Из чего делают танки металл

Обновлено: 28.09.2024

Несмотря на изменение облика войн, главный их участник – человек – остается прежним. Он все так же подвержен воздействию массы опасных факторов и нуждается в защите. На протяжении последних веков наиболее распространенным способом защиты от большинства угроз была броня. Панцири древних солдат постепенно развились в полноценный доспех, а в конечном итоге эта идея вылилась в появление бронированной техники. Тем не менее, развивались и средства поражения, напрямую влиявшие на параметры бронезащиты. Эта своеобразная гонка снаряда и брони не прекратилась до сих пор и с уверенностью можно говорить, что она сохранится и в будущем. Рассмотрим несколько основных современных тенденций в области развития защиты техники.

Металл и керамика

Наиболее простым способом обеспечения защиты экипажа и элементов конструкции боевой машины является установка металлической брони. На протяжении всей истории бронетехники повышение уровня такой защиты осуществлялось всего двумя способами: увеличение толщины бронеплит и изменение сплава. В настоящее время к ним добавилась третья методика, фактически представляющая собой «смесь» первых двух. Ученые ведущих стран работают над созданием новых сплавов, которые могли бы при тех же параметрах массы, что и у имеющихся, обеспечить более высокий уровень защиты. Кроме того, помимо применения специальных сплавов броня может быть укреплена при помощи особой технологической обработки стальных заготовок.

Несколько лет назад британские ученые из организаций DSTL и CORAS представили свою новую разработку – технологию Super Bainite. Она позволяет сэкономить на различных реактивах и химикалиях, но при этом ощутимо повысить прочность металла. Суть технологии кроется в так называемой изотермической закалке. Это значит, что сперва броневой лист прогревается до температуры около тысячи градусов по Цельсию, а затем охлаждается до 250-300°. При более низкой температуре заготовка выдерживается в течение нескольких часов и далее плавно охлаждается до температуры окружающей среды. Такой способ упрочнения брони гарантирует почти полное отсутствие в ней каких-либо микротрещин, вызванных обработкой. Кроме того, в зависимости от используемого сплава, возможно увеличение эффективности защиты на десятки процентов. Таким образом, для обеспечения одного и того же уровня защиты броня Super Bainite может иметь заметно меньшую толщину по сравнению с незакаленным металлом.

Еще один метод связан с существующими технологиями. Давно известны такие способы упрочнения металла, как цементация, азотирование, борирование и т.п. процессы химико-термической обработки. В последние годы наибольший интерес ученых вызывает именно азотирование. Насыщение поверхностного слоя металла азотом с последующим образованием нитридов значительно увеличивает твердость поверхности и, как следствие, повышает уровень защиты бронелиста. К настоящему времени различным организациям, занятым в создании новых видов гомогенной брони, удалось добиться неплохих результатов. Современная азотированная стальная броня при одинаковом уровне защиты с необработанным металлом имеет на 25-30% меньшую толщину.

Помимо металла для защиты бронемашин может быть применена специальная керамика. Плитки из карбидоборных, корундовых или карбидокремниевых материалов способны обеспечить достаточный уровень защиты и при этом весят меньше, чем соответствующая стальная деталь. В то же время, керамическое бронирование имеет один серьезный недостаток. В отличие от металла, который прогибается и продавливается боеприпасом, задерживая его, керамическая плитка после попадания растрескивается и теряет, как минимум, большую часть своих защитных свойств. Из-за этого сейчас керамическая броня используется только в сочетании с другими материалами: металлами, кевларом (бронежилеты) и т.д.

Композитные системы

Любой материал, применяемый в бронировании, имеет свои плюсы и минусы. Обеспечить наиболее эффективную защиту от различных поражающих факторов может обеспечить т.н. композитное бронирование. Одними из самых простых и распространенных в последнее время видов подобной защиты являются системы, состоящие из металлических листов и керамических плиток. Плитка принимает на себя удар поражающего элемента, а металл окончательно гасит его энергию. Подобные системы, в которых керамика является первым барьером на пути пули или снаряда, начали появляться сравнительно недавно. Куда более распространена другая архитектура композитной брони.

Еще в шестидесятых годах прошлого века была создана трехслойная метало-керамическая броня. Яркий пример такой системы – лобовая защита советского танка Т-64. Между двумя сравнительно тонкими металлическими листами в ней находился стеклопластик. Благодаря этому попавший в броню снаряд был вынужден проходить через несколько слоев защиты с различной плотностью и вязкостью. В итоге боеприпас терял энергию и даже разрушался. По аналогичной схеме построена известная английская броня Chobham. К сожалению, точный ее состав до сих пор засекречен, но, согласно различным отрывочным данным, она состоит из металлических листов, полимерных блоков и керамических плиток. Бронирование Chobham устанавливается на последние модели английских и американских танков.

В последние годы российскими специалистами из НПЦ «Сплав» была создана концепция т.н. дисперсно-керамического бронирования. Такая система состоит из трех слоев: декоративного, дробящего и задерживающего. Декоративный и задерживающий выполняются из плоских панелей, а дробящий состоит из небольших цилиндров или многоугольных призм с закругленными торцами. Попадающий в дисперсно-керамическую броню снаряд, пробивая декоративный слой, теряет часть своей энергии и сталкивается с призмами дробящего. Разрушение призм дробящего слоя также отнимает немалую часть энергии боеприпаса. Кроме того, из-за особой формы элементов слоя, разрушается и сам снаряд. Внутренний задерживающий слой принимает на себя удар осколков снаряда и призм. Дисперсно-керамическое бронирование имеет ряд характерных особенностей, которые могут оказаться полезными в будущем. Поэтому работы по этой тематике идут полным ходом.

Навесная защита

Поскольку бесконечное утолщение брони, вне зависимости от ее типа, невозможно, уже несколько десятилетий на бронетехнике применяются различные дополнительные навесные модули. В зависимости от обстановки, эти модули могут обеспечивать дополнительную защиту машины разными способами.

Самый простой из них – простая навеска на машину дополнительных бронемодулей. Наиболее известной системой такого вида является немецкая MEXAS. Ее точный состав секретен, но известно, что в модулях используется керамика, полимеры и металл. Производитель особо отмечает, что модули брони MEXAS в весовом отношении в два раза эффективнее гомогенной брони. В зависимости от требований заказчика модули системы MEXAS могут иметь любую форму. Кроме того, заказчикам предлагается три варианта бронирования с разным уровнем защиты. Таким образом, модули способны обеспечивать дополнительную защиту практически любой бронемашины. В середине двухтысячных годов на базе брони MEXAS была создана более совершенная защита AMAP, отличающаяся более высокими характеристиками защиты, а также более широким применением металлов и сплавов.

Канадский танк Леопард 1C2. На башне и корпусе хорошо различимы модули навесной брони MEXAS-H. Башня выполнена литой аналогично модификации Леопард 1А5

Благодаря своей многослойной структуре (корпус самой боевой машины можно тоже считать дополнительным слоем брони), навесные бронемодули способны обеспечивать защиту не только от пуль, но и от снарядов малокалиберной артиллерии. Также подобные композитные системы способны с определенной эффективностью противодействовать и кумулятивным боеприпасам. Стоит отметить, для защиты от кумулятивных боеприпасов уже давно применяются гораздо более простые, но не менее эффективные дополнительные модули. Это – достаточно распространенные противокумулятивные экраны и решетки. На определенном расстоянии от поверхности корпуса бронемашины располагаются металлические панели или решетки. При ударе о такое ограждение кумулятивный боеприпас либо срабатывает, либо деформируется. В обоих случаях он уже не способен полноценно выполнять свою задачу.

Как и другие навесные модули, противокумулятивные экраны и решетки ощутимо увеличивают боевой вес бронемашины и соответствующим образом влияют на ее ходовые качества. Несколько лет назад в Великобритании был создан противокумулятивный тканный материал Tarian QuickShield. Такая сетка или ткань состоит из полимерных и металлических нитей и справляется с уничтожением или повреждением противотанковых реактивных гранат. При схожих характеристиках с металлической решеткой полимерная сетка, как минимум, вдвое легче. Кроме непосредственного оснащения бронемашин, Tarian QuickShield предлагается использовать их в качестве материала для быстрого ремонта поврежденных металлических решеток. Кусок защитной ткани попросту натягивается на месте поврежденного экрана или решетки.

Для использования на легкой бронетехнике не так давно была создана динамическая защита SLERA. Поскольку для бронетранспортеров или боевых машин пехоты танковые системы динамической защиты не подходят ввиду своей мощности, SLERA получила менее сильные блоки взрывчатого вещества. Это заметно сказалось на характеристиках, но, в то же время, позволило ставить динамическую защиту на машины со сравнительно тонкой броней.

Электромагнитная защита

Ход развития боеприпасов позволяет предполагать, что уже в самые ближайшие годы новые снаряды смогут поражать цели, прикрытые любым из имеющихся сейчас типов брони. Поэтому уже сейчас идет разработка совершенно новых типов защиты для бронетехники. Пожалуй, наиболее интересным из них является т.н. электромагнитная броня. Она имеет все преимущества композитной, но при этом способна более эффективно задерживать снаряды противника.

Концепция электромагнитного бронирования подразумевает подключение двух металлических листов к конденсаторной системе. Между листами находится полимерный или керамический изолятор. Попав в такую бронепреграду, снаряд замыкает электрическую цепь и изменяет траекторию движения из-за воздействующих на него электромагнитных сил. Кроме того, при определенной мощности подаваемого на пластины тока снаряд может попросту разрушиться. Электромагнитная броня выглядит многообещающе, но до ее практического применения очень далеко. Для эффективной работы такой системы требуется слишком много электроэнергии. На данный момент ни одна бронемашина не в состоянии обеспечить полноценную работу электромагнитной брони.

На том же принципе может быть основана другая технология, целью которой, однако, будет являться анализ состояния бронезащиты. При помощи несложных электрических схем можно создать аппаратуру самодиагностики, которая сможет автоматически определять поврежденный участок брони и степень его разрушения. Благодаря такой информации экипаж боевой машины все время будет в курсе состояния своего бронирования и, при необходимости, сможет вовремя запросить соответствующую помощь.

Как видим, развитие технологий бронирования продолжается. Стоит отметить, большинство используемых сейчас идей появилось еще несколько десятилетий назад. Тем не менее, они до сих пор работоспособны и никто не спешит отказываться от них. В ближайшем будущем эта тенденция полностью сохранится. Соответствующие проектные организации продолжат создавать новые типы гомогенной, композитной и навесной защиты. При этом, возможно, с мертвой точки сдвинутся работы в области электромагнитной брони, но в этом случае все упирается в вопрос источника энергии. Так что в ближайшие годы количественное и качественное первенство останется за привычными вариантами бронирования, а их характеристики будут постепенно расти благодаря появлению новых сплавов, полимеров и керамических материалов.

Эволюция танковой брони: вчера, сегодня, завтра

Один из главнейших аспектов истории мирового танкостроения – это вечное соревнование «снаряд-броня». С момента появления на полях сражений первых тяжелых боевых машин идет работа над все более совершенными боеприпасами для их поражения. Создатели танков отвечают улучшением защиты своих творений, пытаясь сделать их если не вовсе неуязвимыми, то хотя бы максимально живучими. Что предпринимается для этого в последние годы?

В первые десятилетия «танковой эры» создатели грозных машин шли по простейшему пути – наращивания толщины и улучшения качества стали, служившей им защитой. Броня тех лет представляла из себя гомогенные листы. От тогдашних противотанковых снарядов она худо-бедно спасала (далеко, впрочем, не всегда), но с момента появление боеприпасов кумулятивного действия стало понятно, что дальнейшим увеличением толщины наваренной или наклепанной на него стали вопрос выживаемости танка уже не решить.

Эти боеприпасы, уже во время Второй мировой войны применявшиеся как в артиллерии, так и для ручных противотанковых средств (американская «Базука», немецкий «Фаустпатрон») направленным взрывом, фактически - струей жидкого огня, запросто прожигали стальные плиты, от которых бронебойные снаряды старого образца отскакивали, как горох от стенки. Инженеры соответствующего профиля достаточно быстро просчитали – при простом наращивании слоя брони, ее вес достигнет таких значений, что никакой из имеющихся в природе двигателей танк просто с места не сдвинет. Так началась «эпоха композитов» - этап эволюции брони.

Смысл «нового слова» в обеспечении «непробиваемости» танков заключался в том, что отныне их «доспех» состоит не из однородной, пусть и самой качественной, стали, а из целого ряда слоев различных материалов – от металлических до керамических. Полимеры, сплавы вольфрама и алюминия, другие материалы. Для достижения главной цели – преломления и рассеивания смертоносной для танка и его экипажа кумулятивной струи в ход идет всё. Причем создатели боевых машин постоянно экспериментируют с новыми комбинациями, стремясь найти среди них максимально эффективную и минимально дорогостоящую. К тому же для современных танков, кроме кумулятивных снарядов, ракет и гранат появилась новая серьезнейшая угроза – подкалиберные боеприпасы нового поколения. Эти современные «стрелы» (для лучшей стабилизации они имеют оперение) с сердечниками из солей вольфрама или обедненного урана, способные прошивать практически любую броню.

Именно поэтому следующим шагом в противостоянии средств защиты и поражения бронетехники стала разработка разнообразных систем динамической защиты. Именно на этом направлении сегодня и ведутся наиболее передовые разработки. Цель такой защиты, не являющейся неотъемлемой частью бронирования танка, а устанавливаемой на него дополнительно, состоит, опять-таки, в максимальном снижении эффективности поражающих элементов вражеского боеприпаса. Состоит она из множества контейнеров, образующих на боевой машине ставшую в последние годы привычной для всех «чешую». Внутри этих емкостей находится заряд взрывчатого вещества.

Первые отечественные комплексы ДЗ – «Контакт-1», поступившие на вооружение Советской армии еще в 1985 году были рассчитаны в основном на противостояние кумулятивным снарядам – при попадании в них раскаленной струи они реагировали «контрвзрывом» и выбросом поражающих элементов, рассеивавшим ее и лишавшим убойной силы. Однако, для защиты от подкалиберных боеприпасов этого было явно недостаточно – и вскоре (в 1988 году) на смену пришел уже «Контакт-5», в разы превосходивший предшественника по защитным свойствам и служивший преградой также для подкалиберной угрозы. Эффект достигался за счет установки на контейнеры с ДЗ бронированных «крышек», отстреливавшихся навстречу атакующему танк боеприпасу.

Впрочем, в некоторых зарубежных системах динамической защиты вместо взрывчатки используются те или иные химические вещества и соединения (полиуретан, силикон, прочие), также обеспечивающие противокумулятивную защиту. Кроме этого рассматриваются варианты применения для танков комплексов электродинамической и электрохимической защиты, в которых та же кумулятивная струя будет разрушаться с помощью электромагнитного импульса, возникающего при «замыкании» от попадания в контейнер поражающих элементов боеприпаса, либо метательными пластинами, но, опять-таки, выбрасываемыми не взрывчаткой, а электрическим импульсом. Ведутся также разработки «умных» систем ДЗ, способных как самостоятельно определять степень опасности приближающегося к ним объекта, так и принимать решение по реагированию или игнорированию угрозы.

Нельзя не сказать о том, что при значительном выигрыше в плане соотношения «масса-эффективность», комплексы ДЗ все равно имеют существенный вес. «Контакты» тянули на 1,5 тонны, а вот сменивших их комплекс третьего поколения, «Реликт» - уже на 2,3. Дальнейшее наращивание их мощности может завести разработчиков в тот же порочный круг, что и раньше. За большую безопасность придется платить утратой маневренности и скорости.

Завтрашний день танковой брони, как, впрочем, и большинства компонентов современных систем вооружений лежат в развитии технологий. Российские танки следующего поколения будут иметь не только совершенно новый комплекс динамической защиты, способный по уверениям разработчиков спасти боевую машины от любой угрозы, но и интегрированную с ним систему активной защиты «Афганит», которая, по крайней мере, часть этих угроз будет нейтрализовать еще на подлете.

Будущее – за комплексной системой обеспечения безопасности боевых машин и их экипажей, в которой свою роль будет играть и сложная композитная броня, и комплексы динамической и активной защиты.

Металл в военной технике

При производстве военной авиационной, морской, сухопутной техники, боеприпасов, оружия используют изделия из черного, нержавеющего, цветного металлопроката. Это листы, квадраты, катанки, арматура, круги, трубы, профили. Для их изготовления предназначены высокопрочные стали, титан, алюминий, латунные сплавы, свинец. Оборонный комплекс РФ включает свыше 1 350 предприятий, сосредоточенных в разных регионах России. На их работу в 2022 году было заложено свыше 3,5 триллионов рублей. В эти расходы включено и изготовление военной техники, спецоборудования. К металлам предъявляются строгие требования. Они должны быть пластичными, прочными, устойчивыми к высоким температурам, коррозии.

Танковая броня: из чего ее делают

Защите танков во все военные времена уделялось особое внимание. Их броня была не просто стальной стеной, а многослойной конструкцией. Во времена СССР использовался композиционный материал. Он включал сталь и стеклопластик, обладал высокой гибкостью, стойкостью к высокотемпературному воздействию. Самым первым танком с многослойной броней стал «Т-64». В СССР также использовали ультрафарфор и стеклотекстолит. Промежуточным «звеном» между этими материалами была сталь.

Современные британские, немецкие танки имеют усиленное покрытие. Оно состоит из нескольких слоев, включая керамику с ураном, графит, кевлар (для удерживания попавших осколков снарядов). А в России выбирают танковую защиту без воздушного пространства между слоями из фарфора, керамики. За счет отсутствия прослоек намного эффективнее поглощаются удары со стороны противника.

В основе брони лежат легированные стали (не более 0,3 % углерода для толщины до 100 мм, с марганцем, молибденом, медью, хромом, никелем, медью). Металл выдерживает попадание снарядов крупного калибра, осколочных гранат, мелкоколиберных пуль. Требования к твердости листовой стали зависят от ее толщины. Подробности в таблице:

Характерные представители танковой броневой стали — Armos 3705, Mars 190. Они соответствуют высокому классу прочности. Российские аналоги — ст3, ст17ГС, 17Г1С. Возможно использование марки Armos 400S, но только после закалки.

Танковая броня должна иметь толщину в диапазоне 80-380 мм. В тяжелой оборонной технике слой стали может достигать 9,5 см. Но такие танки весят более 200 тонн и редко применяются из-за чрезмерных топливных затрат. Массивная броня может выдержать попадание артиллерийских снарядов — причем, лобовое.

Применяется сталь для защиты легкой оборонной техники. Стандартная толщина — 50-80 мм. Для бронетранспортеров выбирают металл российских марок А3 (пятый класс прочности), 2П, 7, импортные аналоги — MARS 240, ARMOX 500S.

Из чего делают бронежилеты

Бронежилеты как средства индивидуальной защиты людей от оружия производят из высокопрочных материалов. Шьют их из баллистической ткани или кевлара (от 30 до 50 слоев). Пластины из стали или титана вставляют в заранее подготовленные карманы. Ватин применяется с целью снижения рисков контузии, уменьшения удара при попадании пули. Вес бронежилета — 2-20 кг. Уровень защиты зависит от количества слоев и материалов. Конструкция включает три основных компонента:

Пакет и плита — главные защитные элементы. Первый изготавливают из арамидного волокна или высокомолекулярного полиэтилена. Пакет защищает от пистолетного калибра, мелкой дроби. Плита — самый жесткий элемент, который делают из стали марки 44С (толщина 6,5-6,6 мм). Она повышает класс защиты до пятого и предохраняет от пуль 7Н22, 7Н24 с сердечниками 5,45-миллиметрового калибра. Для изготовления плиты бронежилета используют титановые сплавы с хромом, молибденом. Алюминиевые средства индивидуальной защиты превосходят стальные. Они защищают от пуль калибра 14,5 и 12,7 мм. Алюминий технологичен, отлично сваривается. Поэтому бронежилеты эффективны как средства для противоминной, противоосколочной защиты.

Композитные СИЗ выгодно отличаются от металлических небольшим весом. В состав керамических плит включают карбиды кремния и бора, алюминиевые оксиды. Они обеспечивают шестой класс защиты от автоматного, винтовочного, пистолетного калибра.

Из чего делают пули

Литые пули изготавливают по технологии затвердевания расплавленного металла в форме. Это основные функциональные элементы патронов, которые состоят из трех частей:

оболочки,
рубашки,
остроконечного сердечника.

Для изготовления оболочки используется малоуглеродистая сталь (08, 08пс, 08кп), которая для дополнительной защиты и продления сроков эксплуатации покрывается антикоррозийным томпаком. Рубашку делают из свинца, легированного сурьмой и оловом, или из цинковых сплавов. Для изготовления сердечника применяются высокоуглеродистые стали — штамповые, инструментальные с содержанием углерода не более одного процента (марки 20 и 35).

Все пули для пневматического оружия классифицируются на стальные и свинцовые. Первые имеют шарообразную форму и подходят для гладких стволов. А пули из свинца для нарезных стволов — вытянутые. Самый популярный калибр — 4,5 мм. В охотничьих ружьях используют калибр 5,5 и 6,35 мм.

Из чего делают корабли: листы для судовой стали

При сооружении военных и промышленных, речных и морских судов важное значение имеет специальная судостроительная сталь. Из нее делают разные виды металлопроката, которые потом применяются для отделки водного транспорта. К популярным типам относятся:

горячекатаные полосы (длиной до 6 000 мм) и квадраты;
листовой прокат г/к — толщина до 200 мм;
равнополочные, неравнополочные, обратные уголки;
швеллеры;
полособульбовые профили;
полукруги и круги г/к;
горячекатаные рулоны толщиной до 10 мм.

Наиболее востребованный в судостроении вид металлопроката — это стальные листы. Они классифицируются на две группы по назначению. Это прокат для речных и морских судов. При изготовлении они проходят полный производственный цикл — от формирования отливок с заданными механическими и химическими свойствами в печах до конечной прокатки и получения листов необходимых геометрических параметров. В завершении выполняется нарезка элементов. Иногда выполняются дополнительные операции — ковка и волочение. Готовый металлопрокат для судостроения соответствует высоким требованиям к атмосферо- и ударостойкости, сопротивляемости и текучести.

Стали для судостроения регламентированы стандартами ASTM A131, ГОСТом 5521. Перечислим наиболее популярные марки:

А32, D32,
D36, F36,
А40, D40,
Е40, F40,
D46, F46,
F55.

Это стали, обладающие высокой вязкостью при температурных показателях ниже -60 градусов Цельсия. Помимо устойчивости к отрицательным температурам перечисленные марки проявляют следующие эксплуатационные свойства:

высокая коррозийная устойчивость — даже в агрессивных средах;
стойкость к образованию трещин и расслаиванию;
сопротивление высокому радиационному фону и сильным вибрациям;
способность к эксплуатации при повышенной влажности на протяжении длительного срока;
сохранение первоначальных свойств при резких температурных скачках или постепенном снижении/повышении.

Листовой прокат из судового металла используется для сооружения и отделки морских платформ, причалов, корпуса, палубы, второго дна и обшивки. Корабли, лайнеры, ледоколы — во всех этих судах задействован металл перечисленных марок.

Самолетостроение: из чего делают крупные детали

При конструировании, сборке авиационной техники применяются стали, дюралюминиевые, титановые и магниевые сплавы с кремнием. Последние используются для мелкого и тонкостенного литья с целью изготовления деталей колес и приборов в кабинах. Дюралюминиевые сплавы применяются для производства силовых элементов — стрингеров, фюзеляжа, лонжеронов, шпангоутов. Приведем примеры использования сталей (углерода не менее 0,55 %) разных марок в авиационной промышленности:

хромомарганцевокремнистая ЗОХГСА — силовые агрегаты, турбины, обшивка крыльев;
высокоуглеродистые У7 и У12 — валики, муфты, ленты-расчалки;
малоуглеродистые 20, 25, 20А — гайки, болты, другой крепеж;
нержавеющая 1Х18Н9Т (сопротивляемость низким температурам) — гидравлические системы, напорные баки, окислительные емкости, выпускные коллекторы и трубы.

Из титановых сплавов в авиации производят крылья и стабилизаторы, корпуса сверхзвуковых самолетов. Прочный металл используется при конструировании шасси, лопаток компрессоров, кожухов камер сгорания, узлов фиксации закрылков, сопел реактивных моторов.

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.

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.

Как устроен основной боевой танк ⁠ ⁠

Пушка является основным вооружением современного танка. Стоящие на вооружении танки последних поколений имеют пушку калибра от 120 до 125 мм. Российские Т-14, Т-90, украинский БМ «Оплот», китайский основной боевой танк Type 99 (ZTZ-99), созданный на основе изучения советского Т-72, вооружены орудиями калибра 125 мм. Стоящие на вооружении западных стран танки и японский «Тип 10» оснащены пушками калибра 120 мм. В новейшем российском танке Т-14 предусмотрена возможность установки в будущем 152-мм орудия. Рассматриваются и варианты установки орудий с большим калибром на уже построенные танки. При этом стоит понимать, что увеличение калибра танкового орудия ведет к сокращению боекомплекта.

Калибр танковых орудий за последние сто лет значительно вырос. К примеру, применявшийся в Первую мировую войну британский Mark I имел в боковых спонсонах две пушки по 57 мм («самец»), французский «Сен-Шамон» имел 75-мм пушку. Танковые пушки Второй мировой войны были ненамного больше. Основным оружием танка «Тигр I» была нарезная пушка калибра 88 мм, разработанная и производимая концерном «Крупп». 76-мм орудием оснащался Т-34. На основной американский танк периода Второй мировой войны M4 «Шерман» устанавливались орудия калибра 75 мм и 76,2 мм, а также 105-мм гаубица M4.

По причине того, что вращение отрицательно сказывается на эффективности кумулятивных боеприпасов, практически все танковые орудия, устанавливаемые на современные типы танков, являются гладкоствольными. Из современных танков только британский «Челленджер 2» и индийский «Арджун» имеют орудие с нарезным стволом. Кроме этого, нарезка затрудняет использование ракетного вооружения. В то же время на больших дистанциях (более 2 км) нарезные пушки показывают большую точность стрельбы. Пример этому – уничтожение «Челленджером» иракского танка на расстоянии 5,1 км во время второй войны в Персидском заливе.

В зависимости от целей применяется широкая номенклатура танковых боеприпасов. Для поражения бронетехники и железобетонных фортификационных сооружений применяются кумулятивные боеприпасы. Пробитие брони обеспечивается кумулятивной струей – узконаправленной струей продуктов взрыва, обладающей высокой пробивной способностью.

Осколочно-фугасные снаряды предназначены для поражения различных целей: от живой силы противника и небронированной или легкобронированной техники до зданий и сооружений. При попадании в цель снаряд взрывается, нанося повреждения разбрасываемыми при взрыве осколками, ударной волной и продуктами взрыва. В отличие от кумулятивного, его воздействие распространяется во все стороны. И осколочно-фугасные, и кумулятивные снаряды имеют и взрыватель, и взрывчатое вещество.

Подкалиберные бронебойные снаряды ни того ни другого не имеют. Их пробивная способность обеспечивается только кинетической энергией снаряда. По сути, эта такая большая массивная пуля, которая предназначена для поражения тяжелобронированных объектов, в том числе и других танков. Именно в таких снарядах часто применяются сердечники из обедненного урана, так как он обладает высочайшей плотностью. Этот металл на 67 процентов плотнее, чем свинец. Подкалиберным такой снаряд называется потому, что диаметр сердечника снаряда (боевой части) меньше диаметра ствола.

Пушка не единственное вооружение танка. Есть несколько вспомогательных видов танкового вооружения. Современные танки оснащены, как правило, одним или несколькими пулеметами. Но для некоторых танков Первой мировой войны пулемет был основным вооружением. Многие ОБТ выпускались как в «пушечном», так и в «пулеметном» исполнении. Так было, например, в случае с Renault FT-17. Вариант танка Mark I с пулеметным вооружением получил название «самка» (англ. female), тогда как пушечная модификация называлась «самцом» (англ. male).

В зависимости от размещения на танке и, соответственно, предназначения выделяют три вида танковых пулеметов. Пулемет, размещенный в лобовой части башни танка в общей с пушкой установке, называется спаренным. С пушкой он имеет общие приборы наведения. На крыше башни размещают зенитные пулеметы. Для их крепления используют турель – специальную установку, обеспечивающую наведение пулемета в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Пулемет, который размещается в лобовой части корпуса танка, называется курсовым. Как правило, в современных танках он уже не используется. Часто применялись курсовые пулеметы в танках Второй мировой войны. Курсовой пулемет был установлен в лобовой части советского Т-34 и немецкого танка «Тигр». Со временем от них решили отказаться. Встречались и совсем непривычные в современном понимании способы размещения пулемета. Например, пулемет танка КВ-2 был расположен в корме башни (его хорошо видно на одном из рисунков выше).

В дополнение к вышеуказанным на некоторых ОБТ применяются и другие виды вооружения. В некоторых танках предусмотрена дополнительная возможность запуска управляемых ракет через ствол пушки. В 1968 году на вооружение Советской армии был принят танк, имеющий только ракетное оружие ИТ-1. Во Второй мировой войне, а также в других более поздних конфликтах, применялись огнеметные танки. Например, американцы в ходе Вьетнамской войны активно использовали огнеметные M-67.

Развитие и совершенствование танкового вооружения и противотанкового оружия вызывает необходимость совершенствовать защиту танков. Танк – это прежде всего защищенная боевая машина. Есть несколько способов защитить его от вражеского огня. Основным долгое время было бронирование. Первоначально броня была гомогенной. То есть однородной по своему составу. Литой или катанной. Современная броневая защита многослойная. В ней сочетаются слои из различных материалов, не только стали и других металлов, но и стеклотекстолитов, керамики, материалов, имеющих высокую плотность. В броне американских «Абрамсов» используется обедненный уран – по той же причине, по которой его используют для изготовления сердечников снарядов. Толщина брони в танке различается. Башня, лобовая и кормовая части танка, как правило, лучше бронированы, чем борта и днище. Броневые листы располагают под углом, тем самым увеличивается вероятность рикошета (отражения) снаряда и увеличивается путь, проходимый им в толще брони.

Со временем наращивать броню стало просто бесполезно. Новые кумулятивные снаряды спокойно прожигали броню. А позже к ним присоединились и бронебойные, чья кинетическая энергия заметно выросла. Вот тогда и пришла идея вместо пассивной брони, целью которой было выдержать попадание снаряда, сделать активную. Принцип действия активной брони, или динамической защиты, заключен в идее контрвзрыва. Контейнер динамической защиты взрывается навстречу подлетевшему к танку снаряду, гася тем самым кумулятивную струю. Внешне динамическая защита танка выглядит как закрепленные на корпусе и броне небольшие коробки – блоки. Сработавшие блоки заменяются новыми. Динамическая защита первого поколения могла обезопасить танк по большей части только от кумулятивных снарядов. Современная активная броня обеспечивает защиту уже и от бронебойно-подкалиберных снарядов.

Активная защита позволяет уничтожать или, по крайней мере, серьезно ослабить действие противотанковых боеприпасов еще на подлете к танку. Система активной защиты танка имеет в своем составе радары и оптические пеленгаторы, способные предупредить о приближающейся угрозе, вычислить место пуска и траекторию движения противотанковой ракеты.

Размещенный на танке Т-14 комплекс активной защиты «Афганит» способен автоматически развернуть башню танка в сторону приближающегося боеприпаса таким образом, чтобы попадание пришлось в более защищенную часть.

Модернизация и перспективы

Танкам постоянно пророчат скорый конец. Есть мнение, что в будущих войнах им не найдется места. Но это вопрос спорный, хотя он и накладывает свой отпечаток на решения, принимаемые в современном танкостроении. Страны, имеющие долгую историю производства танков, не решаются на создание машин нового поколения. Исключением стала только Россия с танком Т-14. Новые ОБТ создаются только в странах, которые либо совсем не имеют опыта танкостроения, либо этот опыт минимален. Турция делает «Алтай», Индия – «Арджун», Южная Корея – «Черную пантеру». Но ни они, ни новые японские и китайские танки не несут в себе ничего существенно нового. Только в российском Т-14 удалось воплотить уже несколько десятилетий обсуждаемую идею танка с необитаемой башней.

Большинство стран сегодня выбирают модернизацию своих ранее выпущенных танков, либо закупленных за рубежом. Есть спрос и на подержанные танки, которые в рамках предпродажной подготовки проходят модернизацию. За предыдущие годы произведены десятки тысяч танков. Они не погибли на поле боя и списывать их тоже еще рано. Модернизация, как правило, заключается в усилении бронирования и улучшении защиты от противотанкового вооружения, установке танковых орудий большего калибра, замене двигателей и оснащении машин современной электроникой. Модернизированные танки с переменным успехом участвуют в современных вооруженных конфликтах.

Так, например, Турция в 2000-х годах с помощью израильской компании Israel Military Industries модернизировала 170 американских M60A3 Patton – танков времен Вьетнамской войны. Теперь это Sabra – основной боевой танк турецкой армии. Некоторые эксперты утверждают, что он сможет успешно противостоять советским Т-72Б более поздних лет постройки. Израильтяне пошли совсем оригинальным путем. На базе еще более древнего американского М48А5, предшественника М-60, был создан так называемый ракетный танк «Перех». Специально замаскированный под основной израильский танк «Меркава», он имеет фальшивую пушку и на самом деле является самоходной пусковой установкой с управляемыми ракетами.

Американцы модернизируют М-1 «Абрамс», в котором заложены прекрасные для этого возможности. И пока армия использует современную его модификацию – M1A2 «Абрамс». Модернизировать будут более ранние модификации танка М1 и М1А1. Новая реинкарнация танка получит индекс М1А3 и, как предполагается, будет находиться на вооружении до 40-х годов этого века. Таким образом, в ближайшие полвека устройство танков вряд ли претерпит изменения и в войнах этого столетия будут воевать все те же хорошо знакомые нам ОБТ. Впрочем, возможно они уже станут беспилотными. К слову, считается, что Т-14 больше других подходит для создания роботизированной версии танка.

Читайте также: