防弹玻璃。 质量，价值和特征的妥协
为了延长装甲玻璃的使用寿命，用户应在恶劣的环境条件下采取特殊措施。 图为阿富汗的M-ATV装甲车。
随着不对称作战行动的战斗任务，军事部队必须在平民环境中移动并避免间接损失，需要更好的态势感知，导致大型装甲眼镜的军用车辆数量急剧增加，使驾驶员能够获得更好的视野。周边地区，士兵坐在后舱，更好地了解当地情况。
虽然保护是头等大事，但所有Mrap机器（防雷伏击保护，即“防止地雷和伏击”）都配备了宽阔的玻璃表面。 但是，尽管一些属于战斗类别的新车，挡风玻璃也开始安装，但它们的尺寸仍然有限。 随着保护水平的提高，质量，透明度和失真已成为一个问题。 在相同的防护等级下，标准装甲玻璃的表面密度是装甲钢的四倍 - 这是设计阶段必须考虑的问题。 透明装甲的尺寸也在增加，这会产生某些问题，特别是在应用新技术的情况下。 在一些军队中，据信在轻型巡逻车中，带有中央支柱的双窗格挡风玻璃使其具有侵略性外观，因此他们更喜欢单件式挡风玻璃。 此外，由于目前许多机器都具有基本的防护等级，因此必须通过安装额外的预订套件进行升级。 这意味着它们还必须包括透明保护的适当升级，这当然将玻璃面板拧到螺栓上的普遍方法产生了巨大的问题。
与不透明的装甲相比，更耐用的挡风玻璃和侧窗的质量不仅是不利因素，厚度也显着增加，更不用说光学性能的下降，因为随着厚度的增加，光透射率趋于降低并且畸变增加。 鉴于过去几年市场和需求的增长，铠装玻璃制造商一直在努力解决大规模防御难题。 这是通过提高标准层压板（层压材料）的效率以及研究替代材料（例如透明陶瓷）来实现的。 除了某些制造商在找到最佳的密度保护-视觉质量比率方面非常成功的事实之外，他们还认为透明保护是一种理想的媒介，可以向驾驶员甚至汽车的其他乘客提供大量信息。 投影显示 航空 -一个有趣的解决方案，可以帮助改善人体工程学并减少工作量。
最近在温度变化较大的地区（因此，室外温度和空调舱温度之间存在很大差异），沙尘暴等。 对透明装甲产生重大影响，对其使用寿命产生可悲的后果。 鉴于地面车辆在维护成本方面无法与飞机进行比较，因此应尽可能降低此成本，并应将其与重量和性能一起作为等式的一部分。 当然，车辆操作员还必须采取措施保护停放的汽车，并遵循清洁装甲玻璃的特殊技术。 降低成本的重要作用还在于可维护性。
为了提高透明装甲的性能并减轻其重量，德国公司Schott使用专利的Borofilat硼硅酸盐玻璃，具有非常好的光学特性。
趋势
本文的目的不是审查全世界所有透明装甲制造商的产品（而且它们的数量每天都在增长。例如，10月2013，墨西哥国防部秘书处宣布建立另一个装甲玻璃制造厂），但希望确定最新趋势。在这方面。 大多数制造商都关注民用和军用市场。 其中最大的是美国玻璃产品（哥伦比亚，巴西和秘鲁的工厂）和法国圣戈班萨利。 在美国，该领域也有许多公司，例如PPG Aerospace，它生产符合Stanag标准的透明装甲（通常是从1到3的水平）和美国ATPD 2325P（从1到3的水平）。
德国公司Schott是军队透明装甲领域的另一个主要参与者。 除了根据Stanag生产装甲玻璃的德国制造外，该公司还在美国设有分公司，按照美国标准生产玻璃，但独立于国际贸易规则 武器。 目前用于军事用途的欧洲产品是Resistan，其从1级别到4级别的Stanag 4569标准不等，其中识别号码表示以毫米为单位的厚度。 在生产透明保护产品时，Schott使用具有优异性能的Borofloat 33高品质硼硅酸盐玻璃，与石英玻璃相比，可使您减轻12-15％的重量，同时保持最佳的光学性能。
在2013年度，引入了三种新型玻璃，对应于Stanag 2和3级别。 对于2级应用，NY 52 BF装甲玻璃是通过优化设计和层压而开发的，专为在-32°C至+ 49°C的常温条件下运行的机器而设计; 该材料的表面密度为112 kg / m2，保证86％的透光率。 玻璃在20-mm下以单个FSP碎片射弹以630 m / s的速度和通用穿甲燃烧弹（API）7,62x39 mm射击。 玻璃的密度NY 58 BF是124公斤/ m2，大约10％更大NY 52 BF密度（重量和厚度相应地增加），但它具有较大的操作范围（高达+ 75℃）和针对弹片弹药更高测试初始速度（700 m / s）和更强大的装甲穿透燃烧子弹7,62x51 mm。
OSG的数字视窗技术（顶部）可以将数字显示器集成到装甲玻璃中，而不会降低防护等级，而Silk-light技术（下面两张图片）允许将短警告信息插入挡风玻璃中。
市场上有两种新产品符合3级别。 它们可以显著降低重量与先前类型NY 92 BF玻璃，它是合格的用于高温和绝对更强的比较，因为表面密度195千克/ m2能承受20毫米FSP弹丸的速度比1250米/秒以上，7,62x54R API，7,62x51 API和常规12,7xXNNUMX项目符号。 新的模型NY 109 BF不同密度80公斤/ m174（2％的降低），虽然测试没有包含10毫米子弹的脱壳，而NY 12,7 BF带有69的密度kg / m153（在2比NY 22％以下），他仅针对92x7,62R API进行了测试。 至于54的水平，Schott公司提供两种类型的玻璃抗性家族。 这些是NY4，密度为135 kg / m284，NY 2，密度为194 kg / m398。 既保持2毫米FSP弹丸在超过20米/秒和盒1550x14,5 API的速度，虽然较薄的玻璃检查只有一个命中，而更厚的玻璃已经mnogoudarnye harakteristiki.Po数据肖特玻璃级NY 114只被批准和认证一个符合194级别的解决方案，因为它已获得BAAINBw（前BWB）德国军备办公室的认证。 耐目录包括许多其他产品，家庭VPAM与EN 4和VPAM BRV 1063，和家庭DV标准ATPD修订T.为了更好地响应市场需求，并考虑到生产，不仅军队增加规定，也为民用目的，该公司肖特最近，将平板夹层玻璃制造工厂重新开发成一条完全集成的生产线，其中还包括弯曲半径为2009-500 mm的弯曲和边缘加工。
以色列公司Oran Safety Glass开发了Adi技术，该技术消除了内部抗分裂聚碳酸酯层，据OSG称，它可延长玻璃的使用寿命
展望未来，Schott正在密切研究新材料，如透明陶瓷和尖晶石（一组具有高硬度的复合氧化物的天然和人造矿物）。 考虑到德国严格的道路规则，该公司认为这种替代材料提供的光学特性不能用于挡风玻璃，但由于其重量轻，它们非常适合侧窗。 但是，这种创新材料的成本尚未确定。 至于经典夹层玻璃，Schott专家认为，目前可用的技术将在未来几年内不会有任何改进。 这种玻璃接近其对应于3水平的极限，其对应于约75 mm的厚度和160 kg / m2的表面密度。 Schott North America专门从事玻璃陶瓷，多晶材料的制造，通过控制玻璃基结晶，主要是由于热处理。 在处理期间，产生具有35纳米厚度的结晶表面层，而其余陶瓷具有80％的晶体结构。 这种材料不会减轻重量，但符合美国ATPD-235标准（尽管获得的结果仍然是分类的）。
装甲玻璃领域的另一个关键角色是来自以色列的奥兰安全玻璃（OSG），以色列军队的唯一供应商。 该公司向美国，法国，德国，意大利等一线州提供平面和弧形装甲玻璃。 特别是OSG专注于美国市场，尽管它的装甲眼镜是建在三辆JLTV车辆中的两辆上。 为了实现这一目标，一家在以色列拥有两家工厂的公司在弗吉尼亚州建立了OSG Inc分公司。 OSG当然寻求减轻这种保护水平的重量，但它也旨在进一步发展，结合其产品中的各种技术，以添加这样的“乳液”，如解冻，以提高30秒内的可见度-42° C.
使用半特殊材料，OSG最近开发出一种密度为170 kg / m2，厚度为83 mm的解决方案，对应于3的水平。 为了最大化其夹层玻璃的使用寿命，该公司开发了一种特殊的密封剂，以对抗热，湿度，沙子和空调的影响。 OSG还提供自己的结晶材料（CM）技术，可以减轻30 - 50％（见表）的重量，厚度从40减少到60％。 当然，在这种情况下重量减轻更重要，因为必须考虑玻璃框架本身的重量减轻。 这里的问题不仅是技术问题，而且是经济问题，因为陶瓷型玻璃比标准防弹玻璃贵得多。
结晶材料技术使得OSG生产的透明装甲比夹层玻璃类似物的成本便宜三倍。 以色列公司还开发了两项新技术，以改善夹层玻璃的特性。 第一个被命名为Rock Strike Glass（RSG），旨在防止内部玻璃层在低速碎片（如砾石和石头）的情况下分裂。 这不仅允许驾驶员以最小的视野继续驾驶，而且在大多数情况下，玻璃不需要立即更换，这节省了时间并确保了车队的更大准备。 由于在军事领域没有与此问题相关的标准，OSG已采用法国铁路标准作为基础，根据该标准，在90,5 m / s速度下撞击后直径为20 mm且重量为40克的圆锥形物体不应造成任何损坏。 这些用于军事用途的数字已增加到140 m / s; 因此，OSG RSG玻璃在160 m / s的速度下显示出对多次冲击的抵抗力。
来自德国GuS公司的透明盔甲。 该公司为阿富汗的德国Dingo机器提供透明表面，目前正在考虑改用陶瓷
另一种名为“Adi”（希伯来宝石）的技术在DSEI 2013展出。 如今，典型的夹层玻璃具有聚碳酸酯内层，可防止碎片在进入玻璃时在机器内部扩散。 根据OSG的说法，一束玻璃和聚碳酸酯会加速分层，聚碳酸酯也会因操作不当或清洁而损坏。 该公司提供的统计数据显示，该领域普通透明玻璃的预期使用寿命为三至五年。 Adi技术将提供不含聚碳酸酯的碎片加上使用寿命延长一倍。 OSG已经在这项技术上工作了两年多。 最新的弹道测试是在今年2013秋季进行的，而Adi玻璃的生产始于今年的2014。
OSG还致力于将玻璃表面用作说明性工具。 Silk-light技术（丝光）允许您创建嵌入式光控电子系统，使您可以在装甲玻璃上演示简单（主要是紧急）消息。 此外，数字视窗技术（数字视觉窗口）允许您将LCD显示器集成在透明装甲中，而不会降低保护级别，从而节省汽车空间。 显示器连接到一个可以轻松维修或更换的独立电子装置。
Glas und Optik GmbH，又名GuS，是另一家德国主要制造商。 9月初，BAAINBw的德国管理层2013对符合3级别的新夹层玻璃进行了认证; 其密度从215降低到170 kg / m2（-20％质量），厚度从91降低到83 mm，而工作温度范围从-32°增加到+ 49°。 此外，它的多重冲击特性在三角形上进行了测试，底座为120 mm，而不是通常的300 mm，并且印记非常小，因此对后部聚碳酸酯板的影响大大降低。 作为德国军队的唯一供应商，GuS在阿富汗展示了其修复能力，在3500挡风玻璃周围损坏了石块（在那里部署了更多的Dingo 600机器），其中许多都是由该公司的工作组修复的。 在透明陶瓷领域，GuS还与德国公司CeramTec GmbH合作开展了许多研究项目。 虽然保护水平似乎不是一个主要问题，但该公司在德国的道路规则中遇到障碍，因为胶水粘合瓷砖会导致视觉效果，仍然需要评估眼睛疲劳，头痛和定向障碍。 GuS目前正在与BAAINBw密切合作，分析副作用，然后再向陶瓷方向迈进。
在DSEI 2013展会上，Jenoptik推出了塑料透明保护。 它比层压板更重，更厚，但具有无弯曲变形的优点。
业纳防务与民用系统部的德国公司ESW GmbH在DSEI 2013上展示了透明塑料装甲，该装甲可确保90％以上的透光率。 业纳解决方案的最大优势之一是挡风玻璃可以弯曲。 这样，您就可以远离军事车辆挡风玻璃的中央支柱，该支柱由两块防弹玻璃平板组成，从而提供了最大的视野。 此外，塑料透明的业纳保护器即使在弯曲处也不会产生任何变形。 该公司目前提供两种类型的表面，分别具有2级和3级防护等级。第一种具有大约144 kg / m2的密度和121 mm的厚度，第二种具有238 kg / m2的基重和201 mm的厚度。 3级解决方案还经过认证，可承受0°至45°的多次子弹撞击和弹丸装药，并抵抗7°的RPG-45撞击。 可根据要求提供防冰和电磁保护。 根据业纳（Jenoptik）的说法，其透明的塑料防弹玻璃即使在撞击后也能保持良好的可见度。
IBD是透明装甲领域的权威欧洲专家之一。 很明显，必须找到解决方案以减少透明装甲的质量。 实际上，用于面积为3 m2的卡车的传统装甲玻璃不仅重量为600 kg，而且还提高了重心并且灾难性地降低了稳定性。 使用其NanoTech技术，IBD开发了对透明陶瓷的保护，这里的关键因素是开发瓷砖的特殊粘合工艺（“马赛克透明装甲”），并将这些组件与强支撑层层压在一起形成大型透明面板。
IBD Deisenroth开发了透明陶瓷瓷砖以及胶合技术，与传统的夹层玻璃相比，它可以制造出透明的装甲，可节省高达70％的质量。 图为欧洲2014展示的轧制均质钢，传统陶瓷和新材料IBD NANOTech的对比样品
ArmorLine公司生产尖晶石 - 多晶材料，可减轻重量和厚度。 它用于多层透明装甲。
由于陶瓷材料具有突出的弹道特性和残余动能的弹性吸收，该公司能够获得质量显着减少的透明装甲板。 与标准防弹玻璃的kg / m200的2密度相比，对应于3 Stanag 4569级别，新技术将相同3级别的透明陶瓷质量减少到56 kg / m2。 这代表72％的增益，以卡车车窗的绝对值为例，可能意味着170 kg。 根据IBD，新透明陶瓷的光学性质至少与传统层压铠装玻璃的光学性质一样好，因为它的着色较少且衍射较少，并且胶合砖的边缘也完全不可见。 这些光学特性也延伸到红外光谱，这意味着也可以使用夜视镜。 其中一个北约国家面临选择减少保护或为其卡车增加另一个前轴的问题，但IBD的解决方案允许您使用一个桥保存配置并节省资金，或者增加桥梁数量并增加保护级别。 根据IBD，其透明陶瓷保护是完全合格的，目前正处于实施阶段，其中优化过程侧重于降低成本; 该公司的目标是获得比标准玻璃更昂贵的50％产品。 然而，目前认为可以实现比当前解决方案的成本低两倍的成本。
多层透明保护400x400 mm，使用ArmorLine的尖晶石制成，经过六次射击。 该公司希望在2014结束时开始生产半尺寸挡风玻璃。
美国公司ArmorLine是Defense Venture Group的一部分，它开发了光学尖晶石陶瓷，可以制造透明的装甲，大大节省了成本。 ArmorLine的尖晶石是一种多晶材料，具有极高的硬度和强度; 具有耐磨性，这是陶瓷的典型特性，它保证了0,2-5,5微米系列的半透明性。 这允许在紫外线使用它（0,2 - 0,4微米），可见光（0,4 - 0,7）的范围附近的光谱的IR区域（0,7 - 3）和光谱的中红外区域（3 - 5）。 也就是说，它不仅可以用作军事应用，而且可以用作透明装甲，也可以用于保护传感器。 ArmorLine尖晶石的优点在于它可以用于制造这样尺寸的面板，其绝对大于透明陶瓷面板的尺寸。 电流大面板具有的尺寸大约70 X 50看到年内公司被设定为开始生产面板尺寸的85 X 60厘米，两个平坦的和弯曲的（与弯曲2500毫米半径），以及最终的生产平板100 x的75厘米，是挡风玻璃的一半。
提供弯曲透明保护的能力被视为优于其他系统的优势，使设计人员能够实施更灵活的解决方案。 基于透明尖晶石的保护，取代了夹层玻璃中的多个层，通过50 - 60％提高了多重冲击特性，减轻了重量和厚度。 例如，采用多层钢化玻璃，能够承受单个穿甲子弹12,7x99 mm的撞击。 它有103毫米的厚度和面密度227千克/ m2，而来自ArmorLine尖晶石分别减少了这些值以毫米49 100千克/ m2，在上53％和56％换句话说。 这些数据通过观察透明装甲ATPD 2352 Class 3A得到证实，其中厚度从112降至52 mm，表面密度从249降至109 kg / m2。 然而，ArmorLine不涉及多层材料，也就是说，在这些情况下，质量是针对非优化的测试样品给出的，并且可以进一步优化。 在根据现有2透明材料达到表面密度的STANAG而言，大约69公斤/ m2，而3层（穿甲燃烧弹弹药7,62 X 54R B32）它上升到84千克/ m2。
意大利Isoclima公司为依维柯提供LMV Lince的大部分装甲玻璃; 在图片中是在射击场Nettuno拍摄后的玻璃
在用于增加透明装甲强度的技术中，Isoclima开发了一种封装方法，可确保其层状材料的最大服务线。
意大利公司Isoclima在80开始时为民用和军用市场开始研究透明装甲，并且自那时起开发了自己的专有技术，用于优化玻璃和聚碳酸酯层压。 她为依维柯DV LMV提供了大部分透明保护解决方案，这些解决方案适应了这款轻型多用途车辆4x4的不同客户的要求。 例如，俄罗斯LMV机器采用的透明装甲能够承受-45°C至+ 70°C的温度，不同材料的共轭是这里的关键因素，因为聚碳酸酯的热膨胀系数是玻璃膨胀系数的八倍。 在它的产品，我们可以找到对应于该电平2 STANAG溶液，厚度58-59毫米和表面重量125-130千克/ m2和对应于电平3的动作，79-80毫米厚度和157-162千克/ m2; 所有值均在标准温度限制下运行。
该公司目前正在考虑在减轻重量的同时提高性能的新解决方案。 该公司正在测试新材料，如尖晶石等，尽管其领导层确信改进在于全面的解决方案，即改善玻璃和层压板（如薄膜）的特性，将使Isoclima能够改善其市场地位。 该公司还开发了解决方案，以改善透明保护的使用寿命，例如，在聚碳酸酯基板上的抗划伤处理，以及专有的磁性固定外层，保护防弹玻璃免受石头损坏，称为Antistone保护解决方案（AspS）。 可移除的保护层基于双层磁性垫圈，其保持由外部玻璃制成的外保护层和内部高科技聚合物; 在该层和透明装甲之间产生气隙。 所有可能的缺陷，即冷凝，光学畸变等都被考虑和验证，测试表明这些因素对透明保护特性的影响很小。 另一方面，AspS技术有助于显着减少维护量并延长透明装甲的使用寿命。 Isoclima开发的许多解决方案都是由于该公司参与了航空航天工业现代透明保护系统的设计而创建的。
使用的材料：
www.armada.ch
www.baesystems.com
www.schott.com
www.osg.co.il
www.gus-visionsystems.com
www.jenoptik.com
www.finind.com
www.ibd-deisenroth-engineering.de
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