під кутом для покращення захисту.

Броньовий пояс створено так щоб він міг витримати або відхилити влучання снаряда або торпеди. Часто основний броньовий пояс доповнювався протиторпедними (на зображенні позначена літерою "D") перегородками які були у декількох метрах позаду головного поясу і були призначені для підтримки водонепроникності корабля, навіть якщо основний пояс було пробито.

Повітряний простір між поясом і корпусом також збільшував плавучість. Через економію ресурсі і для швидкості виробництва деякі кораблі часів війни мали тонший або менший броньових пояс ніж було потрібно.

Літаки[ред. | ред. код]

Бронювання для літаків не є основним, загалом для захисту від наземного вогню вони покладаються на швидкість і маневрування, а не на броньовий захист. До того ж бронювання яке зможе зупинити снаряд або осколки ракети може вплинути на ріст ваги. Тому бронею захищені лише важливі частини літака, наприклад крісло-катапульта та двигуни. У цій області для бронювання широко використовують титан. Наприклад, на штурмовиках Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II та Су-25, на ударному гелікоптері Мі-24, пілоти розташовані у титановій капсулі яка схожа на ванну. На додачу, вітрове скло великих літаків, навіть цивільних, зроблено з ударостіких ламінованих матеріалів, які запобігають пошкодженню літака через удари птахів або іншого сміття.

Броньовані бойові машини[ред. | ред. код]

Найбільшими важкоброньованими машинами на даний час є основні бойові танки, які є поширеними у наземних військах і розроблені щоб протистояти протитанковим ракетам, бронебійним снарядам, загрозі зброї масового ураження і на деяких танках навіть снарядам з крутою траєкторією. Ізраїльські танки Меркава розроблені таким чином, що кожний компонент виконує функцію додаткового бронювання для захисту екіпажу. Зовнішня броня модульна і може бути швидко замінена при пошкоджені.

Компонування[ред. | ред. код]

Для покращення ефективності найбільш важка броня на бронетехніці розташована спереду. Тактика дії танків вимагає, щоб машина завжди була направлена вперед, навіть при обороні та відступі..

Похила і зігнута броня може збільшити захист. Навіть при фіксовані товщині снаряд при ударі під кутом повинен пробити більше броні ніж при ударі по перпендикулярній поверхні. Скошена поверхня збільшує шанси на відбиття снаряду. Це можна побачити на техніці з клиноподібними корпусами, яка направляє ударну хвилю від саморобних вибухових пристроїв або наземних мін від відсіку екіпажу, збільшуючи живучість екіпажу.[6]

Броньова підкладка[ред. | ред. код]

З початку Холодної війни, багато бронетехніки  отримала броньову підкладку під бронею, яка була розроблена для захисту екіпажу та обладнання всередині від осколків які утворюються від ураження снарядами, особливо бронебійно-фугасних. Підкладки роблять з кевлару, диніма, щитів спектра та інших схожих матеріалів.

Навісна броня[ред. | ред. код]

Набір композитної додаткової броні

Навісна броня[7] або додаткова броня складається з додаткових пластин встановлених на корпусі або башті бронетехніки. Пластини можуть бути вироблені з будь-якого матеріалу і призначені для модернізування захисту бронетехніки від зброї яка може пробити основну броню машини.[8][9] Перевагою навісної броні є те, що її можна пристосувати до машини в залежності від задача які вона виконує.

Тимчасова[ред. | ред. код]

Броня машини інколи поліпшується під час бою екіпажем або підрозділом. Під час Другої світової війни, британські, канадські та польські танкові екіпажи наварювали смуги з танкових траків на своїх Шерманах.[10] Екіпажи американських танків часто додавали мішки з піском на корпус та башту танків Шерман, часто у зварені клітки з балок. Деякі Шермани отримували броньові плити у польових умовах, броню вирізали з підбитих танків створюючи Improvised Jumbos, які отримали свою назву через важкоброньований штурмовий танк M4A3E2. Під час війни у В'єтнамі так звані американські. "ган-траки" були броньовані мішками з піском і сталевими пластинами місцевого виробництва.[11] Пізніше, американські війська у Іраку бронювали свої Гамві та інший військовий транспорт підручними матеріалами.[10]

Рознесена[ред. | ред. код]

Sturmgeschütz III з рознесеними броньовими плитами.

Броня з двох або більше пластин розташованих на деякій відстані одна від одної має назву рознесена броня, і використовується з часів Першої світової війни, коли її встановлювали на танки Schneider CA1 та Saint-Chamond. Така броня може бути корисною у деяких ситуаціях. Наприклад, вона може зменшити ефективність бронебійних снарядів тому, що дія пластин може збити, відхилити, деформувати та розбити снаряд. Такий ефект можно збільшити завдяки нахилу пластин. Рознесена броня може також покращити захист проти кумулятивних снарядів. Це відбувається через те, що кумулятивний заряд боєголовки може детонувати передчасно (на першій поверхні), тому реактивний струмінь розсіюється не досягаючи основної броні. Інколи внутрішні поверхні скошені для збільшення ефекту розсіювання реактивного струменю. Тонкі броньові пластини, металеві сітки або захисні екрани, набагато легші ніж повноцінна броня, і можуть бути встановлені як навісні екрани з бортів або на башті для додаткового захисту від кумулятивної зброї. Таку броню можна побачити на німецьких танках у середині і наприкінці Другої світової війни, а також на сучасній бронетехніці. Загалом багатошарова броня може підвищити захист не впливаючи значним чином на вагу.

Схожи щит Уіпла використовує принципи рознесеної броні для захисту космічних апаратів від ураження дуже швидкими мікрометеороїдами. Перший шар броні плавить або розбиває їх на дрібніші частини, які розсіюються на більшій площі при ударі по наступним стінам.

Скошена[ред. | ред. код]

ОБТ Merkava має броню на башті з великими скосами

Скошена броня, встановлена під не вертикальними і не горизонтальними кутами, як правило, на танках і інших бойових броньованих машин. Для нормалі відносно поверхні броні, товщина пластини, зі збільшенням нахилу броні підвищує рівень бронезахисту за рахунок збільшення товщини, в той час як при заданій щільності площі броні захист може бути збільшений або зменшений завдяки різним нахилам пластин, в залежності від використаних броньових матеріалів і якості снаряда ударяє по ньому. Збільшення захисту регулюється кутами нахилу пластини, при цьому товщина броньової пластини незмінна. Іншими можливими ефектами скошеної броні є відхилення, деформація та рикошети снарядів. Також скошена броня є більш ефективним способом покриття необхідного обладнання, оскільки вона має менший обсяг з меншою кількістю матеріалу. Найбільш гострі кути зазвичай використовують на фронтальних плитах, через те що зазвичай сюди потрапляє найбільше снарядів.

Динамічна[ред. | ред. код]

Докладніше: Динамічний захист
Танк M60A1 Patton з ізраїльським динамічним захистом Blazer ERA.

Динамічний захист, був розроблений німецьким винахідником Манфредом Хелдом під час роботи у Ізраїлі, використовує вибухівку розташовану між сталевими пластинами. При ураженні кумулятивним снарядом, вибухівка детонує і кидає сталеві пластини у напрямку боєголовки, відкидаючи струмінь рідкого металу (зазвичай мідь при температурі 500 градусів Цельсія; вона може текти як вода при достатній температурі). Традиційний «легкий» захист не дуже ефективний проти звичайних кінетичних снарядів. «Важкий» — дає кращий захист. Єдиним зразком такої броні є російська броня Контакт-5. Динамічний захист становить велику загрозу для військ які знаходяться поряд з танком.

Не вибуховий динамічний захист покращена рознесена броня в якій використовуються матеріали, які змінюють свою геометрію таким чином, щоб підвищити рівень захисту при ударах.

Активні системи захисту використовують сенсор для визначення снаряду і за допомогою вибуху направляє протиснарядний заряд.

Решітчаста[ред. | ред. код]

Ізраїльський броньований бульдозер Caterpillar D9 з решітчастою бронею (на додачу до основної броні та броньових вікон). Броня D9 розрахована на захист від реактивних гранат та навіть від ПТКР 9K11 Малютка.

Решітчаста броня розроблена для захисту від протитанкових ракет і ракетних атак, боєголовки яких мають кумулятивний ефект. Решітка зроблена таким чином, щоб боєголовка частково деформувалася перед вибухом або щоб пошкодився детонатор.. Через те що кумулятивний ефект побудований на створенні реактивного струменю який пропалює броню, тому пошкодження цього механізму знизить ефективність боєголовки.[12] Решітчаста броне може захистити від тандемних боєголовок таких як  РПГ-27 та РПГ-29.[13]

Броня з електричними зарядами[ред. | ред. код]

Броня з електричними зарядами є останньою розробкою британської Лабораторії оборонної науки і технології.[14][15][16][17][18][19][20] Машину оснащено двома тонкими оболонками, які розділені ізолюючим матеріалом. Зовнішня оболонка тримає величезний електричний заряд, у той час як внутрішня оболонка є заземленням. При ураження кумулятивним струменем зовнішньої оболонки утворюється місток з внутрішньою оболонкою, вивільняється електрична енергія яка руйнує реактивний струмінь. Випробування були дуже ефективними і дає надію, що при поліпшенні системи вона може захищати від звичайних кінетичних снарядів. Розробники серії бронетехніки Future Rapid Effect System розглядають цю тихнологію.

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Containment Device | Transport Armor : Pinnacle Armor – Body Armor and Armoring Products. Pinnacle Armor. Архів оригіналу за 2011-09-28. Процитовано 2012-01-29. 
  2. Buckypaper armour. Slipperybrick.com. 2008-10-19. Процитовано 2012-01-29. 
  3. Lightweight aluminum foam armour plates. Ntnu.no. Архів оригіналу за 2012-09-05. Процитовано 2012-01-29. 
  4. Броньоване скло: його конструкція і захисні властивості. Процитовано 2019-01-25. 
  5. ті які були перероблені з інших кораблів
  6. Katzman, Joe (2007-04-26). In Praise of Senator Biden: Survivable Rides for the Troops. Winds of Change.NET. Архів оригіналу за 2008-05-18. Процитовано 2012-01-29. 
  7. Oxford English Dictionary "appliqué, n. and adj: "Ornamental needlework in which small decorative pieces of fabric are sewn or stuck on to a fabric or garment to form a pattern or trim; the practice of this as a technique or activity; (also) (a piece of) decoration or trim made in this way. Also in extended use in metalwork, and fig". adj. "Of fabric or a garment: decorated by sewing or sticking on small pieces of fabric to form a pattern or trim; (of decoration, trim, etc.) attached in this way".
  8. Gary W. Cooke Combat Vehicle Protection 1 August 2004. cites "FM 3-22.34 TOW Weapon System." and "FM 5-103 Survivability."
  9. US Patent 6962102 - Armour constructions Архівовано 29 April 2011[Дата не збігається] у en:Wayback Machine. US Patent Issued on November 8, 2005.
  10. а б Moran, Michael. "Frantically, the Army tries to armour Humvees: Soft-skinned workhorses turning into death traps," MSNBC, April 15, 2004.
  11. Gardiner, Paul S. "Gun Trucks: Genuine Examples of American Ingenuity," Архівовано 2 November 2007[Дата не збігається] у en:Wayback Machine. Army Logistician, PB 700-03-4, Vol. 35, No. 4, July–August 2003, Army Combined Arms Support Command, Fort Lee, Virginia.
  12. Slat Armour for Stryker. Defense-update.com. Архів оригіналу за 2012-01-30. Процитовано 2012-01-29. 
  13. BAE’s LROD Cage Armor. Defenseindustrydaily.com. 2011-03-15. Процитовано 2012-01-29. 
  14. U.S. Military Uses the Force (Wired News)
  15. 'Star Trek' shields to protect supertanks (The Guardian)
  16. 'Electric armour' vaporises anti-tank grenades and shells
  17. MoD Develops 'Electric Armour' Архівовано 10 April 2010[Дата не збігається] у en:Wayback Machine.Wayback Machine.
  18. New Age Electric Armour – Tough enough to face modern threats. Armedforces-int.com. Архів оригіналу за 2009-05-02. Процитовано 2012-01-29. 
  19. Add-On – Reactive Armor Suits. Defense-update.com. 2006-04-25. Архів оригіналу за 2012-01-26. Процитовано 2012-01-29. 
  20. Advanced Add-on Armor for Light Vehicles. Defense-update.com. 2006-04-25. Архів оригіналу за 2007-10-15. Процитовано 2012-01-29. 

Посилання[ред. | ред. код]