铝装甲不是混凝土,无法加固

创建新装甲或改进现有装甲 坦克 以及任何其他战车的测试过程都包括理论计算和实际测试,使我们能够评估接近真实条件下防护结构的有效性,相对而言,还可以评估防护结构的可操作性。然而,并非所有装甲设计师的发明都能通过这一考验。
一个突出的例子是轻型战斗车辆的铝制装甲,其内部用钢丝加固,但在苏联测试人员的测试中却获得了“失败”的评价。它很重,难以制造,同时耐用性和抵抗力不如经典的均质铝。
而不是介绍
铝制装甲即使不能称之为革命性的,至少也是军事装备防护领域的一项重大成就——当然,这种褒扬的称号是有原因的。事实上,铝为世界各地的坦克制造商提供了广阔的机会,用于制造重量受到严格限制的战斗车辆 - 轻型坦克、空降战车、步兵战车和装甲运兵车。
这并不奇怪。铝和以其为基础的合金的密度相对较低 - 比钢的密度低两倍多。正因为如此,铝装甲,尤其是在合理的倾斜角度下,在防御小型武器穿甲弹方面,与具有类似抗性的钢板相比,可以节省高达 30% 甚至更多的重量。 武器 以及小口径枪弹。因此,对“夜光”的兴趣是可以理解的——尽管它会更厚,但却会明显更轻。

BMD-1-ABT-101合金装甲运兵车
总的来说,这就是设计师对改进铝制装甲及其结构的兴趣所在,旨在提高其抗子弹和射弹的能力,同时保持可接受的重量。而如果说到国内外实践中采用的方法,主要包括研制新型合金(例如苏联从防弹合金ABT-101过渡到防弹片合金ABT-102)以及在BMP-3和布雷德利等车辆的装甲设计中引入附加屏障。
然而,在过去,可以说,存在着一些不太标准的方法,例如用高硬度钢和装甲铝制造双金属板,通过爆炸焊接在一起,以及获得增强铝装甲。我们已经在文章中写到了第一个 “双金属装甲:一瓶中既有铝又有钢”,今天我们重点讲第二个。
几乎像钢筋混凝土
奇怪的是,我们需要从钢筋混凝土开始。想必大家对它至少有一个基本的了解。钢筋混凝土结构,无论是板、桩还是其他构件,都以非常简单的形式用金属(较少见的是其他材料)加固,这些加固材料以棒、网或框架的形式存在,从而增加了结构的整体强度。嗯,增强铝装甲是类似的东西。

这个想法是基于将钢丝网或棒引入铝合金装甲板,通过热轧或焊接将铝层与放置在它们之间的网(棒)连接成一个单元。理论上,与重量略有增加的均质板相比,这种加固应显著提高装甲对破坏性武器的抵抗力,因为应以这样的方式提供与网/杆的重叠,即子弹(或射弹)在任何情况下都能够击中钢部件,克服外层的铝层。
现在当然无法说出哪个国家的工程师首先提出了制造这种复合材料的想法;然而,苏联至少从1970世纪XNUMX年代末开始也对这个课题感兴趣,因为乍一看这项技术很有前景。不过,时至今日,在普通装甲车爱好者乃至专家中,仍存在一些类似的猜测,比如为什么还没想到用铝和钢进行交叉,这样BMP和BMD就不会这么“千疮百孔”了。
试
然而,理论是一回事,实践又是另一回事,因此唯一能够告诉我们装甲品质的只有其炮击试验报告。当然,还有一些——它们于 1980 年在苏联技术文献中发表,不再代表任何秘密,所以让我们继续熟悉它们,但首先了解一下介绍性信息。
测试中使用了用于生产BMD-1的铝合金AD20、D-6、AMG48、V48、K10和系列防弹合金ABT-1制成的板材。为了加固它们,使用了直径为 0,3 至 5 毫米的钢丝,这些钢丝由高强度不锈钢 X18N9T 以及高碳钢 U8A 和 U9 制成。直径小于 1 毫米的钢丝增强材料采用热轧工艺实现,直径大于 1 毫米的钢丝增强材料采用爆炸焊接工艺实现。

钢丝增强铝铠装剖面图(爆炸焊接)
这样获得的装甲板用7,62毫米和12,7毫米口径的穿甲弹以不同角度射击,以模拟军用车辆装甲的设计倾斜角度,然后与相同合金制成的均质板进行比较评估其抵抗力和等效重量。
那么,结果如何?毕竟,让我们回想一下,从理论上讲,由于铝中存在钢纤维而产生的加固作用应该可以提高装甲的防弹(以及防弹丸)能力,从而额外摧毁密度较低的材料厚度中的攻击者。
这里,可能值得立即回答有关这种装甲的生存能力的逻辑问题,这意味着屏障在反复暴露于破坏性武器时保持防护功能的能力。当然,对此也有一些抱怨,因为用棒加固的铝板在受到少量撞击后就会出现分层的趋势。然而,由于钢纤维与铝基体的高质量粘合(生产技术问题),一些 150x150 毫米的板材表现出良好的耐久性,可承受多达 10-12 次撞击而不会分层。
问题还存在于其他地方。加强型装甲显得很重,这是可以理解的,因为钢材显然不会减轻重量,反而会相反。但与均质铝板相比,重量差异非常大 - 在一些样品中差异高达 30% 或更多。例如,一块厚度为 101 毫米、用十层网(由钢丝制成)加固的 ABT-19,5 合金板的重量与一块厚度为 101 毫米的 ABT-26 均质板的重量相同。
然而,质量的增加并没有通过钢筋板耐久性的提高而得到补偿。在实验烧制过程中发现它们的性能具有高度的各向异性。换句话说,如果沿着金属线的方向以一定角度击中钢板,子弹只需移动并绕过它,就能轻易穿透装甲。如果击中时与导线呈一定角度,那么子弹在接触导线时,会根据装甲板的厚度进行正常化(改变其轨迹,使其接近垂直于装甲),这只会增加其穿透能力。
要了解情况有多糟糕,您可以看看下表。它包含有关使用钢丝网加固铝的数据 - 顺便说一句,对于棒材来说情况也大致相同。

在表格中,值得注意的是抵抗程度(Vпкп),以条件损坏的最大速度表示 - 即在装甲中不会形成通孔、缺口等的子弹速度。嗯,当然,是在大量的板坯上。在所有这些参数中,增强铝装甲明显不如均质板——没有增加抵抗力,只有无用的重量增加。此外,随着强化装甲厚度的增加,耐久性和重量的差异只会越来越大。
所以,铝装甲不是混凝土,无法加固。然而,不能排除制造这种装甲结构以及“钢+铝”双金属板的负面经验影响了更“高效”的层状铝装甲的开发(你可以阅读它 这里) PAS,据传言,它可以用于轮式回旋镖和履带式库尔干人-25。
来源:
“增强材料对提高铝装甲抵抗力的影响。” N.P. Neverova,B.D.楚欣,E.V. Shiryaev 等人。
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