Qurol -aslaha insoniyatdan millionlab yillar katta va u asosan jag'lar va tirnoqlardan himoya qilish uchun ishlab chiqilgan. Timsoh va toshbaqalar qisman odamlarni himoya elementlarini yaratishga ilhomlantirishi mumkin. Kinetik energiyaning barcha qurollari, tarixdan oldingi klub yoki zirhli nishon, katta kuchni kichik bir joyga to'plash uchun mo'ljallangan, uning vazifasi nishonga kirib, unga maksimal zarar etkazishdir. Binobarin, qurol -yarog'ning vazifasi - bu hujum qiladigan vositalarni burish yoki yo'q qilish va / yoki zarba energiyasini iloji boricha katta maydonga tarqatish orqali oldini olish.
Zamonaviy zirh odatda raketani to'xtatish, burish yoki yo'q qilish uchun qattiq tashqi qatlamdan, juda yuqori "sindirish ishi" bo'lgan oraliq qatlamdan va yoriqlar va qoldiqlarning oldini olish uchun yopishqoq ichki qatlamdan iborat.
Chelik
Zirhli mashinalarni yaratishda birinchi bo'lib ishlatilgan po'lat, alyuminiy va titanning engil qotishmalari, keramika, polimer matritsali kompozitlar, shisha, aramid bilan mustahkamlangan zirhlar paydo bo'lishiga qaramay, hali ham talab qilinmoqda. va ultra yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilen, shuningdek metall matritsali kompozit materiallar.
Ko'p po'lat fabrikalari, shu jumladan SSAB, qo'shimcha qobiq kabi og'irligi juda muhim bo'lgan ilovalar uchun yuqori quvvatli po'lat ishlab chiqarishda davom etmoqda. Qalinligi 4-20 mm bo'lgan ARM OX 600T zirhli po'latdan yasalgan kafolatli qattiqligi 570 dan 640 gigabaytgacha (Qattiqlik, Brinell, Volfram qisqartmasi; standart diametrli volfram to'pi bosilgan sinov) ma'lum kuchga ega bo'lgan material namunasiga, keyin hosil bo'lgan chuqurchaning diametri o'lchanadi; keyin bu parametrlar qattiqlik birliklari sonini olish imkonini beradigan formulaga almashtiriladi).
SSAB, shuningdek, kirish va portlashdan himoyalanish uchun qattiqlik va qattiqlikning to'g'ri muvozanatiga erishish muhimligini ta'kidlaydi. Boshqa po'latlar singari, ARMOX 600T temir, uglerod va boshqa bir qator qotishtiruvchi komponentlardan tashkil topgan, jumladan kremniy, marganets, fosfor, oltingugurt, xrom, nikel, molibden va bor.
Ishlab chiqarish texnologiyasida cheklovlar mavjud, ayniqsa harorat haqida. Bu po'lat qo'shimcha issiqlik bilan ishlov berish uchun mo'ljallanmagan; agar etkazib berishdan keyin 170 ° C dan yuqori qizdirilsa, SSAB uning xususiyatlariga kafolat bera olmaydi. Bunday cheklovni chetlab o'tishi mumkin bo'lgan kompaniyalar, zirhli mashinalar ishlab chiqaruvchilarining diqqatini jalb qilishlari mumkin.
Boshqa bir shved kompaniyasi Deform, zirhli mashinalar ishlab chiqaruvchilariga, xususan tijorat / fuqarolik transport vositalarining himoyasini yaxshilashga intilayotganlarga, o'qga chidamli zirhli po'latdan yasalgan issiq qismlarni taklif qiladi.
Nissan PATROL 4x4, Volkswagen T6 TRANSPORTER mikroavtobusida va Isuzu D-MAX pikapida bir xil bo'lakli Deform xavfsizlik devorlari o'rnatilgan, xuddi shu materialdan yasalgan. Deform tomonidan ishlab chiqilgan va plastmassa ishlab chiqarishda ishlatiladigan issiq shakllantirish jarayoni 600 HB [HBW] qattiqligini saqlaydi.
Kompaniyaning ta'kidlashicha, u bozorda barcha zirhli po'latlarning xususiyatlarini tiklab, shaklini saqlab turishi mumkin. Deform tomonidan ishlab chiqilgan usulda choyshablar issiq zarbdan keyin söndürülür va temperlanadi. Bu jarayon tufayli, sovuq holda hosil qilib bo'lmaydigan uch o'lchovli shakllarni olish mumkin, bunday hollarda "tanqidiy nuqtalarning yaxlitligini buzadigan payvandlar" bo'lmasdan.
Issiq shakldagi po'latdan yasalgan po'lat plitalar BAE Systems BVS-10 va CV90 va 1990-yillarning boshidan beri ko'plab Kraus-Maffei Wegmann (KMW) mashinalarida ishlatilgan. LEOPARD 2 tanki uchun uch o'lchovli zirhli plitalar va BOXER va PUMA avtomashinalari uchun bir nechta shaklli plastinkalar, shuningdek, bir nechta Rheinmetall avtomobillari, shu jumladan yana BOXER, shuningdek, WIESEL rusumli avtomobil uchun lyuk ishlab chiqarishga buyurtmalar kelmoqda. Deform alyuminiy, kevlar / aramid va titandan iborat boshqa himoya materiallari bilan ham ishlaydi.
Alyuminiy taraqqiyoti
Zirhli mashinalarga kelsak, birinchi marta alyuminiy zirh 1960 yildan beri ishlab chiqarilgan M113 zirhli transport vositasini ishlab chiqarishda keng qo'llanilgan. Bu 5083 markali qotishma bo'lib, tarkibida 4,5% magniy va juda oz miqdordagi marganets, temir, mis, uglerod, rux, xrom, titan va boshqalar bor edi. 5083 payvandlashdan keyin o'z kuchini yaxshi saqlasa -da, u issiqlik bilan ishlov beradigan qotishma emas. U 7,62 millimetrli zirhli nayzali o'qlarga nisbatan yaxshi qarshilikka ega emas, lekin rasmiy sinovlar tasdiqlaganidek, u 14,5 mm sovet tipidagi zirhli o'qlarni po'latdan yaxshiroq to'xtatadi, shu bilan birga og'irlikni tejaydi va kerakli quvvatni qo'shadi. Bu darajadagi himoya uchun alyuminiy varaq qalinligi 265 r / sm3 pastroq po'latdan 9 barobar kuchliroq, natijada strukturaning og'irligi kamayadi.
Tez orada zirhli mashinalar ishlab chiqaruvchilari yengilroq, kuchliroq, payvandlanadigan va issiqlik bilan ishlov beradigan alyuminiy zirhlarni talab qila boshladilar, bu esa Alkanning 7039 va undan keyingi 7017 yilgi sink tarkibiga ega bo'lishiga olib keldi.
Po'latda bo'lgani kabi, shtamplash va keyinchalik yig'ish alyuminiyning himoya xususiyatlariga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Payvandlashda issiqdan ta'sirlangan zonalar yumshaydi, lekin tabiiy qarish paytida qattiqlashishi tufayli ularning kuchi qisman tiklanadi. Metall strukturasi payvand choki yaqinidagi tor zonalarda o'zgarib, payvandlash va / yoki yig'ish xatolarida katta qoldiq kuchlanish hosil qiladi. Binobarin, ishlab chiqarish texnikasi ularni minimallashtirishi kerak, shu bilan birga stressni korroziyali yorilish xavfini ham kamaytirish kerak, ayniqsa, mashinaning dizayn muddati o'ttiz yildan oshadi.
Stressli korroziyali yorilish - bu korroziyali muhitda yoriqlar paydo bo'lishi va o'sishi jarayoni bo'lib, ular qotishma elementlari sonining ko'payishi bilan yomonlashadi. Yoriqlarning paydo bo'lishi va ularning keyingi o'sishi vodorodning don chegaralari bo'ylab tarqalishi natijasida yuzaga keladi.
Yoriqlarga sezuvchanlikni aniqlash yoriqlardan oz miqdorda elektrolit olish va uni tahlil qilishdan boshlanadi. Muayyan qotishma qanchalik shikastlanganligini aniqlash uchun past zo'riqishdagi stressli korroziya sinovlari o'tkaziladi. Ikki namunani mexanik cho'zish (biri korroziyali muhitda, ikkinchisi quruq havoda) ular muvaffaqiyatsiz bo'lguncha sodir bo'ladi, so'ngra sinish joyidagi plastmassa deformatsiyani taqqoslashadi - namuna qanchalik ko'p cho'zilgan bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi.
Qayta ishlash jarayonida stressning korroziya yorilishiga chidamliligini oshirish mumkin. Masalan, o'zini "dunyodagi eng katta materiallar ma'lumotlar bazasi" deb ataydigan Total Materia ma'lumotlariga ko'ra, Alkan 7017 ning korroziyaga qarshi korroziyaga qarshi tezlashtirilgan sinovlarini tezlashtirishda 7017 ko'rsatkichini yaxshilagan. Olingan natijalar, shuningdek, qoldiq kuchlanishlardan qochish qiyin bo'lgan payvandlangan tuzilmalar zonalari uchun korroziyadan himoya qilish usullarini ishlab chiqishga imkon beradi. Payvand choklarining elektrokimyoviy xususiyatlarini optimallashtirish maqsadida qotishmalarni yaxshilashga qaratilgan tadqiqotlar davom etmoqda. Issiqlik bilan ishlov beradigan yangi qotishmalar ustida ishlash ularning mustahkamligi va korroziyaga chidamliligini oshirishga qaratilgan, issiqlik bilan ishlov berilmaydigan qotishmalar ustida ishlash esa payvandlash talablari qo'ygan cheklovlarni olib tashlashga qaratilgan. Rivojlanayotgan eng qattiq materiallar bugungi kunda ishlatiladigan eng yaxshi alyuminiy zirhlardan 50% kuchliroq bo'ladi.
Lityum alyuminiy kabi past zichlikdagi qotishmalar, o'qqa chidamliligi o'xshash bo'lgan oldingi qotishmalarga nisbatan 10% gacha og'irlik tejash imkonini beradi.
Payvandlash usullari, shu jumladan robotlar ham takomillashmoqda. Issiqlik ta'minotini minimallashtirish, energiya va sim ta'minoti tizimini takomillashtirish hisobiga yanada barqaror payvandlash, shuningdek, ekspert tizimlari tomonidan jarayonni kuzatish va nazorat qilish hal qilinayotgan vazifalar qatoriga kiradi.
MTL Advanced Materials kompaniyasi alyuminiy zirhli plitalar ishlab chiqaruvchi ALCOA Defence kompaniyasi bilan hamkorlik qilib, "ishonchli va takrorlanadigan sovuqni shakllantirish jarayoni" ni ishlab chiqdi. Kompaniyaning ta'kidlashicha, zirhli dasturlar uchun ishlab chiqarilgan alyuminiy qotishmalari sovuq shakllanish uchun mo'ljallanmagan, ya'ni uning yangi jarayoni buzilishning umumiy rejimlaridan, shu jumladan yorilishdan saqlanishiga yordam berishi kerak. Kompaniya ma'lumotlariga ko'ra, yakuniy maqsad - bu mashinasozlik ishlab chiqaruvchilariga payvandlash ehtiyojini kamaytirish va qismlar sonini kamaytirish. Payvandlash hajmini kamaytirish, kompaniya ta'kidlaydi, ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish bilan birga, strukturaviy kuch va ekipaj himoyasini oshiradi. Yaxshi tasdiqlangan 5083-H131 qotishmasidan boshlab, kompaniya donlar bo'ylab va bo'ylab 90 graduslik burilish burchagi bo'lgan sovuq shakllantiruvchi qismlarni ishlab chiqarish jarayonini ishlab chiqdi, so'ngra murakkabroq materiallarga o'tdi, masalan, qotishmalar 7017, 7020 va 7085., shuningdek, yaxshi natijalarga erishish.
Keramika va kompozitsiyalar
Bir necha yil oldin, Morgan Advanced Materials ilg'or keramika va konstruktiv kompozitsiyalar kombinatsiyasidan tashkil topgan bir nechta SAMAS zirhli tizimlari ishlab chiqilganligini e'lon qildi. Mahsulotlar qatoriga menteşeli zirhlar, parchalanishga qarshi astarlar, metall korpuslarni almashtirish va qurolli modullarni himoya qilish uchun qurilgan kompozitlardan yasalgan, yashovchan va yashamaydigan kapsulalar kiradi. Ularning barchasi ma'lum talablarga moslashtirilishi yoki buyurtma asosida tayyorlanishi mumkin.
STANAG 4569 2-6 darajali himoyani ta'minlaydi, ko'p ta'sirli ishlash va vaznni tejash bilan birga (kompaniya bu tizimlarning og'irligi shunga o'xshash po'latdan yasalgan mahsulotlarning yarmiga teng) va ma'lum tahdidlarga, platformalarga va missiyalarga moslashadi. Parchalanishga qarshi qoplamalar 0,36 m2 (taxminan 34 kg / m2) maydonni qoplash uchun 12,3 kg og'irlikdagi tekis panellardan yoki 0,55 m2 (taxminan 23,2 kg / m2) uchun 12,8 kg og'irlikdagi qattiq qismlardan tayyorlanishi mumkin.
Morgan Advanced Materials ma'lumotlariga ko'ra, yangi platformalar va mavjud platformalarni modernizatsiya qilish uchun mo'ljallangan qo'shimcha zirhlar og'irlikning yarmida bir xil imkoniyatlarni taqdim etadi. Patentlangan tizim keng ko'lamli tahdidlardan, jumladan, kichik va o'rta kalibrli qurollar, qo'lda yasalgan portlovchi qurilmalar va raketali granatalar, shuningdek, ko'p zarbali ishlashdan maksimal darajada himoyalanishni ta'minlaydi.
Qurol modullari uchun yaxshi korroziyaga chidamli "yarim tuzilmali" zirhli tizim taklif qilinadi (havo va dengizdan tashqari) va og'irlik tejash va og'irlik markazi bilan bog'liq muammolarni minimallashtirish bilan bir qatorda, po'latdan farqli o'laroq, kamroq elektromagnit moslik muammolarini keltirib chiqaradi..
Qurol -yarog 'modullarini himoya qilish - bu o'ziga xos muammo, chunki ular jozibali nishondir, chunki ularning o'chirilishi ekipajning vaziyatni boshqarishi va transport vositasining yaqin atrofdagi tahdidlarga qarshi kurashish qobiliyatini keskin yomonlashtiradi. Ular, shuningdek, nozik optoelektronika va zaif elektr motorlariga ega. Odatda ular avtomobilning yuqori qismiga o'rnatilgandan so'ng, og'irlik markazini iloji boricha pastroq ushlab turish uchun zirhlar engil bo'lishi kerak.
Zirhli shisha va yuqori qismini himoya qilishni o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan qurol modullarini himoya qilish tizimi butunlay yig'iladi, ikki kishi uni 90 soniyada qayta yig'ishi mumkin. Kompozitsion omon qolish qobiliyatiga ega kapsulalar kompaniya "noyob qattiq materiallar va polimer formulalari" deb ta'riflagan narsalardan ishlab chiqariladi, ular parchalanish muhofazasini ta'minlaydi va ularni dalada ta'mirlash mumkin.
Askarlar himoyasi
3M Ceradyne tomonidan ishlab chiqilgan SPS (askarlarni himoya qilish tizimi) boshga o'rnatilgan himoya tizimi (IHPS) va VTP (tanani himoya qilish) - ESAPI (kengaytirilgan kichik qurollarni himoya qilish moslamasi) uchun zirhli dubulg'alar va qo'shimchalarni o'z ichiga oladi. SPS tizimining kichik qurollari).
IHPS talablariga engil vazn, eshitishning passiv himoyasi va to'mtoq zarbadan himoyalanish kiradi. Tizim shuningdek, askarning pastki jag'ini himoya qilish komponenti, himoya vizori, tungi ko'zoynaklar uchun moslama, masalan, chiroq va kamera uchun qo'llanmalar va qo'shimcha modulli o'qdan himoya kabi aksessuarlarni o'z ichiga oladi. Qiymati 7 million dollardan oshadigan shartnomada 5300 ga yaqin dubulg'a etkazib berish ko'zda tutilgan. Bu orada 36 million dollarlik shartnoma bo'yicha 30 mingdan ziyod ESAPI komplekti - tana zirhlari uchun engilroq qo'shimchalar etkazib beriladi. Ikkala to'plam ham ishlab chiqarilishi 2017 yilda boshlangan.
Bundan tashqari, SPS dasturi doirasida KDH Defence Honeywell kompaniyasining SPECTRA SHIELD va GOLD SHIELD materiallarini beshta quyi tizimlar uchun tanladi, shu jumladan SPS loyihasi uchun etkazib beriladigan Torso va Ekstremitalarni Himoya qilish (TEP) quyi tizimi. TEP himoya tizimi 26% engilroq, natijada SPS tizimining og'irligi 10% ga kamayadi. KDH ushbu tizim uchun o'z mahsulotlarida UHMWPE tolasiga asoslangan SPECTRA SHIELD va aramid tolalariga asoslangan GOLD SHIELDdan foydalanadi.
SPECTRA tolasi
Honeywell UHMWPE xomashyosini SPECTRA tolasiga joylashtirish uchun xususiy polimer tolasini yigirish va chizish jarayonidan foydalanadi. Bu material og'irlik jihatidan po'latdan 10 barobar kuchliroq, o'ziga xos mustahkamligi aramid tolasidan 40% yuqori, standart polietilendan (150 ° C) yuqori erish harorati va boshqa polimerlarga nisbatan yuqori aşınma qarshiligi bor. Masalan, poliester.
Kuchli va qattiq SPECTRA materiali uzilish vaqtida yuqori deformatsiyani ko'rsatadi, ya'ni sinishdan oldin juda kuchli cho'ziladi; bu xususiyat katta miqdorda zarba energiyasini o'zlashtirishga imkon beradi. Honeywellning ta'kidlashicha, SPECTRA tolali kompozitlari miltiq o'qlari va zarba to'lqinlari kabi yuqori tezlik ta'sirida juda yaxshi ishlaydi. Kompaniya ma'lumotlariga ko'ra, "Bizning ilg'or tolalarimiz zarba zonasidan kinetik energiyani tezda olib tashlash orqali ta'sir ko'rsatadi … u tebranishni yaxshi susaytiradi, qayta deformatsiyaga yaxshi qarshilik ko'rsatadi va kimyoviy tolalarga mukammal qarshilik ko'rsatadi., suv va UV nurlari ".
Honeywell o'zining SHIELD texnologiyasida parallel tolali tolalarni yoyadi va ularni bir tomonlama lenta yaratish uchun ilgichli qatronlar bilan singdirish orqali bog'laydi. So'ngra, bu lentaning qatlamlari kerakli burchak ostida va ma'lum bir harorat va bosimda o'zaro birikma shaklida joylashtiriladi va kompozitsion tuzilishga lehimlanadi. Yumshoq taqiladigan ilovalar uchun u ikki qatlamli ingichka va egiluvchan shaffof plyonka o'rtasida laminatlangan. Elyaflar tekis va parallel bo'lib qolgani uchun, ular to'qima matoga to'qilganidan ko'ra, zarba energiyasini samaraliroq tarqatadi.
Short Bark Industries, shuningdek, SPS TEP tizimi uchun BCS (Ballistic Combat Shirt) qo'riqchisida SPECTRA SHIELD -dan foydalanadi. Short Bark yumshoq himoya, taktik kiyim va aksessuarlarga ixtisoslashgan.
Honeywell ma'lumotlariga ko'ra, askarlar aramid tolali hamkasblaridan ustun ishlashini ko'rsatgandan so'ng, bu materiallardan tayyorlangan himoya elementlarini tanlagan.
