Армейская сталь что это
Обновлено: 09.05.2024
Ресиверы винтовок которые должны обладать большой прочностью, также требуют много операций по обработке. Очень не просто найти сталь, которая будет служить основой для ресивера, но не будет быстро изнашивать режущие инструменты.
Некоторые оружейные статьи и описания бросаются всяческими терминологиями и марками металлов, о которых мы смутно что понимаем. Для освещения этой темы начнем с небольшой статьи.
Что такое сталь? И почему она важна в оружейном строении? Все просто, сталь это чугун с таким количеством углерода, который позволит его закаливание - но не слишком много, так как это делает будущий сплав хрупким. У стали нет пор, она состоит из кристаллов ( теперь если вы будете выбирать смазку по описанию производителей при каждой фразе " попадает в поры металла " вас будет немного дергать ). Форма, размер и положение этих кристаллов определяют их механические параметры. Кристаллы стали имеют размер и формы, а также имеют свои названия аустенит, мартенсит, цементит (карбид железа) и феррит.
Сталь может быть в смеси с другими металлами как никель, хром и вольфрам - в том числе и не с металлическими элементами как молибден, сера и кремний. Эти добавки в сплаве дают качественные характеристики, как простоту машинной обработки, сопротивляемость коррозии, защита от истирания или прочность на растяжение без хрупкости, все это будет указано в марке стали.
Ассоциация Инженеров Автомобилестроения использует простую систему обозначения, которую вы можете встретить в статьях об оружии; номера 1060, 4140 или 5150 будут давать информацию что в них содержится и в каких количествах (по таблицам АИА).
Первая цифра в марке - углерод, никель, хром и так далее. Следующие три цифры дают понять, сколько чего в них. В частности, возьмем примеры классических сталей для стволов AR платформ - 4140 против 4150.
Сталь 4140 также известна Артиллерийская сталь, была одной из ранних сплавов содержащих много элементов, использовалась в 1920 году для рам в авиастроении и автомобильных валов, помимо оружейного производства. Эта сталь имеет около 1 процента хрома; 0.25 процента молибдена; 0.4 процента углерода, 1 процент марганца, около 0.2% кремния и не больше чем 0.035 процента фосфора, как и не больше 0.04% серы. Все остальное это 94.25% остается чугуну.
Какое большое отличие между сталью 4140 и 4150? 4150 имеет 0,5% углерода в составе. Этот лишний 0,1% дает марке 4150 большую жесткость, которая делает ее более трудно обрабатываемой, но армия США желала эту износостойкость и решила что цена, оправдана.
Что-то вроде спусковой скобы не обязательно делать из высокопрочного сплава стали. Средняя сталь, легкая в обработке и относительно недорогая, отлично справится.
Большинство производителей винтовок осознают, что потребитель не готов к дополнительным тратам и использование стали 4140 для них оправданно. Проще говоря, если винтовка в калибре 30-06 имеет ствол, который даст возможность произвести 5000 точных выстрелов - что примерно три жизни среднестатистической охотничьей винтовки - кто готов заплатить двойную цену что бы продлить ее до 7500 выстрелов?
Однако стандарты SAE ( Ассоциация Инженеров Автомобилестроения ) только частично отображают всю ситуацию. Как и на каких температурах добавляются компоненты в сталь, тоже может менять свойства получаемого сплава. Для примера, болты затвора для AR-15 изготовлены из так называемой марки Carpenter 158. Это продукт компании Carpenter и вы не найдете ее в таблице SAE ( как скорее всего не найдете 3310 ). Это производственная тайна, запатентованная сталь, и если вы хотите купить ее, вы найдете ее только у производства Carpenter.
Есть ли стали, которые будут работать также и даже лучше чем Carpenter 158 на болтах AR? Скорее всего да. Этот сплав технологический продукт 1960 года, и мы многое узнали спустя столько времени, но эта сталь включена в сертифицированный список mil-spec по военным стандартам.
А что о нержавеющей стали? Разработанная до Первой Мировой Войны, нержавейка применяемая в оружии на самом деле не нержавеющая сталь. Она имеет очень большое сопротивление к коррозии, однако - не обладает таким количеством хрома, так как он на поверхности вступает в реакцию с кислородом, чтобы получился независимый слой оксида хрома, который защищает металл от окисления.
Нержавеющие стали имеют свое предназначение, в основном они 400 марок, и 416 сталь очень популярна среди производителей, так как легко обрабатывается, как и углеродная сталь.
Алюминий используется в двух сплавах: 7075 и 6061. Алюминий марки 6061 часто называют " авиационным алюминием " он содержит небольшое количество кремния, меди, марганца, молибдена и цинка. Алюминий 7075 намного более прочный сплав и имеет большее количество меди, марганца, хрома и цинка.
Даже, скорее всего слишком прочный чем нужно, но причина использования 7075 над 6061 это производство ресиверов в платформах AR, в частности речь о сопротивлению к коррозии. Ранние тестирования в Юго-Восточной Азии показали, что человеческий пот, в сочетании с высокими температурами и влажностью джунглей, просто съедает 6061 алюминий. Когда 7075 безразличен к ним.
Закаленные болты затвора, очень-очень прочные, и сложны в машинной обработке. Некоторые фирмы изготавливают их цельными, но большинство производств поняли как делать прочные затворы их из двух частей.
Алюминий слишком мягкий чтобы использовать его просто так. Чтобы упрочнить его свойство, производители используют процесс известный как анодировка ( анодирование ). Они скидывают много алюминиевых деталей в емкость с кислым электролитом и проводят электричество через него. В результате чего, ускоряют формирование природных оксидов которые упрочняют поверхность.
Оксиды имеют поры, поэтому часто используют изоляционный материал. По стандартам mil-spec для этого используют ацетат никеля, черный цвет получается от использования красителя ( естественный цвет после анодировки остается таким же "алюминиевым" ).
Что это все значит для стрелков? Ну, теперь у вас есть больше представлений, о чем оружейные компании (и оружейные магазины) говорят, когда дают характеристики металла при описании оружия и другой продукции.
Часто встречаемые оружейные металлы
Сталь 1020 и 1520 = Часто встречаемая сталь, обычная холоднокатаная сталь. Вы ее найдете на спусковых скобах, крышках магазинов, механических прицелах, антабках и других стальных аксессуарах.
Сталь 4140 = Артиллерийская сталь или хромомолибденовая сталь, имеет 0,4% углерода и по настоящему прочная одновременно являясь эффективной по затратам в машинной обработке. Вы найдете ее на стволах, ресиверов затвора и аксессуарах подверженных большому стрессу как например, дульные модераторы и т.д.
Сталь 4150 = Схожая с артиллерийской сталью, но с содержанием углерода поднятым до 0,5 процента. 4150 лучше в использовании при серьезных нагрузках, и чаще всего можно найти в стволах AR по стандартам mil-spec.
Сталь 41V45 = Хромомолибденовый вариант, он имеет небольшой процент ванадия. Этот сплав используется в стволах получаемых холодной ковкой.
Сталь 8620 = Это много компонентная сталь, имеет в составе никель, хром, молибден, с 0,2% углерода. Литые ресиверы изготавливаются из этого сплава так как она очень хорошо заполняет матрицы ( формы ), чистый в обработке и в конце получается очень-очень прочной сталью.
Сталь 316 = Также известная как нержавейка Морской Пехоты, хорошо сопротивляется коррозии из-за добавок молибдена не легко закаляется. Используется для спусковых скоб и крышек магазина.
Сталь 17-4 = Сплав с 17% хрома и 4% никеля. 17-4 без всяких сложностей закаляется и используется в стволах, болтах затвора и ресиверах.
Алюминий 6061 = Авиационный алюминий, избранный за свою легкость и простоту обработки в сложных деталях. Крышки магазина на охотничьих винтовках, кольца кронштейны для прицелов, спусковые скобы, буферные трубки на AR-15 ( трубка на прикладе ) изготавливаются из алюминия 6061.
Алюминий 7075 = Намного прочнее 6061, этот сплав используется в верхних и нижних ресиверах AR-15, некоторые бренды работающие по стандартам mil-spec изготавливают буферные трубки и некоторые цевья. В mil-spec известен как 7057-T6; последняя часть отображает способ термической обработки, который сплав получает при формировании.
Боевые ножи элитных частей российской армии
Военные иногда шутят, что лучший нож — это пистолет. В действительности боевые ножи — совершенно особый вид оружия, уметь владеть которым подчас так же необходимо, как быстро и точно стрелять на поражение и обладать прекрасной физической подготовкой.
Представляем вам лучшие российские боевые ножи — те, что стоят на вооружении и используется спецназом, в армии или в силовых структурах.
Шторм
Экспериментальная модель универсального ножа для морской пехоты. Создание универсальных ножей всегда привлекало конструкторов, разрабатывающих новые модели холодного оружия, но решение широкого круга задач при помощи одного инструмента – вещь практически невыполнимая.
Нож «Шторм» имеет клинок из нержавеющей стали и ударопрочную, химически инертную рукоять, вследствие чего вполне может использоваться для ближнего боя подразделениями морской пехоты, для которых он, собственно, и разрабатывался. Нож чисто боевой – из-за отсутствия пилы на обухе и серрейтора на лезвии он вряд ли может рассматриваться как универсальный.
Нож сделан по заказу Московского СОБРа компанией «АиР» из города Златоуста. Существует в трех вариантах – боевой нож, наградной боевой нож и гражданская модификация. На фото ниже представлена боевая версия. Наградной вариант отличается тем, что выполнен с золочением, но по тактико-техническим характеристикам не отличается от боевого.
ДВ-1 и ДВ-2
Ножи ДВ-1 и ДВ-2, отличающиеся только длиной клинка, разработаны по заказу и в сотрудничестве с бойцами дальневосточного спецназа. Об этом говорят и их названия – ДВ значит «дальневосточный». Это массивные кемпинговые ножи, способные выдержать большую нагрузку и применяться для самых тяжелых работ.
На фото выше представлен нож ДВ-1 с копьевидным клинком и дополнительной заточкой на обухе. Рукоять ножа выполнена из кавказского ореха, стальная гарда и навершие из того же материала. У ножа ДВ-1 цельнометаллический хвостовик, проходящий сквозь рукоять, винтовая сборка и кожаные ножны.
На фото приведен экспортный вариант ножа ДВ-2 из ограниченного выпуска, отличается от своего серийного прародителя применяемыми материалами. Его клинок изготовлен из стали Z60 вместо обычной для этих ножей углеродистой стали 50Х14МФ, а рукоять ножа может быть выполнена наборной из кожи, тогда как у базового варианта она только из ореха. При первом же взгляде нож производит впечатление своими размерами. Его полная длина – 365 мм, а длина клинка – 235 мм. Для защиты от коррозии и предотвращения демаскирующих бликов на клинок нанесено матовое черное покрытие. Спуски от половины клика даже при солидной толщине в 5,8 мм обеспечивают неплохой рез. На обухе клинка есть участок со скосом, образующим незаточенный клин, который применяется для рубки костей. Выемка перед гардой (чойл) позволяет перехватывать нож, пропуская его гарду между указательным и средним пальцем. Подобный хват служит для облегчения вытаскивания застрявшего ножа, а также для ряда работ, где такое расположение кисти на ноже обеспечивает лучшую управляемость.
ДВ-2 имеет двустороннюю гарду, которая отлично предохраняет руку. Рукоять, набранная из плотно пригнанных друг к другу кожаных дисков, имеет овальное сечение. Завершается рукоять массивным навершием, используемым для травмохозяйственных целей. Навершие надето на сквозной хвостовик и затянуто на нем плоской гайкой. Ножны ножа классической конструкции, из двух слоев толстой кожи, соединенных между собой заклепками. Подвес вертикальный, с ремешком, надежно фиксирующим рукоять.
Каратель
Ножи серии «Каратель» разработаны и изготовлены для силовых подразделений ФСБ России фирмой ЗАО «Мелита-К», которая с 1994 года производит высококачественные ножи, включая широкий ассортимент боевых ножей и кинжалов. «Каратели» выпускаются в двух модификациях – «ВЗМАХ-1» и «Маэстро». Кроме того, есть модификации, отличающиеся материалом рукоятки (наборная кожа, резина или кратон). «ВЗМАХ-1» отличается в корневой части серрейторной заточки, а «Маэстро» – серрейторной заточкой сверху, типом ножен и типом финишной обработки клинка (антибликовой, черной или камуфляжной).
Гарда двухсторонняя. Широкий клинок удобен для копания и позволяет, при необходимости, использовать нож в качестве дополнительной опоры на склонах с сыпучим грунтом. Режущая часть лезвия имеет серповидную впадину, позволяющую увеличить длину режущей кромки при сохранении линейных размеров. Нож комплектуется ножнами из качественной кожи или авизента, позволяющими крепить его на руке, ноге, ремне и элементах боевой или походной экипировки. Нож «ВЗМАХ-1» официально принят на вооружение.
Витязь
НСН Ножи «Витязь НСН», «Витязь НМ», «Витязь» разработаны по заказу президента «БКБ «Витязь» Героя России С.И. Лысюка для оснащения отрядов специального назначения. Отличительная особенность конструкции – большой тяжелый клинок с узким лезвием, позволяющий при ударе сохранить инерцию движения, уменьшить вес и увеличить проникающие способности, анатомически удобная гарда, позволяющая удерживать при работе нож в руке.
Антитеррор
Нож «Антитеррор» разработан и изготовлен для силовых подразделений ФСБ России. Лезвие ножа имеет лепестковую форму, что позволяет максимально использовать рабочую площадь клинка и увеличивает его секущие свойства. Конфигурация клинка имеет высокие проникающие способности, режущая часть имеет серповидную впадину, позволяющую увеличить длину режущей кромки при сохранении линейных размеров. Усилена задняя часть клинка. Стандартная эргономичная гарда не позволяет руке соскальзывать в момент нанесения удара.
Катран
Боевые ножи серии «Катран» отличаются типом клинка и материалом рукоятки. Ножи серии «Катран», в зависимости от модификации, используются как подводный нож, боевой нож или нож выживания. Рукоятка ножа имеет двухстороннюю гарду и металлическое навершие. Материал рукоятки – наборная кожа, резина или кратон в зависимости от модификации. «Катран-1» – подводный боевой нож. Клинок с полуторной заточкой. На обухе заточка выполнена в виде волнообразной пилы. В корневой части имеется крюк для резки сетей и серрейторная заточка. Рукоятка из резины. Ножны из пластика с ремнями для подвески на ноге. Покрытие металлических частей – черный хром.
«Катран-1-С» – сухопутный вариант этого ножа. Отличается материалом клинка: сталь 50Х14 МФ. Антибликовая обработка металлических частей. Рукоятка наборная из кожи. Ножны кожаные с пластиковым вкладышем. «Катран-2» – охотничий нож с полуторной заточкой. На обухе заточка имеет угол, рассчитанный на рубку. Антибликовая обработка. Рукоятка наборная из кожи. Ножны – кожа. «Катран-45» – боевой нож. Эксклюзивная модель, разработанная по заказу 45-го полка ВДВ. Отличается наличием на обухе клинка пилы по металлу, антибликовое покрытие. Рукоятка наборная из кожи. Ножны из кожи. Есть вариант с камуфляжным покрытием металлических частей.
Шайтан
Боевой кинжал «Шайтан» разработан в 2001 году по заказу и совместно с сотрудниками силового подразделения МВД РТ. Боевой кинжал «Шайтан» выпускается в двух модификациях: рукоятка – наборная кожа и скелетного типа («Шайтан-М»). Нож имеет узкий листообразный клинок с двухсторонней заточкой. В корневой части заточка выполнена серрейторной. Серрейтор предназначен для использования в качестве стропореза, с легкостью разрезает 10-12-мм альпинистскую веревку. Форма клинка предназначена для нанесения глубоких резаных ран, а также для наибольшего использования рабочей части лезвия. Гарда и рукоятка выполнены симметричными. Также «Шайтан-М» можно использовать как метательный нож, выдерживающий до 3000 бросков. Рукоятка из наборной кожи, подвергнутой специальной обработке. Все металлические части имеют антибликовую обработку.
Акела
Нож «Акела» разработан по заказу СОБР как «полицейский» нож. Отличительной особенностью является его небольшой размер, который позволяет работать в стесненных городских условиях, людных местах, там, где невозможно применение. Нож кинжального типа, обоюдоострый, клинок имеет антирефлекторное покрытие (черный хром). Рукоять выполнена из МБС резины, удобно лежит в руке. Навершие металлическое, имеет отверстие под темляк.
Смерш-5
Нож «Смерш-5» – классический боевой нож. Прообраз данного ножа использовался еще во времена Второй мировой войны (НР-43). Лезвие ножа имеет высокую проникающую способность. Эргономичная гарда не позволяет руке соскальзывать во время удара. Верхняя обуховая часть гарды предназначена для дополнительного давления при разрезании твердых предметов.
Гюрза
Представленный на фото образец принят на вооружение специальных подразделений ФСБ. Нож «Гюрза» состоит из двух модификаций и имеет узкий клинок с полуторной заточкой. На обухе часть заточки выполнена с серрейтором. Серрейтор повышает боевые возможности ножа, а также используется для резки веревок и тросов и ограниченно в качестве заменителя пилы.
Кобра
Боевой нож «Кобра» разработан по заказу СОБР МВД РФ. Это небольшой кинжал с узким клинком и двухсторонней, анатомически удобной гардой. «Кобра» является серьезным оружием, позволяющим решать боевые задачи в людных местах, где исключено применение огнестрельного оружия. Данный кинжал рассчитан не только на укол, форма его клинка позволяет применять режущую и рубящую технику, причем как прямым, так и обратным хватом.
Взрывотехник
Этот большой и мощный нож с клинком длиной 180 мм разработан по заказу саперных подразделений ФСБ. «Взрывотехник» создавался как универсальный нож, предназначенный для выполнения функций боевого оружия, ножа выживания и инженерного инструмента. В настоящее время официально принят на снабжение. Клинок симметричный, с дифференцированной заточкой – на одной стороне клинка обычная заточка, на другой мелкий серрейтор. Деревянная рукоять имеет стальное навершие, которое можно использовать как в бою, так и в качестве молотка.
Кинжал Финансовой разведки России
Представленный на фото боевой нож, изготовленный компанией «АиР» (Златоуст), сохраняет в себе все черты классического кинжала – обоюдоострое лезвие, симметричные гарда и рукоять. Данный кинжал интересен тем, что это, по всей видимости, единственный в современной России случай возрождения традиции ведомственного оружия, которое, являясь боевым образцом, одновременно указывает на принадлежность к строго определенной государственной структуре. Небольшая и единственная партия этого боевого ножа была изготовлена в 2008 году по заказу Службы финансового мониторинга специально для своих сотрудников. Кинжал выполнен из нержавеющей стали, рукоять – наборная кожа, гарда и тыльник алюминиевые.
Аббревиатура «ОЦ» расшифровывается как «Оружие ЦКИБ». Нож ОЦ-04 был разработан в Тульском центральном конструкторском исследовательском бюро (ЦКИБ) в конце 80-х – начале 90-х и предназначался для спецподразделений МВД. Нож имеет очень массивную конструкцию, толщина обуха – 7 мм. Клинок имеет небольшой скос в передней части. На обухе клинка находится двухрядная пила, но из-за малой высоты зубьев ее эффективность относительно невысокая, особенно при пилении сырой древесины. Рукоять симметричная, с двухсторонней гардой, выполнена из пластика и имеет крупное рифление для лучшего удержания.
Ножны железные, склепанные из двух половинок. В них клинок удерживается подпружиненной пластиной, наподобие штык-ножей АК. Ножны имеют кожаную петлю для классического расположения ножа на поясе. Также в комплекте имеются кожаные регулируемые ремешки, позволяющие размещать нож на теле и снаряжении несколькими способами.
Броневые материалы. Современное состояние
Несмотря на бурное развитие наноматериалов и новых технологий сталь все еще остается одним из основных броневых материалов для обеспечения защиты сухопутной, да и морской военной техники.
Традиционно броневые стали делятся на противоснарядные или толстолистовые (толщины 30-120 мм) и противопульные или тонколистовые (толщины 2-25 мм).
В СССР основное производство толстолистовых броневых сталей было сосредоточено на Украине (Днепропетровск,Запорожье и Мариуполь), выпускались в основном высокопрочные броневые стали электрошлакового переплава (ЭШП) марок 22Ш и 24Ш. По своим защитным характеристикам эти стали не уступали, а даже превосходили зарубежные аналоги, такие как ХН654 и ХН113 (Германия),Armox-270 (Швеция),Mars-240 (Франция). С распадом Советского Союза России пришлось переносить броневое производство на свою территорию и сегодня выпуск такой брони организован на заводах Красный октябрь (г. Волгоград), ОМЗ Спецсталь (г. С.Петербург) и ММК (г. Магнитогорск).
Что касается новинок, то ни в России, ни за рубежом каких либо значимыхразработок в этой области не ведется и достигнутый уровень прочности в 1000-1450 МПа и, соответственно, бронестойкости,вряд ли в ближайшем будущем изменится. Правда, российского потребителя не совсем устраивает нынешняя цена на толстую броню, которая существенно выросла после переноса производства в Россию. А поскольку доля затрат на броневые материалы в структуре цены, например, танка, составляет 12-15%, то снижение их стоимости реальный путь для снижения цены на сам танк.
Один из очевидных путей для снижения цены - доведение характеристик броневых сталей, полученных открытой выплавкой в кислородных конверторах, до характеристик сталей ЭШП. Броневые стали открытой выплавки почти в 2 раза дешевле сталей ЭШП, но до последнего времени обеспечить требуемую чистоту этих сталей от вредных примесей, таких как фосфор, сера, и др., влияющих на броневые характеристики, не удавалось. Сегодня эта проблема усилиями ММК, ОАО НИИ стали и УВЗ практически решена.
В отличие от толстой стальной брони в области тонколистовых противопульных сталей сегодня наблюдается настоящий бум. За последние 4-6 лет на рынок броневых материаловбыло выпущено целое семейство ультравысокопрочных противопульных сталей. В Швеции семейство сталей АRMOXпополнилось новыми маркамиАRMOX-600 и АRMOX-Advance. Во Франции появились и серийно выпускаютсяновые маркиMARS-300 иMARS-600, в Германии запущена в производство линейка противопульных сталейSecure, даже Финляндияосвоила производство собственных ультравысокопрочных сталейRAMORиMIILUX. Уровень прочности этих сталей 2000-2250МПа, твердость 550-640НВ, стали показывают хорошую живучесть, в т.ч. при отрицательных температурах.
Россия тоже пополнила перечень своих противопульных сталей. Так сейчас на вооружение МО РФ принимается ультравысокопрочная сталь марки 44С-Cв-Ш разработки ОАО НИИ стали, которая уже получила литеру О1и вносится в документацию на перспективные образцы ВВТ.
Основное назначение этих сталей противопульное бронирование легкобронированной техники. В табл.1. приведены характеристики новых противопульных сталей, появившихся на зарубежном и отечественном рынках.
Табл.1.Новые броневые противопульные стали для ВиВТ
Высокая прочность этих сталей достигается в первую очередь увеличением содержания углерода. Оно доходит в них уже до 0,47-0,50%. Сохранение пластических характеристик обеспечивается сочетанием таких технологических переделов, как вакуумирование, электрошлаковый переплав, контролируемая прокатка и ТМО.
Как видно российская противопульная броня находится на уровне лучших мировых трендов, хотя проблемы в России пока остаются и, в первую очередь, они связаны с отсутствием специализированного броневого производства.
Алюминиевая броня сегодня широко применяется в первую очередьв легкобронированной технике БМП, БТР, БМД и т.п.Она является идеальным материалом для бронекорпусного производства, обеспечивая максимальную жесткость тонкобронных конструкций. При этом дает определенные преимущества в бронестойкости в сравнении со сталью.
Пионером использования алюминия, а точнее сплавов на основе алюминия в качестве брони, являются США, где уже в конце 50-х годов был начат выпуск бронетранспортера М113, до настоящего времени находящегося на вооружении стран НАТО. Здесь в качестве брони был использован обычный конструкционныйнетермоупрочняемый сплав средней прочности - сплавсистемыAlMgMn, по американской классификации сплав 5083, ближайшим аналогом которого по российским стандартам является сплав АМг5. Этот сплав может быть отнесён к сплавам средней прочности и охарактеризован как свариваемый и коррозионностойкий. Следующим этапом развития алюминиевого бронекорпусного производства в США стал переход на использование специально разработанной алюминиевой брони - термоупрочняемоговысокопрочного сплава системыAlZnMg. Он получил обозначение - сплав 7039. Эта алюминиевая броня была использована для бронекорпусов БМП М2 Брэдлии лёгкого танка М551Шеридан.
В Англии работы по алюминиевому бронекорпусному производству привели к разработке лёгкого танка Скорпиони целого семейства машин на его базе. Основой создания бронекорпуса послужил термоупрочняемыйсплав собственной разработки, сплав 7017 системы AlZnMg. Во Франции, в свою очередь, разработана собственная алюминиевая броня сплав А-Z5-G. Из неё изготовлена боевая машина пехоты АМХ10Р, поступившая на вооружение французских сухопутных войск в 1973 году.
История российской (советской) алюминиевой брони для сухопутной военной техники началась с алюминиевых бронедеталей из сплава АЦМ (среднелегированный термоупрочняемый сплав системыAl-Zn-Mgразработки ВИЛС), входящих во фронтальную проекцию БМП-1 и формирующие её верхнелобовую, надмоторную часть. Однако, как и в зарубежных странах, российские разработчики быстро пришли к необходимости создания специальных броневых сплавов. Такие сплавы были разработаны в начале 70-х годов (разработчик - НИИ стали). Они получили название АБТ-101 (сплав 1901) и АБТ-102 (сплав 1903). Эти сплавы стали основой для разработки корпусов БМД-1, БМД-2, БМД-3, БМП-3 и других машин на их базе и до сих пор являются базовыми при проектировании перспективных образцов легкобронированной техники.
Если сравнивать российскую алюминиевую броню с зарубежными аналогами, то сразу можно заметить разницу в подходах к проектированию броневых алюминиевых сплавов, что проявляется не только в металловедческом аспекте. Так, зарубежная алюминиевая броня, как правило, разрабатывается в жесткой привязке к ее назначению, чего нет в России. Именно это является одной из причин, что за рубежом, в частности, в США, сегодня официально приняты на вооружение и используются не 2-3 универсальных алюминиевых броневых сплава, как в России, а десятки, и у каждого строго определено назначение и область применения.
В табл.2 приведены некоторые из них, которые наиболее часто применяются в бронезащите военной техники США в сравнении со сплавами России.
Табл.2.Механические свойства зарубежной и российской алюминиевой брони для легкобронированнойтехники
Кроме того, в отличие от запада российские разработчики все активнее применяют слойные или так называемые гетерогенные алюминиевые материалы, т.е. материалы, у которых лицевой и тыльный слои отличаются хим.составом и, соответственно, прочностными параметрами. Лицевой слой как наиболее прочный обеспечивает максимальную стойкость, а тыльный слой (менее прочный, но более вязкий)- исключает раскол брони, т.е. обеспечивает ее живучесть. И если в западных странахслойная алюминиевая броня так и не вышла из опытно-экспериментального этапа, то в России она уже давно серийно выпускается и применяется наряду сАБТ-101 и АБТ-102 в составе все тех же БМД и БМП. Помимо известных марок слойной алюминиевой брони, таких как ПАС-1 и ПАС-2 сегодняОАО НИИ стали предлагает широкий спектр их модификаций, отличающихся не только хим.составом слоев, но и их количеством. Это позволяет поднять стойкость слойных алюминиевых броневых материалов на 7-15% в сравнении с гомогенными.
Титановая броня давно привлекает разработчиков средств защиты.Этот материал дает выигрыш в сравнении со стальной илиалюминиевой броней при обстреле практически любыми пулями стрелкового оружия и даже при снарядном обстреле. Это связано с тем, что по прочности титановые сплавы приближаются к стальной броне, но они почти на 40% легче.
В конце 60-х годов в НИИ стали совместно с ВИЛС, ВИАМ, ИМЕТ им.А.Байкова и ВСМПО были проведены работы по созданиютитанового корпуса танка. Противоснарядная титановая броня этого танка (сплав ОТ4-1) позволяла снизить массу корпусана 20-30%в сравнении со стальным аналогом. Однако применение титана и в России и за рубежом в качестве брони не получило развития из-за его высокой цены. Титановая броняпочти в 10 раз дороже стальной и стоит почти столько же, что и керамическая броня. Кроме того до последнего времени высокопрочный титан оставался весьма дефицитным материалом.
Несколько лет назад ВСМПО АВИСМА при участии ОАО НИИ стали был разработан и испытан новый экономнолегированный титановый сплавVST-2. Этот сплав изготавливается с применением титановых отходов (титановая губка, стружка, и пр.), что делает его значительно дешевле традиционных высокопрочных титановых сплавов типа ВТ6. При этом механические свойства сплава оказались весьма высокими, а испытания обстрелом подтвердили его уникальные броневые характеристики. Сегодня этот сплав становится конкурентоспособным и рекомендуется для применения, в первую очередь, в средствах индивидуальной бронезащиты (СИБ), а такжедля легкобронированной техники, обеспечивая почти 20% выигрыш по массев сравнении с традиционной стальной броней при обстреле бронебойными пулями калибра 7,62-12,7 мм.
Дальнейшее повышение баллистических характеристик титановой брони связано с созданием гетерогенных структур. Сегодня разработчики исследуют технологии ТВЧ илиплазменной обработки поверхности титана, позволяющие создавать уникальные гетерогенные металлокерамические структуры, прекрасно работающие против бронебойных пуль стрелкового оружия.
Керамику как броневой материал одним из первых в мире начал применять бывший Советский союз.Причем керамика начала применяться как в бронетанковой технике, так и в СИБ. Уже в 1968 году в башне танка Т-64Абыла использована керамика в виде корундовых шаров, обеспечивающая существенное повышение противокумулятивной и противоснаряднойзащиты. В начале 80-х годов в Афганистане был применен первый бронежилет 6Б4 с керамическими бронеэлементами. Созданная в то время керамическая броня на основе карбида бора (В4С) по своим характеристикамдо сих пор находится на уровне лучших мировых аналогов. Напомним, что применение керамики позволяет снизить массу противопульной защиты на 30-45%.
Развал СССРи годы перестройки далеко отбросили Россию от передовых позиций, и в настоящее время ей приходится восстанавливать как научную, технологическую, так ипроизводственную инфраструктуру в областикерамической брони, чтобы выйти на мировой уровень. Сегодня российские разработчики и производители броневой керамики сумели приблизить ее качество к стандартам передовых западных компаний.Однако полностью удовлетворить потребности российского рынка в броневой керамике они пока не в состоянии. Так по оценкам новосибирского предприятия НЭВЗ-керамикс потребности российских разработчиков защитыв бронекерамике составляют 2500-3000 тонн в год, тогда как все российские производители могут поставить нарынок не более 30-40% от его потребности.
В настоящее времяиз существующего разнообразиякерамических материалов для броневых целей используется весьма ограниченное их количество это корунд или оксид алюминия (Al2O3), карбид кремния (SiC) и карбид бора (B4C). В табл.3 приведены основные российские производители броневой керамики. Пока основу российской керамической брони составляют корунд и карбид кремния. Для сравнения в США только для бронежилетов выпускается около 1500 тонн керамики из карбида бора одного из лучших броневых керамических материалов.
Табл.3. Основные российские производителибронекерамики.
В табл.4 приведены сравнительные характеристики керамических бронематериалов и их относительная стоимость в сравнении с корундом.
Тенденции мирового рынка в области керамических бронематериалов, определившиесяеще в начале 2000-х годов, сохраняются и поныне. Для СИБ идет расширение производства дорогой, но самой эффективной керамики на основе В4С, а для военной техники корунда или карбида кремния.
Кроме жестких металлических и керамических преград в средствах защиты все более широкое применениеполучают тканые инетканые полимерные материалы . Среди них наиболее известны арамиды.
Арамиды практически одновременно начали применяться и за рубежом и в СССР в конце 70-х начале 80-х годов. Эру этих эффективных броневых материалов открыли знаменитый Кевлар (США) и советский ТСВМ-ДЖ. Сегодня в мире создано и применяется несколько десятков различных марок арамидных тканей, отличающихся диаметром исходных волокон (микрофиламентов), диаметром комплексных нитей, способом плетения, ценой и т.д. Эти материалы стали неотъемлемой частью бронежилетов, шлемов, широко используются в качестве противоосколочных экранов или подложек для керамических бронепанелей.
В конце 90-х годов в США был создан новый тип полимерных волокон РВО, типичным представителем которого стал материалZylon. Этот материал давал выигрыш в сравнении с Кевларом по стойкости, но как показала его эксплуатация в реальных условиях он оказался нестоек к воздействию ультрафиолета и другим климатическим факторам и его защитные характеристикисо временем быстро снижались. Причем снижение броневых свойств достигало 20-25%. По этой причинеданныйкласс материалов в средствах защиты пока находит ограниченное применение.
Следующим типомволокон броневого назначения стали волокна из класса фениленов. Типичным представителемявляется волокно М5, которое сегодня используется за рубежом в средствах защиты в первую очередь, в бронежилетах. Это волокно имеет броневые характеристики, сравнимые с волокномZylon, а по стойкостик климатическим факторам с арамидами.
Однако сегодня наиболее перспективнымидля баллистической защиты практически всеми разработчиками средств защиты признаются волокна на основе высокомолекулярного полиэтилена.Материалы группы высокомолекулярных (высокомодульных) полиэтиленов (highmoduluspolyethylene,HMPE), производящиеся по технологии вытягивания нити из геля, в наши дни получили широкое распространение как в обычной жизни, так и в военной области.
Высокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) для России достаточно новый материал. Он начал использоваться в СИБ всего 5-7 лет назад, хотя за рубежом он применяется с начала 80-х годов и в настоящее время известно более десятка марок этого материала. Среди них наиболее известны и широко используются материалы с торговой маркой Dyneema разработки голландской фирмыDSMи Spectra разработки американской компанииHoneywell.
Технология получения броневого материала из волокон СВМПЭ принципиально отличается от технологии получения арамидных композитов.
Арамидные элементарные волокна (микрофиламенты) собираются в комплексную нить. Затем из комплексной нити производится плетение ткани, где нити пересекаются друг с другом. В зависимости от вида плетения (саржа, полотно и др.) эти пересеченияполучаются соответствующей плотности. Между тем, практикой установлено, что любые пересечения нитей в броневом волоконном композите отрицательно сказывается на его броневых свойствах. Разработчики арамидов, поэтому, пытаются использовать технологии, при которых арамидное волокно получало бы минимальное деформирование как при получении комплексных нитей, так и при ткачестве.
Эти проблемы удалось избежать при производстве броневых композитов из волокна СВМПЭ. Комплексная нить из в них не подвергается плетению. Нити укладываются в одном направлении и, не переплетаясь, соединяются с другим слоем, нити которого располагаются в другом направлении. Такие материалы называют однонаправленными композитами (UD-материалы).
Сегодня арамидные материалы отечественного производства по своим баллистическим характеристикам не уступают лучшим зарубежным аналогам, хотя при этом их цена существенно выше. А вот СВМПЭ Россия до сих пор не производит иразработчики защиты используют только импортные материалы, в основном китайского или израильского производства.
Правда, ГК Ростех еще в 2015 годусообщал о проекте созданияпроизводственных мощностей по производству СВМПЭ на площадке Казаньоргсинтез с выпуском уже в 2017 году не менее 1200 тонн этого волокна и доведения его мощностей к 2020 году до 4000 тонн. В конце 2016 годаготовилось постановление Правительства РФ об отмене НДС для ввозимого оборудования, необходимого для производства такого полиэтилена.Однако пока российские разработчики средств защиты продолжают ориентироваться на импортные материалы и до полного импортозамещения здесь еще далеко.
В таблице 5 представлены сравнительные данные по массовым и ценовым характеристикам защитных структур из полимерных волоконных материалов.
Хорошо видно, что баллистические пакеты из отечественных арамидов (колонки 2-3), обеспечивающие защиту от стандартного осколка (шарик массой 1г), по массовым характеристикам примерно соответствуют таким же структурам из СВМПЭ, но значительно (в 2-3 раза) их дороже. Также видно, что отечественные баллистические арамидные ткани хотя и лучше западных аналогов, но существенно дороже.
Если не брать во внимание экзотические броневые материалы, которые иногда применяются в защите и материалы для прозрачной брони, то, пожалуй, на рассмотренных здесь материалах выбор у разработчиков бронезащиты и заканчивается. В любом случае они являются основой для создания многообразия тех защитных структур, которые используются на существующей военной технике и в СИБ. Естественно, эти материалы применяются в различных сочетаниях, обеспечивая максимальную защиту от заданных средств поражения при минимальных массовых и габаритных характеристиках. Кроме того усиление защищенности достигается применением специальных защитных комплексов, таких как динамическая защита, активная защита, средства маскировки и т.д.
О применении таких комплексов на бронетанковой технике было рассказано в журнале Экспорт вооружений №2 за 2016 год.
Читайте также: