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复合材料代替铝。 实验装甲车ACAVP

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复合材料代替铝。 实验装甲车ACAVP
ACAVP原型图。 Thinkdefence.co.uk图形


装甲战车必须提供所需的防护等级,但同时要尽可能轻。 过去,用铝质装甲解决了这个问题,然后出现了更大胆的想法。 在英国的ACAVP试点项目中,由玻璃纤维和环氧树脂制成的复合材料制成了具有足够防护等级的装甲船体。

大胆的报价


铝装甲优于钢的主要优点是密度较低。 因此,具有相同质量的铝制零件可以更厚,并提供至少与钢一样好的保护。 此外,较厚的铝制部件也较硬,从而简化了装甲船体的设计。 在不同的项目中已经反复展示了不同材料的所有这些特征。

九十年代初期,英国国防部下属的新成立的国防研究局,国防研究局(后更名为国防评估与研究局)提出了研究基于复合材料的装甲前景的建议。 从理论上讲,不同类型的复合材料比铝轻,但能够提供相同水平的防弹保护。


车身由两部分组装而成。 图片Thinkdefence.co.uk

1991年,DRA启动了ACAVP项目(高级复合装甲车辆平台-“具有复合装甲的高级平台”)。 几个科学组织参与了这项研究,GKN,Westland Aerospace,Vickers Defenses Systems和Short Brothers的企业将参与实验设备的生产。

随后,计划参与者的组成发生了变化。 因此,在2001年代中期,“ Short”公司离开了该工厂,该工厂没有必要的生产设施。 相反,Vosper Thorneycroft加入了这项工作。 在XNUMX年,DRA / DERA被解散,QinetiQ成为该计划的主要参与者。

装甲理论


在该项目的第一阶段,即1991-93年,任务是找到可以代替铝质装甲的最佳复合材料。 计划研究现有和有前途的材料,并找到最技术上成功的和经济上有利的材料。 在确定复合装甲的所需特性时,它们受到系列铝制勇士BMP的保护而被击退。


带有金属插件的精加工表壳。 图片Thinkdefence.co.uk

新装甲的总体架构已很快确定。 提出在填充有片状材料的环氧树脂基质上进行。 这需要测试并比较不同的树脂和材料。 在此阶段,成本已成为重要因素。 例如,具有有限强度特性的标准等级玻璃纤维每公斤成本仅为3磅。 强度更高的芳纶纤维(芳纶纤维)每公斤成本为20磅。 环氧树脂种类繁多,成本也相差很大。

原型ACAVP的装甲的最终组成在1993年确定。有人提议使用Ciba的Araldite LY556树脂从Hexcel Composites的玻璃布上胶合。 他们还需要模具和其他生产工具-肖特兄弟对此负责。

零件将使用真空成型技术制造。 将玻璃纤维片放入特殊的耐热袋中,并将此组件放入模具中。 袋子内部产生真空,然后将树脂送入内部。 在将片材用树脂浸渍之后,将将来的复合部件放置在烧结炉中。


制造零件的原理。 图形Assets.markallengroup.com

在研究过程中,制造了各种成分和不同尺寸的复合装甲块。 该阶段的最终产品是Warrior BMP的后门。 该产品于1993年经过测试。 具有相同抗性的复合门重量减轻了25%。 这表明可以生产具有所需特性的整个复合体。

原型


1993年,开始开发带有复合船体的ACAVP原型。 该项目由维克斯公司根据Warrior BMP开发。 第一次 故事 公司的项目完全以数字形式创建。 在设计过程中,积极使用了现成的零部件。 发电厂,底盘和其他一些单元的借用几乎没有变化。 该设计仅在1996年XNUMX月完成,然后开始了施工准备。

ACAVP的复合材料主体在外观上与勇士装甲相似,但轮廓更简单,从而更易于制造和从零件中移除零件。 身体分为两部分。 较低的“浴”约为。 6,5 m,重3吨,将套管和其他用于固定发电厂,底盘等的元件嵌入复合材料中。 船体的上箱重5,5吨,前部倾斜,顶板长,并带有转塔环和舱口。 最关键区域的复合装甲厚度达到60毫米


在赛道上经验丰富的ACAVP。 图片Thinkdefence.co.uk

这种船体的防护等级相当于BMP系列的装甲。 它还提供了安装铰链预订单元(钢,铝或复合材料)的可能性。 利用释放出来的承载能力,可以加强保护。

在船体的后部,他们安装了一个步兵战车的动力单元,该动力单元基于Perkins V-8 Condor柴油发动机,功率为550 hp。 该复合材料可承受高达130°C的温度,这使得不必担心发动机舱的损坏。 使用带有扭杆悬架和后驱动轮的六辊底盘系统。

经验丰富的ACAVP配备了Warrior炮塔。 机组人员减少为两个人-驾驶员和指挥官。 它们位于船体和战斗舱中,并通过自己的舱口掉入地方。 没有部队。

根据设备和其他因素,ACAVP的总质量在18-25吨之间,行驶性能保持在现有BMP的水平。 在相同防护等级的情况下,复合船体比铝制船体轻25%,节省的质量达到1,5-2吨,使用其他装甲部件,质量差异可以增加到30%。 但是,新机壳并不便宜,高昂的价格可能会抵消其他优势。


克服障碍。 图片Thinkdefence.co.uk

垃圾填埋场


ACAVP原型装甲车的建造准备工作于1996年底开始。在这一阶段,事实证明,由于缺少所需尺寸的熔炉,Short Brothers无法制造两个大型船体部件。 生产装甲的订单已移交给Vosper Thorneycroft。

到1997年底,原型已完成并取出进行测试。 测试证实了船体的高强度和刚度,这使装甲车可以在崎terrain的地形上行驶,而不会变形,损坏等风险。 完整的汽车没有经过脱壳测试,但是使用相同技术制造的单个复合板通过了该测试。

ACAVP原型的测试已于2000-2001年完成。 取得积极成果。 在实践中,开发人员的所有计算都得到了确认,而设计师们掌握了一套适用于新项目的有前途的技术。 这些发展的未来仅取决于军事部门的计划和意愿。


复合装甲车作为博物馆作品。 图片Bovington坦克博物馆

军队对新发展的兴趣是有限的。 军方高度赞赏有前途的发展及其优势。 但是,他们并不希望发布新技术并在实际项目中使用它们。 几年后,开始开发有前途的Ajax装甲车系列,但在该计划中,他们再次决定使用铝和钢装甲。 复合装甲的想法是否会重现未知。

原型的命运


测试完成后,唯一有经验的ACAVP装甲车被转移到Bovington的坦克博物馆。 她被安置在一个展厅中,紧挨着英国工业的其他有趣发展。 原型仍处于良好状态,并定期带到油库参加当地的“装甲 节日”。

自2001年以来,QinetiQ对复合材料装甲进行了有限的开发。 它的专家定期访问Bovington,并检查ACAVP机器。 这些研究提供了对复合体随着年龄的增长行为的见解。 收集到的数据可用于新研究,并可用于有前途的项目。 当然,如果英军对新材料表现出兴趣。
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19 评论
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  1. 飞机场
    飞机场 17十二月2020 05:44
    -2
    只要有足够的钱,就可以从多层杜邦芳纶纤维上做。
    1. 真实飞行员
      真实飞行员 17十二月2020 23:50
      +1
      好吧,复合材料可以是多层的。 而且相对便宜且轻巧。 从理论上讲,至少。

      没有人禁止用铝或钢制造表壳,但要使其更薄,并且已经在其顶部应用玻璃纤维/碳纤维/凯夫拉纤维层,以增加口味和节省预算-您可以选择 眨眼
      这种方法将减少成型时间和成本,但也使得难以“烘烤”蛋糕。 仍然可以解决(或避免,并非所有复合材料都需要此功能)。

      另外,您可以在顶部或底部放置另一层金属,例如,较薄的铠装钢板或钛金属片。 在各层之间添加陶瓷...或者,如T-72所示,在钢板之间的塔架前额中添加玻璃纤维。

      好吧,在装甲船壳内部,有一个经典的凯夫拉尔衬里,可以捕捉碎片并减少装甲的冲击。

      有很多事情可以做! 例如,复合船体改善了气密性,这对浮力很有利。

      尽管如此,我们提出了一个重要的问题。
      必须根据武器的类型和口径(即防护等级)确定投影机的所需防护等级。
      并据此评估车辆的用途及其在战场上的位置以及使用策略。

      了解我们保护更多和更少的预测。 例如正面或背面。 机载侧总是存在更多问题,这不是没有原因的是,现在没有坦克毫不妥协地将同样受虐的RPG-7固定在侧面,没有任何附件...
      尚无人能预定“轮”,它要么超重,要么非常昂贵,有时会同时出现。。。嗯,机动性合适,底盘部件的磨损和疯狂的油耗

      因此,预订始终是一个折衷方案。
  2. Vladimir61
    Vladimir61 17十二月2020 06:07
    +3
    我们今天拥有的不是不久将来的灵丹妙药。 这完全取决于复合材料技术的发展及其成本的降低。 一段时间后,轻装甲车队很可能会开始在3D打印机上打印。 30年前,尽管最初的发展出现在60年代,但我们仍然梦想着拥有家用计算机和等离子显示器。
  3. 格拉茨
    格拉茨 17十二月2020 06:20
    +7
    在损坏外壳的情况下,可维护性又如何呢?我认为它将直接进入垃圾填埋场。
    再说一次,价格是多少?在长时间暴露于热,冷的情况下,外壳如何抵抗天气的影响?总的来说,它的耐久性如何? 当然还有问题
    而且英国人最好将这辆车暴露在户外,那么几年来关于车身材料的耐环境性的疑问将会减少
  4. 节俭
    节俭 17十二月2020 07:15
    0
    我认为,唯一的不利因素是狭窄的道路。 因此,这台机器对于在进攻部队的第二梯队发动战争也不错,而且不会近。 ..
  5. 红人队的领袖
    红人队的领袖 17十二月2020 07:24
    +2
    这很有趣。 我还没有听说过这些实验。 尊重作者。
  6. Lontus
    Lontus 17十二月2020 09:59
    +4
    结构装甲不能由轻金属或基于可燃有机物的复合材料制成。 ...
    它们仅适用于和平时期有关镶木地板将军的报道。
    他们的利基是最大的铰链装甲模块。
    以及用于填充装甲碎片的内部填充物(用于不燃复合材料)。
  7. 山射手
    山射手 17十二月2020 11:17
    -1
    一瓶这样的pepelat会产生什么可燃混合物? 某种程度上,材料不是很“军事” ...
    而且工作方向很有趣。 使用陶瓷盔甲,对不对? 只有她非常亲爱。
  8. vladcub
    vladcub 17十二月2020 12:01
    +2
    “但是,他们没有让步于新技术的愿望。”通常,军方非常保守,并遵循以下原则生存:“最好是善良的敌人。”
    当然,这个想法很吸引人:减轻重量,减少金属消耗,但是还有很多问题和答案……它没有经过防弹测试,不知道它在爆炸时会如何表现。
    在进行完整个陆军测试之前,这是一个原始但可疑的玩具
  9. 卡斯特罗·鲁伊斯
    卡斯特罗·鲁伊斯 17十二月2020 15:13
    +2
    Vazhno shto est opit我razrabotka,ez est zadel。
    Budet nuzhno,ne s nulia nachinat。
  10. zenion
    zenion 17十二月2020 16:47
    +2
    诚实的十月! 美国决定制造一种基于镁合金的浮箱。 坦克造好了,很轻,在某些地方甚至没有淹没就在湖中游泳。 然后他们将他拖到垃圾填埋场。 我们决定检查他如何持球。 准备了一支大口径机枪进行测试,在一定时间间隔内放了示踪剂子弹。 他顶住了头几发子弹,然后当示踪剂击中他时,坦克立即起火,只有枪管,发动机和一些钢铁产品留在了战场上,坦克中还残留有灰色粉末。 他们看到这很糟糕。 他们看到这种水箱可以在任何水中随时燃烧。
    1. 框架
      框架 19十二月2020 18:55
      0
      如果铝制骨盆着火,角和腿将保留下来。伊拉克有照片显示,setting火着火后how妄如何融化成水坑,只剩下垃圾。
  11. av58
    av58 17十二月2020 17:13
    0
    对于最原始的弹药,“先进”的陶瓷装甲可能突然变得完全无助,就像南斯拉夫的F-117与旧的苏联防空系统相遇一样。
  12. Grigoriy_45
    Grigoriy_45 17十二月2020 17:18
    0
    减轻体重的愿望是可以理解的……但是主要问题是:复合材料车身的可维护性是什么? 可以焊接钢和铝,但是模压玻璃纤维呢? 用强力胶密封吗?))
    关于安装其他设备的相同问题-您无法将内部的焊缝焊接起来。
    好吧,问题是关于耐久性。 金属是有弹性的,然后会不时失去其特性,裂缝和断裂。 玻璃纤维塑料不喜欢任何弯曲和变形。
  13. 维丁卡
    维丁卡 17十二月2020 19:06
    0
    铝装甲优于钢的主要优点是密度较低。 因此,具有相同质量的铝部件可以更厚,并提供至少与钢一样好的保护。

    我可能很愚蠢,请遵守,为什么他们不用铝制造MBT? 已翻译。
    1. 猫拉西奇
      猫拉西奇 17十二月2020 20:23
      +1
      引用:vitinka

      我可能很愚蠢,请遵守,为什么他们不用铝制造MBT? 已翻译。

      装甲MBT-结合-多层。 铁和装甲铁的数量不多-有许多不同材料的层(确切的成分是军事秘密)。 转换为“铁”时-正面装甲T-90 = 800-830mm 均匀装甲 (近似数据)。
      引用:vitinka
      铝装甲优于钢的主要优点是密度较低。 因此,具有相同质量的铝部件可以更厚,并提供至少与钢一样好的保护。
      已翻译。
      在这里,您可以将“有条件的” 800mm均匀装甲(钢)转换为“铝质的装甲”(我不知道公式...)-例如,将800mm的厚度乘以1,5倍... = 1200mm
      太“厚”的MBT竟然...
    2. 框架
      框架 19十二月2020 18:58
      0
      着火时,您的铝制mbt会像在伊拉克用m113狂奔般融化
  14. ElTuristo
    ElTuristo 21 1月2021 16:15
    0
    复合材料极易受到冲击载荷的影响,因此只能用复合材料制成装甲船体。
  15. 波比克012
    波比克012 4 March 2021 08:54
    0
    铝装甲优于钢的主要优点是密度较低。 因此,具有相同质量的铝部件可以更厚,并提供至少与钢一样好的保护。

    钢铁技术也不会停滞不前。 即使在我接受一般教育(大约64年前)时,也倾向于拒绝重型防弹衣中的钛板。 使用新的合金化和热处理技术制成的钢在重量/保护比方面并不逊色,即分别更薄,使产品的质量降低。 铝制装甲可能有同样的命运。 尽管有一种观点认为,其使用不是由于设计的轻巧性,而是由于制造中的更大可制造性。 复合(复合)装甲是很久以前在T-72 / T-XNUMX上发明的,英国人有某种长袍。 因此,我认为所描述的设备来自英国科学家的创作领域,与实际可用的产品无关。 结果是合乎逻辑的。
    顺便说一句,在他年轻的曙光中,他再次观察了一个实验性防弹衣的入门测试,该防弹衣以瓷砖的形式存在。 当被子弹击中时,它们像面包屑一样膨胀,并且没有突破。 我再也没有见过这种情况,也从未在任何地方见过这些信息。 也许谁知道? 也许是在海外。 胜任力只不过是远距离观察而已。 普通的卡其色背心。 瓷砖被插入到口袋里。 1988年。