Алюминиевая броня для боевых машин

Боевая машина пехоты БМП-1. Основная часть корпуса выполнена стальной; из алюминиевого сплава сделан характерный люк на верхней лобовой детали. Фото Wikimedia Commons

Во второй половине прошлого века широкое распространение получили боевые бронированные машины, защита которых обеспечивается катанными деталями того или иного рода из алюминиевых сплавов. Несмотря на кажущуюся мягкость и другие особенности, алюминий смог показать все свои преимущества перед стальной броней и даже потеснить ее в ряде сфер.

Долгая история

Алюминий как материал для перспективного бронирования начали рассматривать только в середине XX в. К примеру, в нашей стране работы в этом направлении стартовали в конце сороковых. Советские специалисты сначала искали возможность создания легкой брони для самолетов; затем начался такой же проект в интересах флота. И только к концу пятидесятых алюминиевую броню начали «примерять» к сухопутным ББМ. Схожие процессы в то время наблюдались и в зарубежных странах.

К началу шестидесятых годов советские и зарубежные металлурги нашли оптимальные сплавы алюминия и других металлов, способные показывать желаемые показатели прочности. К середине шестидесятых такие сплавы нашли применение в реальных проектах легкой бронетехники ряда типов. В одних случаях алюминий использовался самостоятельно, в других – вместе с другими металлами.



Американский БТР M113 с алюминиевым корпусом. Ввиду новых угроз собственная броня дополнена накладными блоками. Фото US Army

Впоследствии у нас и за рубежом появлялись новые сплавы – и новые бронемашины с подобной защитой. Готовые машины неоднократно участвовали в боях и показывали свои возможности. На испытаниях и на практике алюминиевая броня показала высокие характеристики и даже преимущества перед другой защитой. Все это позволяет ей до сих пор оставаться в строю.

Алюминиевые образцы

Первой отечественной ББМ с алюминиевой броней стала БМП-1. Она получила стальной корпус, но верхняя лобовая деталь-крышка трансмиссионного отсека выполняется из алюминиевого сплава. В тот же период создавалась БМД-1, получившая полный корпус из сплава АБТ-101 / «1901». Те же подходы использовались и в следующих машинах десанта. Более поздняя БМП-3 имеет алюминиевое разнесенное бронирование со стальными экранами, что позволяет лобовой проекции выдержать 30-мм снаряд.

Из зарубежных образцов в первую очередь стоит отметить БТР M113 американской разработки. Детали корпуса толщиной до 44 мм изготавливаются из сплавов 5083 и 5086. Лобовая проекция защищена от 12,7-мм пуль, другие поверхности – от нормального калибра. Современные БМП M2 Bradley тоже строятся из алюминиевых сплавов 7039 и 5083. Лоб и борт усилены стальными экранами.



Боевые машины десанта БМД-4М — как и предшественники строятся из алюминиевых сплавов. Фото Минобороны РФ

Технологии изготовления алюминиевого бронирования достаточно давно освоили и другие страны. Такая защита активно используется на ББМ разработки Великобритании, Германии, Франции и т. д. Некоторые сплавы и технологии сборки разработаны самостоятельно, другие приобретены у дружественных стран.

Вопрос технологий

Сам по себе алюминий не может служить достаточной защитой для ББМ из-за мягкости и недостаточной прочности, однако его сплавы способны показывать требуемые характеристики. Первыми появились и получили распространение нетермоупрочненные сплавы алюминия с магнием – АМг-6, 5083 и т. д. При сравнении с другими сплавами они показывают более высокие показатели противоосколочной защиты.

Существует группа сплавов с добавлением до 6-8 проц. магния и цинка – это советские АБТ-101 и АБТ-102, а также иностранные 7017, 7039 и т. д. Они отличаются увеличенной твердостью, что дает преимущества при защите от пуль или снарядов, но сокращает противоосколочный потенциал.



БМП-3. В отличие от предыдущих советских БМП, имеет алюминиевый корпус со стальными вставками,

Алюминиевая броня может подвергаться дополнительной обработке, повышающей ее прочность. Прежде всего, это закалка и наклеп. С технологической точки зрения проще и удобнее термическое упрочнение – к тому же оно снимает ряд ограничений по производству деталей.

Броневая защита одной ББМ может включать элементы из разных сплавов с разными показателями толщины, углами установки и уровнем защиты. Так, для защиты от пуль нормального калибра требуется до 25-30 мм брони. Крупнокалиберные угрозы требуют ответ толщиной не менее 50-60 мм. Однако, несмотря на значительную толщину, такая броня не отличается чрезмерной массой. Возможно применение разнесенных преград.

Достаточно давно легкие сплавы начали комбинировать с другими материалами. В алюминиевые детали вставляют стальные или керамические элементы. Также в последние годы получили распространение накладные элементы дополнительной защиты, существенно улучшающие собственные показатели корпуса ББМ. Общая живучесть техники может повышаться и за счет средств динамической или активной защиты.



Алюминиевая БМП M2 Bradley. Фото US Army

Преимущества перед конкурентами

Основное преимущество алюминиевых сплавов заключается в меньшей плотности. За счет этого алюминиевая конструкция с теми же параметрами деталей оказывается существенно легче стальной. Такая экономия массы может использоваться для сокращения весовых показателей ББМ, для наращивания брони с увеличением уровня защиты или для решения других конструкторских задач.

Алюминий и сплавы выгодно отличаются от стальной брони большей жесткостью. Это позволяет убрать из конструкции бронекорпуса силовые элементы и тем самым уменьшить его массу. В ряде случаев достигается экономия массы не менее 25-30 проц.

Алюминиевая броня хорошо показывает себя при малых углах попадания, а также при углах более 45°. В таких условиях сплавы алюминия уверенно гасят энергию пули или осколка, не позволяя им пройти через броню насквозь или выбить осколки с тыльной стороны. При больших углах также обеспечивается рикошетирование без серьезных повреждений брони. Впрочем, в диапазоне от 30 до 45 град. лучшие результаты показывает сталь.



Поражение бронетранспортера M113 в борт 57-мм кумулятивными снарядами. Результат — два сквозных пробития с повреждением внутренних отсеков. Фото US Army

В первые десятилетия своего развития алюминиевые сплавы проигрывали стали по стоимости производства, что негативно сказывалось на цене готовых ББМ. В дальнейшем прогресс и новые технологии позволили сократить этот разрыв. Кроме того, появились новые варианты бронирования – не хуже алюминиевых сплавов, но и не дешевле них. Так, титановая броня, как минимум, не тяжелее, а комбинированная защита на основе керамики позволяет в тех же габаритах создать более стойкую преграду. Однако и тот, и другой вариант, значительно дороже алюминиевых сплавов.

Объективные ограничения

При всех положительных отличиях от стальной брони, алюминиевая имеет несколько недостатков. Главный – необходимость увеличения толщины для того же уровня защиты. Как следствие, выполнение мощной противоснарядной брони из алюминиевого сплава не представляется возможным – как гомогенной, так и комбинированной. Именно по этой причине танки и другие ББМ с высоким уровнем защиты по-прежнему полагаются на сталь.

Термоупрочненные алюминиевые сплавы более чувствительны к высоким температурам, чем броневая сталь. Так, стальной бронекорпус в ходе пожара может потерять прочность и характеристики защиты, но в основном сохраняет конструктивную целостность – если его не разрушат другие факторы. Алюминиевая броня при горении ББМ сначала теряет стойкость к баллистическим угрозам, а затем размягчается и даже плавится. При достаточно длительном горении машина буквально складывается или распадается. Все это представляет большую опасность для экипажа и десанта, а также исключает восстановление.



Результат пожара в алюминиевом корпусе M2 Bradley. Корпус оплавился, размягчился и развалился. Башня провалилась внутрь. Фото US Army

В свое время возникали проблемы при внедрении алюминиевого бронирования в производство техники. Предприятия, ранее работавшие только со сталью, были вынуждены осваивать новый материал и связанные с ним технологии. Впрочем, к настоящему времени все такие проблемы решены, и алюминиевая броня столь же привычна для заводов, как и стальная. «Почетное звание» сложной новинки со временем перешло к иным разработкам.

Особое решение

Как видим, алюминиевые сплавы имеют определенные преимущества и представляют большой интерес для разработчиков боевых бронированных машин. С середины прошлого века такой интерес вылился в появление нескольких десятков видов бронетехники с тем или иным использованием брони из алюминиевых сплавов. Некоторые остались на уровне проектирования и испытаний, а другие строились десятками тысяч и успешно решали боевые и иные задачи.

Сплавы алюминия подтвердили свой потенциал в контексте бронирования и потому нашли самое широкое применение. Они не смогли полностью вытеснить привычные стальные отливки или листы, но в ряде направлений стали хорошей заменой для них. При этом развитие средств защиты техники не остановилось, и к настоящему времени в распоряжении заказчиков и разработчиков бронетехники есть длинный список разнообразных материалов – алюминиевые сплавы занимают в нем далеко не последнее место.

Источник: labuda.blog

уникальные шаблоны и модули для dle