Войти
Керамическая броня - это броня, используемая в бронетехнике и в личной броне для защиты от попадания снарядов за счет высокой твердости и прочности на сжатие. Керамика часто используется там, где важен легкий вес, так как она весит меньше металлических сплавов для данной степени сопротивления. Наиболее распространенными материалами являются оксид алюминия, карбид бора, карбид кремния и диборид титана.
Испытания еще в 1918 году продемонстрировали потенциал керамической брони; Майор Невилл Монро-Хопкинс обнаружил, что добавление тонкого слоя эмали к стали значительно улучшает ее баллистические свойства. Его первое боевое применение началось только во время войны во Вьетнаме, когда вертолеты часто подвергались обстрелу из стрелкового оружия. В 1965 году экипажам вертолетов были переданы керамические бронежилеты, а кресла пилотов были добавлены комплекты брони из композитных материалов с твердым покрытием. К следующему году были развернуты монолитные керамические жилеты и бронепанели на планере. В вертолетах "Huey" эти улучшения, по оценкам, снизили смертность на 53% и несмертельные травмы на 27%.
Конструкции керамической брони варьируются от монолитных пластин до систем, использующих трехмерные матрицы. Один из первых патентов на керамическую броню был подан в 1967 году компанией Goodyear Aerospace Corp. Он внедрил керамические сферы из оксида алюминия в тонкие алюминиевые листы, которые были уложены таким образом, чтобы сферы каждого слоя заполняли промежутки между сферами окружающих слоев. аналогично объемно-центрированной кубической структуре насадки. Вся система держалась вместе с помощью пенополиуретана и толстой алюминиевой основы. Эта разработка продемонстрировала эффективность матричного проектирования и стимулировала разработку других систем на основе матриц. Большинство из них сочетают в себе цилиндрические, шестиугольные или сферические керамические элементы с основой из какого-либо специального сплава, не являющегося бронёй. Монолитная пластинчатая броня, напротив, основана на отдельных пластинах усовершенствованной керамики, вставленных в традиционный баллистический жилет вместо стальной пластины.
Твердые керамические материалы разрушают кинетический энергетический снаряд, разбивая его на куски, уменьшая его способность проникать. Против тепловых снарядов керамические элементы нарушают геометрию металлической струи, создаваемой кумулятивным зарядом, значительно уменьшая проникновение. В обоих случаях твердые, но хрупкие керамические элементы разбиваются на куски, которые сами по себе могут быть опасными, если их не ограничивать. По этой причине керамические материалы обычно поддерживаются пластичной основой из металла или полимерно-композиционных материалов. Эта несущая конструкция также удерживает керамические элементы на месте, поэтому они не просто отталкиваются, но и поглощают удар.
Керамические бронежилеты Керамические пластины обычно используются в качестве вставок в мягких бронежилетах. Большинство керамических пластин, используемых в бронежилетах, обеспечивают защиту типа III Национального института юстиции , что позволяет им останавливать винтовочные пули. Керамические пластины представляют собой форму композитной брони. Вставные пластины также могут быть изготовлены из стали или полиэтилена со сверхвысокой молекулярной массой.
. Керамическую пластину обычно вставляют во внешний слой мягкого бронежилета. Могут быть две пластины, одна спереди и одна сзади, или одна универсальная пластина спереди или сзади. Некоторые жилеты позволяют использовать небольшие пластины по бокам для дополнительной защиты.
Керамические пластины, выпущенные вооруженными силами США, называются усовершенствованными защитными вкладышами для стрелкового оружия (ESAPI).
Приблизительный вес одной пластины NIJ Type III составляет от 4 до 8 фунтов (1,8–3,6 кг) для типичного размера 10 на 12 дюймов. Существуют и другие типы пластин, которые бывают разных размеров и предлагают разные уровни защиты. Например, MC-Plate (пластина с максимальным покрытием) обеспечивает на 19% большее покрытие, чем стандартная керамическая пластина.
Керамические материалы, обработка материалов и прогресс в механике проплавления керамики - важные области академической и производственной деятельности. Эта комбинированная область исследований керамических доспехов широка и, возможно, лучше всего резюмирована Американским керамическим обществом. ACerS уже несколько лет проводит ежегодную конференцию по броне и составляет сборник материалов за 2004–2007 гг. Особая сфера деятельности, касающейся жилетов, - это все большее использование небольших керамических компонентов. Керамические пластины больших размеров для туловища сложны в изготовлении и при использовании подвержены растрескиванию. Монолитные плиты также имеют ограниченную способность к множественным ударам из-за их большой зоны ударного разрушения. Это мотивирует появление новых типов броневых листов. В этих новых конструкциях используются двух- и трехмерные массивы керамических элементов, которые могут быть жесткими, гибкими или полугибкими. Бронежилет из кожи дракона - одна из таких систем, хотя она не прошла многочисленные испытания, проведенные армией США, и была отклонена. Европейские разработки сферических и гексагональных массивов привели к продуктам, которые обладают некоторой гибкостью и характеристиками множественного попадания. Производство систем матричного типа с гибкими и стабильными баллистическими характеристиками на краях керамических элементов является активной областью исследований. Кроме того, передовые технологии обработки керамики требуют методов сборки клея. Одним из новаторских подходов является использование застежек на липучках для сборки керамических массивов.
