Fordonsskydd - Vehicle armour
Militära fordon är vanligtvis pansrade (eller pansrade; se stavningsskillnader ) för att motstå inverkan av granatsplitter , kulor , skal , raketer och missiler och skyddar personalen inuti från fiendens eld. Sådana fordon inkluderar bepansrade stridsfordon som stridsvagnar , flygplan och fartyg .
Civila fordon kan också vara pansar. Dessa fordon inkluderar bilar som används av tjänstemän (t.ex. presidentlimousiner ), journalister och andra i konfliktzoner eller där våldsbrott är vanligt. Civila pansarbilar används också rutinmässigt av säkerhetsföretag för att bära pengar eller värdesaker för att minska risken för rån på motorvägar eller kapning av lasten.
Rustning kan också användas i fordon för att skydda mot andra hot än en avsiktlig attack. Vissa rymdfarkoster är utrustade med specialpansar för att skydda dem mot stötar från mikrometeoroider eller fragment av rymdskräp . Moderna flygplan som drivs av jetmotorer brukar ha dem försedd med ett slags pansar i form av en aramid komposit kevlar bandage runt fläktkåpan eller skräp inneslutningsväggar inbyggda i höljet på deras gasturbinmotorer för att förhindra skador eller flygplansskrovet skada bör fläkten , kompressor eller turbinblad går sönder.
Den utformning och syftet med fordonet bestämmer mängden av pansarplåt transporteras, eftersom bordläggningen är ofta mycket tung och stora mängder av pansar begränsar rörligheten. För att minska detta problem undersöks några nya material ( nanomaterial ) och materialkompositioner som inkluderar papper och pansarplattor av aluminiumskum .
Material
Metaller
Stål
Valsad homogen rustning är stark, hård och tuff (krossas inte när den slås med ett snabbt, hårt slag). Stål med dessa egenskaper framställs genom bearbetning av gjutna stålstänger av lämplig storlek och sedan rullas in i plattor med önskad tjocklek. Rullning och smide (hamring av stålet när det är glödhet) stryker ut kornstrukturen i stålet och avlägsnar brister som minskar stålets hållfasthet. Rullning förlänger också kornstrukturen i stålet för att bilda långa linjer, vilket möjliggör den spänning som stålet placeras under när det belastas för att strömma genom metallen och inte koncentreras i ett område.
Aluminium
.jpg)
Aluminium används när lätt vikt är en nödvändighet. Det används oftast på APC och pansarbilar . Även om det inte är den starkaste metallen, är den billig, lätt och tuff nog att den kan fungera som lätt rustning.
Järn
Smidesjärn användes på krigsfartyg med järn . Tidig europeisk järnrustning bestod av 10 till 12,5 cm smidesjärn med upp till en meter massivt trä . Sedan dess har det kompletterats med stål på grund av att stål är betydligt starkare.
Titan
Titan har nästan dubbelt så hög densitet som aluminium, men kan ha en sträckgräns som liknar höghållfast stål, vilket ger en hög specifik styrka. Det har också en hög specifik motståndskraft och specifik seghet. Så trots att det är dyrare hittar det en applikation i områden där vikt är ett problem, såsom personlig rustning och militär luftfart . Några anmärkningsvärda exempel på dess användning inkluderar USAF A-10 Thunderbolt II och det sovjetisk / ryssbyggda Sukhoi Su-25 markattackflygplanet, som använder ett badkarformat titanhölje för piloten, liksom den sovjetiska / ryska Mil Mi -24 attackhelikopter.
Uran
På grund av dess höga densitet kan utarmat uran också användas i tankarmering, inklämd mellan stålplåtar. Till exempel har vissa senproducerade M1A1HA- och M1A2 Abrams- tankar byggda efter 1998 DU-förstärkning som en del av pansarpläteringen i skrovet och på framsidan av tornet, och det finns ett program för att uppgradera resten (se Chobham rustning ).
Plast
Plastmetall var en typ av fordonsskydd som ursprungligen utvecklades för handelsfartyg av British Admiralty 1940. Den ursprungliga kompositionen beskrevs som 50% ren granit av en halv tum storlek, 43% av kalkstenmineral och 7% av bitumen . Den applicerades vanligtvis i ett tjockt tjockt lager och stöds av en halv tum stål .
Plastpansar var mycket effektivt för att stoppa pansarborrande kulor eftersom de hårda granitpartiklarna skulle avböja kulan, som sedan skulle stanna mellan plastpansar och stålplattan. Plastskydd kan appliceras genom att hälla det i ett hålrum bildat av stålplattan och en tillfällig träform.
Någon huvudstridsvagn (MBT) -pansar använder polymerer, till exempel polyuretan som används i 'BDD' applikationsskydd som appliceras på moderniserade T-62 och T-55 .
Glas
Skottsäkert glas är en samlingsbegrepp för glas som är särskilt motståndskraftigt att tränga igenom när det träffas av kulor . Industrin hänvisar i allmänhet till det som skottbeständigt glas eller transparent rustning .
Kulresistent glas är vanligtvis konstruerat med ett starkt men transparent material, såsom termoplast av polykarbonat eller genom att använda lager av laminerat glas . Det önskade resultatet är ett material med utseendet och det ljusöverförande beteendet hos standardglas, som erbjuder olika grader av skydd mot handeldvapen .
Polykarbonatskiktet, som vanligtvis består av produkter som Armormax, Makroclear , Cyrolon, Lexan eller Tuffak, är ofta inklämt mellan lager av vanligt glas. Användningen av plast i laminatet ger stöttålighet, såsom fysiska övergrepp med en hammare, en yxa etc. Plasten ger lite kulmotstånd. Glaset, som är mycket hårdare än plast, plattar kulan och förhindrar därigenom inträngning. Denna typ av kulbeständigt glas är vanligtvis 70–75 mm (2,8–3,0 tum) tjockt.
Skyddsbeständigt glas tillverkat av laminerade glaskikt är byggt av glasplattor bundna tillsammans med polyvinylbutyral , polyuretan eller eten-vinylacetat . Denna typ av kulsäkra glas har använts regelbundet på stridsfordon sedan andra världskriget ; den är vanligtvis cirka 100–120 mm (3,9–4,7 tum) tjock och är vanligtvis extremt tung.
Nyare material utvecklas. En sådan, aluminiumoxynitrid , är mycket lättare men 10–15 US $ per kvadrattum är mycket dyrare.
Keramisk
Ceramics exakta mekanism för att besegra HEAT avslöjades på 1980-talet. Höghastighetsfotografering visade att det keramiska materialet splittras när HEAT-rundan tränger igenom, de mycket energiska fragmenten förstör geometrin hos metallstrålen som genereras av den ihåliga laddningen , vilket kraftigt minskar penetrationen. Keramiska lager kan också användas som en del av komposit rustningslösningar. Den höga hårdheten hos vissa keramiska material fungerar som en störare som krossar och sprider projektilens kinetiska energi .
Sammansatt
Komposit rustning är rustning som består av lager av två eller flera material med väsentligt olika fysiska egenskaper; stål och keramik är de vanligaste typerna av material i komposit rustning. Komposit rustning utvecklades ursprungligen på 1940-talet, även om det inte gick i tjänst förrän mycket senare och de tidiga exemplen ignoreras ofta inför nyare rustningar som Chobham rustning . Kompositpansar effektivitet beror på dess sammansättning och kan vara effektiv mot pilprojektil samt formade laddnings ammunition ; tungmetaller ingår ibland speciellt för skydd mot kinetiska energipenetratorer.
Sammansatt rustning som används på moderna västerländska och israeliska huvudstridsvagnar består till stor del av icke-explosiva reaktiva pansarelement (NERA) - en typ av reaktiv pansar . Dessa element är ofta ett laminat bestående av två hårda plattor (vanligtvis stål med hög hårdhet) med något mellanliggande material med låg densitet mellan dem. Vid kollision sväller mellanlagret och förflyttar plattorna, stör värmestrålarna och möjligen nedbrytande kinetiska energiprojektiler. Bakom dessa element kommer att finnas något stödelement utformat för att stoppa det nedbrytade strål- eller projektilelementet, som kan vara av stål med hög hårdhet, eller någon komposit av stål och keramik eller eventuellt uran.
Sovjetiska stridsvagnar från T-64 och framåt användes kompositpansar som ofta bestod av vissa lågdensitetsfyllmedlet mellan relativt tjocka plattor eller stålgjutgods, exempelvis Kombination K . Till exempel var T-64-tornets framsida och kind ursprungligen fylld med aluminium och sedan keramiska kulor och aluminium, medan vissa modeller av T-72 har ett glasfyllmedel som heter 'Kvartz'. Tankens glacis var ofta en sandwich av stål och något fyllmedel med låg densitet, antingen textolit (en glasfiberförstärkt polymer) eller keramiska plattor. Senare T-80 och T-72 torn innehöll NERA-element, liknande de som diskuterats ovan.
Fartyg
Belt rustning är ett lager av pansar -plating utanför skrovet (vattenskoter) av örlogsfartyg, vanligtvis på slagskepp , slag , kryssare och några hangarfartyg .
Normalt täcks bältet från däcket ner någonstans under fartygets vattenlinje . Om det byggs inuti skrovet snarare än att bilda det yttre skrovet, kan det monteras i en lutande vinkel för att förbättra skyddet.
När det träffas av ett skal eller torped är bältesrustningen utformad för att förhindra inträngning genom att antingen vara för tjock för att stridsspetsen ska tränga igenom eller lutas i en grad som skulle avböja endera projektilen. Ofta kompletterades huvudbältesskyddet med ett torpedskott på flera meter bakom huvudbältet, utformat för att bibehålla fartygets vattentäta integritet även om huvudbältet trängdes igenom.
Luftutrymmet mellan bältet och skrovet ger också flytkraft . Flera krigstidsfartyg hade bältesrustning som var tunnare eller grundare än vad som var önskvärt för att påskynda produktionen och spara resurser.
Däcksrustning på hangarfartyg är vanligtvis på flygdäcknivå , men på vissa tidiga flygbolag låg det på hangardäcket . (Se pansardäck .)
Flygplan
Pansarplätering är inte vanligt på flygplan, som i allmänhet förlitar sig på deras hastighet och manövrerbarhet för att undvika markeld, snarare än att försöka motstå stötar. Dessutom skulle alla rustningar som kan stoppa luftfartygsskydd eller missilfragment av stor kaliber leda till en oacceptabel viktstraff. Så, bara de vitala delarna av ett flygplan, såsom utkastssätet och motorerna, är vanligtvis pansrade. Detta är ett område där titan används i stor utsträckning som pansarplätering. Till exempel, i den amerikanska Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II och det sovjetbyggda Sukhoi Su-25 markanfallsflygplanet, liksom Mil Mi-24 Hind-markattackhelikoptern, sitter piloten i en titanhölje känd som "badkar" för sin form. Dessutom är vindrutorna på större flygplan i allmänhet gjorda av slagfasta, laminerade material , även på civilt hantverk, för att förhindra skador från fågelinslag eller annat skräp.
Pansrade stridsfordon
De hårdaste pansarfordonen idag är de viktigaste stridsvagnarna , som är marken för markstyrkorna, och är utformade för att motstå antitankmissiler , kinetiska energipenetratorer , NBC- hot och i vissa stridsvagnar till och med branta banor. De israeliska Merkava- tankarna utformades så att varje tankkomponent fungerar som extra reservpansar för att skydda besättningen. Ytter rustning är modulär och möjliggör snabb byte av skadad rustning.
Layout
För effektivitet placeras den tyngsta rustningen på ett bepansrat stridsfordon (AFV) på dess framsida. Tankens taktik kräver att fordonet alltid möter den troliga riktningen för fiendens skjutning så mycket som möjligt, även i försvar eller tillbakadragande .
Lutande och böjda pansar kan båda öka sitt skydd. Med tanke på en fast pansarplåtstjocklek måste en projektil som slår i en vinkel tränga in i mer pansar än en som slår vinkelrätt . En vinklad yta ökar också chansen att avböja en projektil. Detta kan ses på v-skrovkonstruktioner , som leder kraften från en improviserad explosiv anordning eller landmina bort från besättningsutrymmet, vilket ökar besättningens överlevnadsförmåga .
Spall liners
Med början under det kalla kriget har många AFVs spallfoder inuti rustningen, utformade för att skydda besättning och utrustning inuti från fragmentering (spalling) som släpps från inverkan av fiendens skal, särskilt högsprängande spränghuvuden för squashhuvud. Spallfodral är tillverkade av Kevlar , Dyneema , Spectra Shield eller liknande material.
Applikation
Appliqué rustning, eller add-on rustning, består av extra plattor monterade på skrovet eller tornet på en AFV. Plattorna kan vara gjorda av vilket material som helst och är utformade för att eftermonteras i en AFV för att motstå vapen som kan tränga igenom fordonets ursprungliga rustning. En fördel med applikationsskydd är möjligheten att skräddarsy fordonets skyddsnivå till ett specifikt hotscenario.
Improviserad
Fordonsrustning improviseras ibland mitt i en väpnad konflikt av fordonsbesättningar eller enskilda enheter. Under andra världskriget svetsade brittiska, kanadensiska och polska tankbesättningar reservremsor med tankspår till skroven på sina Sherman- tankar. Amerikanska tankbesättningar lade ofta till sandpåsar i skrovet och torn på Sherman-tankar, ofta i en utarbetad bur gjord av balkar. Några Sherman-stridsvagnar var upppansrade i fältet med glacisplattor och andra pansar skurna från utslagna stridsvagnar för att skapa improviserade Jumbos , uppkallade efter den starkt bepansrade M4A3E2-angreppstanken. Under Vietnamkriget pansrade USA: s " vapenbilar " med sandsäckar och lokalt tillverkade rustningsplåtar av stål . På senare tid pansrade amerikanska trupper i Irak Humvees och olika militära transportfordon med skrotmaterial: detta blev känt som " hillbilly rustning " eller "haji rustning" av amerikanerna. Dessutom inträffade Killdozer-incidenten , med den modifierade bulldozer som var pansrad med stål och betongkomposit, vilket visade sig vara mycket motståndskraftigt mot handeldvapen.
Avstånd
Pansar med två eller flera plattor på avstånd från varandra, kallat distanserad rustning, har använts sedan första världskriget , där den användes på tankarna Schneider CA1 och Saint-Chamond . Distanserad rustning kan vara fördelaktig i flera situationer. Det kan till exempel minska effektiviteten hos kinetiska energipenetratorer eftersom interaktionen med varje platta kan orsaka att rundan tumlar, avböjs, deformeras eller sönderfaller. Denna effekt kan förbättras när rustningen är sluttande . Distanserad rustning kan också erbjuda ökat skydd mot HEAT- projektiler. Detta inträffar eftersom den formade laddningsstridsspetsen kan detonera i förtid (vid den första ytan), så att metallstrålen som produceras förlorar sin koherens innan den når huvudskyddet och stöter över ett större område. Ibland är de inre ytorna på dessa ihåliga håligheter lutande och presenterar vinklar mot den förväntade vägen för den formade laddningens stråle för att ytterligare sprida dess kraft. Till det yttersta kan relativt tunna pansarplattor, metallnät eller lamellplattor , mycket lättare än helt skyddande pansar, fästas som sidokjolar eller tornkjolar för att ge ytterligare skydd mot sådana vapen. Detta kan ses i tyska stridsvagnar i mellersta och sena världskriget , liksom i många moderna AFV . Sammantaget kan pansaravståndet ge betydligt ökat skydd samtidigt som det sparar vikt.
Den analoga Whipple-skölden använder principen om rustad rustning för att skydda rymdfarkoster från stötar från mycket snabba mikrometeoroider . Slaget mot den första väggen smälter eller bryter upp den inkommande partikeln, vilket gör att fragment sprids över ett större område när de träffar de efterföljande väggarna.
Lutande
Lutande pansar är pansar som är monterad i en icke-vertikal och icke-horisontell vinkel, vanligtvis på stridsvagnar och andra bepansrade stridsfordon. För en given normal på rustningens yta förbättrar dess plåttjocklek, ökande rustningslutning skyddets skyddsnivå genom att öka tjockleken uppmätt i ett horisontellt plan, medan skyddet för en given areatäthet kan antingen ökas eller reduceras av andra sluttande effekter, beroende på vilka rustningar som används och projektilens egenskaper som träffar den. Det ökade skyddet som orsakas av ökad lutning samtidigt som platttjockleken hålls konstant beror på en proportionell ökning av areatätheten och därmed massan och ger således ingen viktfördel. Därför har de andra möjliga effekterna av lutande, såsom avböjning, deformering och ricochet av en projektil, varit skälen att applicera lutande pansar i konstruktion av pansarfordon. Ett annat motiv är det faktum att lutande pansar är ett effektivare sätt att täcka nödvändig utrustning eftersom den täcker mindre volym med mindre material. De skarpaste vinklarna ses vanligtvis på den främre glacisplattan, både eftersom det är skrovsidan som troligtvis kommer att träffas och eftersom det finns mer utrymme att luta i fordonets längdriktning.
Reaktiv
Explosivt reaktivt pansar , som ursprungligen utvecklades av den tyska forskaren Manfred Held medan han arbetade i Israel, använder lager av högexplosivt inklämt mellan stålplattor. När en formad laddningsstridsman träffar detonerar sprängämnet och skjuter stålplattorna in i stridsspetsen, vilket stör strömmen av laddningens flytande metallgenomträngare (vanligtvis koppar vid cirka 500 grader Celsius; det kan fås att strömma som vatten genom tillräckligt tryck) . Traditionell "lätt" ERA är mindre effektiv mot kinetiska penetratorer. "Tung" reaktiv pansar ger dock bättre skydd. Det enda exemplet som för närvarande finns i utbredd tjänst är ryska Kontakt-5 . Explosiv reaktiv rustning utgör ett hot mot vänliga trupper nära fordonet.
Icke-explosiv reaktiv rustning är en avancerad rustad rustning som använder material som ändrar sin geometri för att öka skyddet under stötar.
Aktiva skyddssystem använder en sensor för att upptäcka en inkommande projektil och explosivt starta en motprojektil i dess väg.
Spjäla
Lamell rustning är utformad för att skydda mot anti-tank raket och missil attacker, där stridsspetsen är en formad laddning . Lamellerna är placerade på avstånd så att stridsspetsen antingen delvis deformeras innan detonerar, eller så att tändmekanismen skadas och därigenom förhindrar detonation helt. Eftersom formade laddningar är beroende av mycket specifik struktur för att skapa en stråle av het metall, minskar varje störning av denna struktur kraftigt stridsspetsens effektivitet. Lamell rustning kan besegras av tandem-laddning mönster som RPG-27 och RPG-29 .
Elektriskt laddad
Elektriskt laddad rustning är en nyligen utvecklad utveckling i Storbritannien av Defense Science and Technology Laboratory . Ett fordon är försett med två tunna skal, åtskilda av isolerande material. Det yttre skalet har en enorm elektrisk laddning , medan det inre skalet är på marken. Om en inkommande HEAT-stråle tränger in i det yttre skalet och bildar en brygga mellan skalen, laddas den elektriska energin ut genom strålen och stör den. Försök har hittills varit extremt lovande och man hoppas att förbättrade system kan skydda mot KE-penetratorer. Utvecklarna av Future Rapid Effect System (FRES) -serien av pansarfordon överväger denna teknik.
Se även
- Aktivt skyddssystem
- Pansarstridfordon
- Pansarstyrkor
- Huvudstridsvagn
- Icke-militära pansarfordon
- Personlig rustning
- Plast rustning