Керамическая броня: Как в Украине разрабатывают защиту образца Abrams и Challenger

Специализированная внешнеторговая фирма "Прогресс" совместно с киевскими учеными разрабатывает керамическую броню для защиты отечественной бронетехники. Такая новость удивила, потому что мало кто знает, что кроме металла, для изготовления брони в военной технике используют и другие, альтернативные материалы. Наиболее перспективным направлением в этой сфере пока считается керамическая броня и композитные материалы на ее основе.

Вообще, сама идея использования различных видов керамики в качестве заменителей стали не нова - еще в 1960-е годы в британском центре исследования танков в Чобхэм Коммон была разработана так называемая броня "Чобхэм", известная также под марками "Барлингтон" и "Дорчестер" .

Точный состав брони "Чобхэм" до сих пор остается в секрете. Известно лишь, что она состоит из керамических плиток, направленных на металлическую матрицу, связанных с опорной пластиной, и нескольких эластичных слоев.

Используется эта броня только на американских танках M1 Abrams и британских Challenger 1 и Challenger 2. Причем, M1 Abrams изначально проектировался именно с такой композитной керамической броней. Есть информация, что на сегодня очень мало танков, защищенных броней "Чобхэм", были подведены в бою. Правда, точных данных нет из-за того, что эта информация является закрытой.

В СССР также были попытки придумать альтернативные виды брони, однако дальше комбинированной (многослойной) металлической брони советские военные конструкторы не продвинулись. Кстати, танк Т-64 стал первым в мире серийным танком, на котором было применено такую ​​броню (в 1964 году), после чего она использовалась на всех последующих основных боевых танках бывшего Союза.

Конечно, технологии и инженерная мысль не стоят на месте и с тех пор появились десятки, если не больше, разновидностей комбинированных и композитных видов брони, в том числе на основе различных видов керамики, которые сейчас примерно в пять раз прочнее первые образцы и в пять раз крепче плит стальной брони такого же веса.

Обычно это сочетание нескольких керамических материалов или металлических матричных композитов в состав которых входят керамические соединения с металлической матрицей. В последних разработках используют углеродные нанотрубки, увеличивает прочность. Керамика для таких типов брони включает в себя карбид бора, карбид кремния, оксид алюминия (он же сапфир), нитрид алюминия, бориды титана, Синдит и композиции синтетических алмазов.

Из них карбида бора является твердым и легким, но и самым дорогим и наиболее хрупким. Карбид бора используют в производстве керамических пластин для защиты от мелкокалиберных снарядов, например для бронежилетов и брони вертолетов.

Карбид кремния, который лучше всего подходит для защиты от крупных снарядов, пока использовался лишь на некоторых прототипах наземной техники, например британского танка MBT-70.

Оксид алюминия пробуют использовать на легкой бронетхници, где требуется защита только от легкой противотанкового оружия. Это самый дешевый из керамических материалов и он несколько большую массу по сравнению с карбидом бора и карбидом кремния. Например, защитный элемент из оксида алюминия имеет массу на 30% больше массы подобного элемента, изготовленного из карбида бора. Однако, для техники это некритично. Гораздо важнее, что изделия из оксида алюминия достаточно прочные, а технология их производства сравнительно проста.

Не обошла эта тенденция и Украину, где до сих пор нет промышленного производства защитных элементов на основе керамики. Вместе с тем, ряд отечественных компаний и научных учреждений активно работают в этом направлении. Правда, пока речь идет о дополнительной броню и дальше опытных образцов дело пока не дошло.

В частности известно, что специализированная внешнеторговая фирма "Прогресс" совместно с киевскими учеными разрабатывает подобное инновационное решение для защиты отечественных боевых бронированных машин (ББМ).

Актуальность этого шага вызвана тем, что пророссийские боевики на Донбассе используют новейшие боеприпасы с термоупрочненный сердечником калибра 12,7-мм и 14,5-мм, которые имеют высокую степень бронебийности.

Совместный проект компании "Прогресс", Киевского национального университета имени Тараса Шевченко и учебно-научного центра "Физико-химическое материаловедение" НАН Украины предусматривает разработку навесной керамополимернои бронепанели для дополнительной защиты ББМ от поражения крупнокалиберными бронебойными патронами калибра 12,7-мм и 14,5 -мм.

Уже известно, что украинские бронепанели их разработки имеют макрошарову компоновку и состоят из дискретного керамического слоя, находящегося в высокопрочной полимерной матрицы, а также с текстильно-полимерного содержащего слоя. Дополнительно бронепанели могут быть оснащены подкладкой из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (сверхвысокомолекулярного полиэтилена). Крепить их на штатной брони ББМ планируют с помощью хвойного соединения.

Андрей Лысенко из "Народной армии" пишет , Ссылаясь на представителя компании "Прогресс", такую ​​конструкцию бронепанели обусловили результаты последних исследований. Они показали, что именно многослойные конструкции, сочетающие элементы керамики и полимерные композиты, способные обеспечить надежную защиту от высокоэнергетических динамических нагрузок.

Происходит это благодаря тому, что легкие снаряды и пули при встрече с твердой плиткой из-за своей высокой скорости "раскалываются изнутри" и разрушаются, не проникая в броню. Из-за хрупкости керамики входной канал кумулятивного заряда не такой гладкий, как при проникновении через металл, из-за чего возникает асимметричный давление, которое в свою очередь разрушает геометрию кумулятивной струи, сильно нивелируя пробивные свойства. А новые более прочные композиты еще больше оптимизируют этот эффект за своей пористой структуры, вызывая "трещины отклонения".

Вместе с тем, значительным недостатком керамического бронирования является его низкая "живучесть". Ведь керамическая броня под влиянием поражающего элемента растрескивается и теряет свои защитные свойства. Поэтому для локализации поврежденных участков керамического слоя ее производят в виде дискретных элементов, имеющих определенное конструктивно завершено выполнение. Обычно они имеют форму цилиндра или плитки. Также для обеспечения лучшей ремонтопригодности в полевых условиях защитные керамические элементы изготавливаются в виде отдельных блоков.

Результаты баллистических испытаний подтвердили способность украинской бронепанели сдерживать пули калибра 12,7 и 14,5 мм. Также во время полевых испытаний была подтверждена их высокая ремонтопригодность: повреждены в результате попадания пули дискретные керамические элементы легко заменяются новыми, которые заливают специальным раствором. Сообщается, что он быстро затвердевает, и уже через 10-20 минут отремонтирована защитная панель готова к дальнейшему использованию.

Предполагается, что масса квадратного метра бронепанели, которая будет защищать от патронов калибра 12,7-мм, составит 43-47 кг (тогда как стального листа - 60-70 кг), а от патронов калибра 14,5-мм - 93-95 кг. Отечественные специалисты также работают над созданием защитных керамических элементов, которые смогут обезопасить от боеприпасов калибра-30 мм.

А самое главное, бронепанели "Прогресса" изготавливаются исключительно из отечественных материалов по специально разработанной технологии. Для дискретного керамического слоя применяется минерал корунд (кристаллический оксид алюминия).

По замыслу разработчиков, в перспективе наличие различных образцов бронепанели позволит в зависимости от выполняемых задач бронировать ББМ по разным классам защиты. При этом благодаря модульному подходу в построении бронирования делать это станет возможным оперативно, даже в полевых условиях.

"Прогресс" рассчитывает до конца этого года доработать и подать бронепанели на определяющие ведомственные испытания в Министерство обороны. После этого планируется наладить серийное производство навесных керамополимерних бронепанели для дополнительной защиты отечественных боевых бронированных машин (ББМ).

Поэтому, вполне возможно, что отечественные "Казаки", "кугуар", "Шрек" и "Фионы" уже в 2019 году получат сверхсовременную и сверхпрочную броню.