Разнесенная броня - Spaced armour

Разнесенная броня вокруг башни PzKpfw IV.

Бронированный плинтус Schürzen на PzKpfw III Защита корпуса и башни, июнь 1943 г.

Планка броня, разновидность разнесенной брони, которую можно увидеть на боевой бульдозер.

Броня с двумя или более пластинами, расположенными на расстоянии друг от друга, подпадает под категорию разнесенная броня. Раздельная броня может быть наклонной или без наклонной. При наклоне он снижает проникающую способность пуль и твердых дробовиков, поскольку после пробивания каждой пластины снаряды имеют тенденцию кувыркаться, отклоняться, деформироваться или разрушаться; разнесенная броня без наклона, как правило, предназначена для защиты от разрывных снарядов, которые взрываются до достижения основной брони. Раздельная броня используется на бронированных военных машинах, таких как танки и боевые бульдозеры. В менее распространенном применении он используется в некоторых космических кораблях, которые используют Щиты Уиппла.

Против кинетических пенетраторов

Первые разнесенные доспехи использовались на железе (затем стали). военные корабли с середины 19 век. Между тонкой внешней броней различных менее важных частей и толстой основной броней (защитные башни, склады боеприпасов, котлы и турбины) были построены складские помещения, угольные или нефтяные бункеры и т. Д. (Лорд Нельсон класс ). Некоторые корабли (например, Тирпиц, Такао, Король георгий ) имел более толстый внешний и более тонкий внутренний слои, чтобы уменьшить повреждения, вызванные проникающим снарядом. С 1900 года некоторые крейсеры и линкоры были построены с современной разнесенной броней, где внешний тонкий слой предназначался только для повреждения снарядов (например, Литторио учебный класс).^[1]

Переборки торпеды также служат специальной формой разнесенной брони для военных кораблей.

Танковые экраны применялись со времен Первой мировой войны, когда их ставили на вооружение французов. Schneider CA1 и Сен-Шамон танки. Поздние варианты Panzer III имел лобовую броню. Перед основной броней толщиной 50 мм находился слой закаленной стали толщиной 20 мм. Пораженные снаряды были физически повреждены пластиной, поэтому основная броня могла выдерживать гораздо большие попадания. Из-за нехватки материалов немецкая промышленность со временем перешла на Прокатная гомогенная броня (RHA), который менее эффективен и из-за более медленного производственного процесса, метод не получил широкого распространения на немецких танках.

При проектировании цельной разнесенной брони важно, чтобы каждый слой был достаточно толстым, чтобы нанести адекватное повреждение снаряду или струе. Таким образом, толщина каждого слоя должна составлять примерно половину диаметра ожидаемого попадания снаряда.

Многие немецкие танки времен Второй мировой войны использовали бронированные юбки (Schürzen), чтобы сделать их более тонкую боковую броню более устойчивой к огонь из противотанковых ружей. Вопреки распространенному мнению немецкая Schürzen были разработаны против кинетических (AP, APBC, APCBC) снарядов.^[2]^[3] Эффективность обычных бронебойных снарядов значительно снижалась, если они пробивали тонкую пластину или плотную проволочную сеть, потому что снаряды теряли устойчивость на своей траектории и их наконечник также был поврежден. Этот метод был очень эффективен против современных легких противотанковых средств, таких как советские. ПТРД-41 и M1937 г., британский 6-фунтовая (57 мм), а 37-мм пушка США.^[4]^{[страница нужна ]}^[5]^[6]

Некоторые бронированные машины использовали сети из деревянных бревен на определенном расстоянии от корпуса в качестве импровизированной разнесенной брони для защиты машины от магнитные мины, брошенные кумулятивные заряды и гранаты, а иногда и суицидальные методы (например, Выпад шахта ). Этот метод появился в США. Шерман и советский Т-34 автомобили, среди прочего.

От осколочно-фугасных противотанковых снарядов

Большинство Холодная война разнесенная броня, разработанная против кинетических боеприпасов среднего и малого калибра (например, 30-мм автопушка и 76 мм HESH раунды), особенно пороги автомобиля. Большинство из них изготовлено из пластин RHA (Центурион ) или толстой армированной резины (Т-72 ), и работали так же, как и времен Второй мировой войны.

Эта легкая броня также преждевременно детонирует взрывные боеголовки. Фугасные противотанковые боевые части (HEAT) используйте сфокусированную сверхскоростную струю из меди или стали для пробивания брони. Чтобы быть эффективными, кумулятивные боеголовки должны детонировать на определенном расстоянии от основной брони цели, чтобы обеспечить максимальное проникновение. Таким образом, ранняя детонация значительно снижает проникновение кумулятивных боеприпасов. Для этого требуется расстояние 1,2 метра даже для раннего 100 мм снаряда, поэтому обычные юбки эффективны против HEAT только при очень малом угле падения.^[4]

Использование дополнительных разнесенных юбок для брони иногда может иметь противоположный эффект и увеличивать пробитие некоторых кумулятивных боеголовок. Из-за ограничений по длине снарядов некоторые конструкции намеренно детонируют на расстоянии, превышающем оптимальное. В таких случаях бортик эффективно увеличивает расстояние между броней и целью, и боеголовка взрывается ближе к своему оптимальному противостоянию.^[7]

Для повышения эффективности юбок против теплового оружия некоторые середина холодной войны танки (ранний Т-64 ) имели жаберные доспехи. Он содержал несколько коротких юбок по бокам машины, которые открывались на открытой местности под углом 30–45 °, увеличивая пространство между броней и пластиной. Он был эффективным (соотношение массы и эффективности), но легко отделялся от машины, поэтому не получил широкого распространения.^{[нужна цитата ]}

Специальная версия реактивной экраны планка броня. Для его уничтожения использует собственную мощность поражающего снаряда (РПГ, ПТУР). Стальные планки, размещенные на определенных расстояниях, имеют 50–60% шанс пробить боеголовку РПГ-7, поэтому кумулятивный луч не может быть сформирован. Он также обеспечивает некоторую защиту от брошенных гранат.

Места для хранения вещей в экранированной броне на ОБТ Меркава

В ответ на все более эффективные боеголовки HEAT, HESH и APFSDS в 1960-х годах на немецких авиалайнерах была вновь введена интегральная разнесенная броня. Леопард 1 а позже Меркава. Полые промежутки между пластинами позволяют увеличить расстояние, на которое снаряд должен пройти, чтобы достичь внутренней части транспортного средства. Иногда внутренние поверхности этих полых полостей имеют наклон, образуя углы к предполагаемому пути струи кумулятивного заряда или кинетического пенетратора для дальнейшего рассеивания их мощности. Две (или более) многослойные брони с разнесенной RHA были очень эффективны против ранних стальных и вольфрамовых боеприпасов APFSDS, потому что стержень был серьезно поврежден при пробитии первого слоя и, таким образом, был неэффективен для внутренней брони. Таким образом, более тонкая общая толщина и вес стали были достаточными для конкретного снаряда. Например, броня заданного веса может быть распределена в 2 слоя толщиной 15 см (6 дюймов) вместо одного слоя 30 см (12 дюймов), что дает гораздо лучшую защиту от боеприпасов HESH и APDS, но их влияние на кумулятивные заряды было ограничено.^[8] Поэтому военные исследователи с начала шестидесятых пытались повысить эффективность разнесенной брони, изменив используемые материалы и увеличив количество слоев.

Композитные разнесенные доспехи

Многослойная разнесенная броня, в которой также используются специальные материалы, представляет собой переход к композитной броне, большинство последних также являются частично разнесенной броней.

Броня БДД на Т-55

В случае Leopard1A3 и более поздние варианты внешний слой разнесенной брони был закаленная сталь и пространство было заполнено эластомер, таким образом, эффективность разрушающего действия внешнего слоя против APFSDS были выдающимися, а также была повышена защита от ранних кумулятивных боеголовок. В BDD дополнительная броня серий Т-55 и Т-62, основанных на том же эффекте, но у него было несколько слоев внутри эластомера, поэтому он примерно вдвое увеличивал лобовую защиту этих танков от APDS и HEAT оружия, и делал области надстроек невосприимчивыми к HESH раундов.^[9] В Т-64 и ранних Т-72 (до Т-72М1) и Т-80 (до середины Т-80А) в качестве наполнителя лобовой верхней гласии использовался стаклопластик (специальный военный плотный армированный стекловолокном пластик). разнесенная броня. Этот пластик был эффективным в снижении концентрации струи кумулятивных зарядов и дестабилизации кинетических пенетраторов.^[10]

Пластины из закаленной стали стали обычным явлением для внешней части разнесенной брони с 80-х годов не только на танках, но и на БТРах и БМП. С этой дополнительной броней даже тонкой брони БТР достаточно против кинетических пуль калибра 12,7 (Страйкер и БТР-80 апгрейды) и 14,5 калибра (Брэдли, БМП-3 ), а также обеспечивает некоторую защиту от СВУ.

Увеличение количества слоев в разнесенной броне увеличивает физическое повреждение и дестабилизацию струй и кинетических проникающих средств, поэтому в более современной броне принято использовать последовательные слои, чередующиеся между более мягкими (воздух, алюминий или пластик) и более твердыми (RHA, SHS ) слоев. При наличии нескольких слоев вероятность отскока в случае кинетических снарядов также увеличивается, и струи SC теряют свой материал, когда проходят между слоями с разной плотностью, а их производительность снижается из-за влияния изменения давления и скорости (в ракурсе) на их концентрацию. Таким образом, в более поздних версиях брони Т-72Б и Т-90 использовалась 7-слойная разнесенная броня (с пластинами из закаленной стали), чтобы добиться гораздо более сильной защиты за счет минимального увеличения веса.^{[нужна цитата ]}

Более продвинутый танки конца холодной войны дали многослойные юбки (Леопард 2 ), при котором пассивное (или реактивное) воздействие значительно снижало эффективность кумулятивных боеприпасов. В то же время эти элементы уже тяжелые и имеют значительную толщину, что увеличивает размер и вес транспортного средства и затрудняет обслуживание. Российские и некоторые западные танки несут блоки взрыво-реактивной брони для повышения эффективности разнесенной брони (особенно в случае боковых юбок, например TUSK, Т-90 ), и основная лобовая броня.^[9]^[11]

Практически все современные западные, японские и большинство советских танков имеют разнесенную броню спереди и по бокам. Боковые панели надстройки обычно содержат топливо, аккумуляторы (Леопард 2, Тип 10 ) и другие менее важные элементы или боеприпасы вторичного оружия (Меркава ), потому что они также снижают эффективность пробивающих снарядов. На наиболее важных участках (лобовая броня и борта башни) полость экранирования содержит композитные панели. С 80-х годов большинство западных танков имеют композитные бронеблоки на лобовой части юбок из закаленной стали или НЕРА броня (невзрывно-реактивная броня, известный как Берлингтонская броня ). Большинство современных ОБТ (например, Т-72Б, Леопард 2, M1, Тип 10, K2, Т-90, Тип96 ) имеют броню НЕРА в разнесенных доспехах, дополненную внутренними керамическая броня и откольные вкладыши в некоторых случаях. Напротив, советские танки изначально изготавливались из керамики (корунд или же силикат ) вставки (Т-64А, Т-72А, Т-72М1, Т-80 ) и вставки в стиле НЕРА позже распространились в модернизированных версиях их машин (Т-72Б, Т-80А, Т-72БУ ).^[10]^[12]^[11]^[13] Подробнее в композитная броня.

В настоящее время композитная разнесенная броня с внешним слоем из закаленной стали (часто заполненная NERA или керамическими вставками) становится все более распространенной на большинстве современных легких боевых танков (ZTQ-15 ) и БМП (Namer, Пума ).^[14]^[15]

Материалы

По мере того, как дизайн становился более специализированным, использовалось все больше и больше материалов. самые важные из них:

Эластомеры

Некоторые современные основные боевые танки и БМП несут резиновые или стальные (в некоторых случаях закаленные) юбки, чтобы защитить их относительно хрупкую подвеску, а также нижнюю боковую броню и нижнюю часть гласиса, часто сочетая и то, и другое. Некоторые эластомерные пломбы (например, M551 плавающие клетки и экраны, Т-72Б слой радиационной защиты) ведет себя как разнесенная броня, где эластичный слой эффективно снижает концентрацию струи кумулятивных боеголовок. В танках Leopard 1A3 и 1A4, а также в дополнительной броне Т-55 и Т-62 использовался плотный полистироловый наполнитель для повышения эффективности разнесенной брони. Первые российские ОБТ второго поколения использовали плотный армированный стекловолокном пластик под давлением в качестве заполнения лобовой разнесенной брони, что даже более эффективно, чем чистый эластомер.^{[нужна цитата ]}

В броне NERA также используются эластомеры, зажатые между двумя или тремя листами стали или алюминия, они действуют как броня ERA с меньшей эффективностью, но не разрушаются во время работы, поэтому могут удерживать несколько ударов в одном месте. Большинство современных ОБТ используют слой НЕРА в разнесенной броне или в качестве внешнего слоя.^[13]

Закаленная сталь

В то время как нормальная броня должна иметь компромисс между твердостью и пластичность, разнесенная броня может быть изготовлена из пластин с различными свойствами материала для повышения эффективности против проникающих средств с кинетической энергией. Большая часть брони времен холодной войны и современной разнесенной брони использует катаную гомогенную броню в качестве внутреннего и тонкую (10–30 мм) закаленную полутвердую стальную пластину в качестве внешнего слоя. Тонкий, но очень твердый внешний слой действует как отбойник и отбойная пластина, что позволяет проектировать основную броню намного тоньше с тем же уровнем защиты. В самых современных конструкциях используются стали с тройной или высокой закалкой. В некоторых случаях алюминий добавляют в закаленную стальную броню в качестве более мягкого промежуточного слоя, чтобы дестабилизировать снаряды и тепловые струи из-за изменений плотности.^{[нужна цитата ]}

В Леопард 2 использует наклонную первую ступень брони (нарушитель), специально закаленную вторую ступень (разрушитель) и более мягкую третью ступень с высокой пластичностью (поглотитель). Возбудитель предназначен либо для полного отклонения, либо для управления направлением поступающих проникающих устройств с кинетической энергией. Если проникновение все же происходит, снаряд разбивается и дробится при попадании в разрушитель. Предполагая, что первые две ступени работают правильно, ступень абсорбера улавливает скалывание и фрагменты.

Другие

Некоторые AFS используют полость разнесенной брони в качестве топливного бака, складских помещений, а военные корабли использовали их как угольные или нефтяные бункеры, а также помещения для неважных компонентов (например, комнаты для мытья, склады еды). Эти материалы, заполняющие пространства, могут еще больше замедлить проникающий снаряд, увеличивая защиту. В разнесенной броне современных ББМ используются специальные наполнители, образующие композитную броню.

Космический корабль

В Щит Уиппла использует принцип разнесенной брони для защиты космического корабля от ударов очень быстрых микрометеороиды. Удар по первой стенке расплавляет или разрушает входящую частицу, заставляя фрагменты распространяться по более широкой площади при ударе о последующие стены.