درع ألومنيوم مصفح من معهد أبحاث الصلب: أي نوع من الوحش هذا
قبل بضع سنوات ، أعلن معهد أبحاث الصلب ، بصفته المطور الرئيسي للهياكل الواقية للمعدات والمشاة ، عن إنشاء درع جديد على سبائك الألومنيوم ، والذي يمكن استخدامه في المركبات القتالية الخفيفة المتقدمة. نحن نتحدث عن صفائح من الألمنيوم قادرة على تحمل القصف ليس فقط من المدافع الرشاشة الثقيلة ، ولكن أيضًا من المدافع الأوتوماتيكية. في هذه المادة سنتحدث عن ماهية هذا الدرع على سبيل المثال السوفياتي PAS-1 ، الذي أصبح سلف هذا النوع من الحماية.
جميع المعلومات المستخدمة في كتابة المقال مأخوذة من مصادر مفتوحة وليست مصنفة على أنها "سرية".
ABT-101 و ABT-102
ما هو درع الألمنيوم؟ الإجابة على هذا السؤال بسيطة للغاية: توفير مستوى الحماية المطلوب للمركبة القتالية بأقل تأثير على كتلتها. وبالفعل ، فإن الهيكل المُجمَّع من الألمنيوم المدرع سيكون دائمًا أخف وزنًا من الهيكل المصنوع من الفولاذ بنفس القوة. في بعض الأحيان يمكن أن يصل هذا الاختلاف إلى عدة أطنان - كل هذا يتوقف على متطلبات الحماية.
في الاتحاد السوفيتي ، كان هناك نوعان من سبائك الألومنيوم الأكثر شيوعًا: ABT-101 و ABT-102. تضمن تركيبها - بنسب مختلفة - الألمنيوم النقي والزنك والمغنيسيوم. مع المعالجة الحرارية المناسبة ، أظهر كلاهما خصائص درع ، لكن خصائصهما الميكانيكية كانت مختلفة بشكل لافت للنظر عن بعضها البعض.
ABT-101 ، والتي تم من خلالها ، على سبيل المثال ، صنع حالات BMD ، التي أصبحت حديث المدينة بالفعل ، تميزت بصلابتها المتزايدة ، والتي وصلت (وفقًا لـ Brinell) إلى 160 HB. بالنسبة للفولاذ المدرع ذي الصلابة المتوسطة ، بالطبع ، كان الرقم أعلى مرتين ، لكن بالنسبة للألمنيوم كان هذا هو الحد الأقصى - وفوقه ، بدأت السبيكة في التحول إلى نوع من الزجاج ، ينفصل عن ضربات الرصاص.
مثال على استخدام سبيكة ABT-101: مركبة قتالية محمولة جواً BMD-1. المصدر: Vitalykuzmin.net
نظرًا لصلابتها ، تُظهر لوحات ABT-101 نتائج جيدة في مقاومة الرصاص ، لكنها في نفس الوقت تكشف عن عيبها في شكل قوة تأثير منخفضة نسبيًا. يتجلى هذا في ظهور الشقوق والقطع على ظهر الورقة في اللحظة التي تصيب فيها رصاصة أو مهاجم آخر. بناءً على ذلك ، يمكننا أن نستنتج أن جزءًا من الطبقات الداخلية للوحة المدرعة قد تم إيقافه ببساطة عن العملية بسبب انتهاك سلامتها.
ومع ذلك ، لا ينبغي لأحد أن يعتقد أنه حتى القصف من مسدس سوف يمطر الأشخاص الجالسين خلف الدرع بوابل من الشظايا. يحدث هذا فقط عندما تتجاوز طاقة الرصاصة الطاقة المحسوبة للوحة المدرعة ذات السماكة المعينة. على الرغم من حدوث شيء أكثر قوة: على سبيل المثال ، قنبلة يدوية مضادة للدبابات ، والتي كتبنا عنها تدفق التجزئة هنا.
السبيكة ABT-102 لها خصائص مختلفة قليلاً. صلابته أقل بحوالي 10٪ من ABT-101 ، لكن قوة التأثير تزداد بأكثر من النصف. بفضل هذا ، فإن "102" أقل عرضة للشقوق والتشقق ، وبالتالي فإن سماكة صفيحة الدرع المصنوعة منها تعمل على اختراق الجسم (الرصاصة) بشكل كامل ، مما يؤدي إلى إطفاء طاقتها. تُستخدم خصائص السبيكة هذه بنشاط في تصنيع الدروع السميكة نسبيًا ، والتي ، على عكس "101" ، تتواءم بشكل أفضل مع المدافع الرشاشة الثقيلة وحتى القذائف. مثال هنا هو BMP-3 ، الهيكل والبرج مصنوعان من ABT-102.
هل من الممكن الجمع بين صلابة ABT-101 وقوة تأثير ABT-102 في لوحة درع واحدة؟ بعد كل شيء ، يمكن أن يؤدي عدم التجانس هذا إلى زيادة مقاومة الدروع بشكل كبير. تم طرح هذا السؤال في الثمانينيات في معهد أبحاث الصلب.
لوح الألمنيوم الرقائقي PAS
كان الحل الذي تم العثور عليه بسيطًا جدًا من حيث المعنى ، على الرغم من أنه معقد إلى حد ما في التنفيذ. يتألف من حقيقة أنهم قرروا بناء درع على مبدأ شطيرة. لهذا الغرض ، تم أخذ لوحين من السماكة المطلوبة وتركيب أحدهما فوق الآخر. أحدهما مصنوع من سبيكة ABT-101 ، والثاني مصنوع من ABT-102. علاوة على ذلك ، كانت الورقة من "101" في المقدمة ، أي عند تجميع الهيكل المدرع للمركبة ، يجب قلبها للخارج.
بين هذه الصفائح كانت هناك طبقة من الألمنيوم النقي تجارياً. كما أنهم صنعوا تبطينًا على شكل مقطع جانبي على شكل حرف U منه ، والذي أغلق حرفياً هذه "السندويتش" من جميع الجوانب. علاوة على ذلك ، تم ضغط هذا التصميم في آلة درفلة وتعرض للقطع ، ونتيجة لذلك ظهر درع من الألومنيوم ذي الطبقات ، والذي حصل على مؤشر PAS-1.
كانت عملية تصنيع هذا المنتج ، بالطبع ، كثيفة العمالة. هنا ، بالطبع ، حان الوقت لنتذكر أن الأجزاء المدرعة من ABT-101/102 نفسها كانت باهظة الثمن: العملية المعقدة لصنع السبيكة ومعالجتها وما إلى ذلك. وفي حالتنا ، تم استكمال هذه العمليات من خلال تحضير الألواح للدرفلة ، وإعداد الهيكل المطلوب من طبقات متعددة السبائك ، والدرفلة نفسها ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، كانت نتيجة العمل لا تزال واضحة.
أظهر القصف التجريبي للصفائح المدرعة PAS-1 أن متانتها في المتوسط أعلى بنسبة 10-15٪ من ألواح الألمنيوم المدرعة المتجانسة. في الوقت نفسه ، كانت الزيادة في الوزن ، مرة أخرى ، مقارنة بألواح الألومنيوم أحادية السبائك ، 7-10٪. لكن كيف جاءت هذه الأرقام؟
يجب أن يكون مفهوما أن سبائك الألومنيوم ، حتى في أفضل الخصائص ، ليست من الصلب المدرع. درع الصلب يدمر الجسم المهاجم (الرصاص ، القذائف) ، لكن "الألمنيوم" غير قادر على القيام بذلك لمجرد أن كثافته وصلابته أقل من تلك التي يخترقها. لذلك ، فإن تخميد طاقة المصادم الذي يخترق طبقات الألمنيوم يأتي في المقدمة. إنه ، بالطبع ، ينكسر بسبب طاقته الحركية ، ولكن ليس بنشاط كما هو الحال في كتلة الصلب.
امتثل PAS-1 تمامًا لهذه القاعدة. كان للطبقة الأمامية ، المصنوعة من ABT-101 ، بسبب صلابتها المتزايدة وقوة تأثيرها المنخفضة ، تأثير التوقف الأكبر على الرصاصة ، مما أدى إلى إبطاء تقدمها ، وفي نفس الوقت توفير تأثير مدمر عليها. من تشكيل الشظايا ، التي سبق ذكرها أعلاه ، تمت حماية طبقة "101" بواسطة ركيزة على شكل طبقة من الألومنيوم والطبقة الأساسية من ABT-102 ، حيث فقدت الرصاصة السرعة تمامًا و لقد علقت.
لوحة درع PAS-2B
يمكننا القول أن PAS-1 أصبح رائدًا في التحسين الجذري لخصائص دروع الألومنيوم المحلية. في وقت لاحق ، باستخدام النتائج التي تحققت أثناء تطوير PAS-1 ، تم إنشاء PAS-2 أكثر تقدمًا ، والذي يختلف في تكوين وخصائص ميكانيكية مختلفة.
حتى الآن ، قدم معهد أبحاث الصلب أحدث إصدار من درع الألومنيوم متعدد الطبقات - PAS-2B. نظرًا لحقيقة أنها تستخدم سبائك مدرعة جديدة ذات صلابة ولزوجة مختلفة ، بالإضافة إلى ترتيب مختلف للطبقات ، فقد زادت متانة الجدة بأكثر من 15٪ مقارنة بسلفها في مواجهة PAS-1. إذا قارناه بألواح متجانسة من ABT-101/102 ، فإن الزيادة في المتانة يمكن أن تتجاوز 25 ٪.
بشكل عام ، يمكننا القول إن آفاق هذا التطور كبيرة جدًا. يمكن أن يؤدي استخدام PAS-2B كأساس لهيكل وأبراج ناقلات الجند المدرعة المستقبلية ومركبات المشاة القتالية إلى زيادة حمايتها بشكل خطير ضد نيران المدافع الرشاشة الثقيلة وقذائف المدافع الأوتوماتيكية دون التأثير بشكل كبير على وزنها القتالي. ونحن لا نتحدث فقط عن الإسقاط الأمامي ، ولكن أيضًا عن الجوانب. هنا ، كما يقولون ، سيكون هناك مال وأمر مماثل.
معلومات