Re: Керамічна броня і не тільки

Модератори: Global Moderators, News

Аватар користувача
KTB
Member
Member
 
Повідомлень: 936
З нами з:
23 лютого 2010 12:40

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення KTB » 01 грудня 2011 18:18

Пропоную обговорити переваги і недоліки розміщення комбінованих елементів захисту. Інтегровані, навісні, за бронею.
Зображення
Зображення
Востаннє редагувалось KTB в 01 грудня 2011 23:59, всього редагувалось 1 раз.
 

AlexT
Member
Member
 
Повідомлень: 330
З нами з:
03 березня 2011 16:00

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення AlexT » 01 грудня 2011 20:10

KTB написав:Пропоную обговорити зовнішній і внутрішній варіант розміщення броні.


А що саме маєте на увазі? Зовнішній: основна, внутрішня - протиосколочний підбій. Внутрішній великим не зробиш...
 

Аватар користувача
Vold
Member
Member
 
Повідомлень: 1374
З нами з:
11 серпня 2008 13:35
Звідки: Київ

Re: Керамічна та комбінована броня і не тільки

Повідомлення Vold » 01 грудня 2011 21:13

внутрішня керамічна броня взагалі не має сенсу, як ви уявляєте собі її дію?
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 28 лютого 2013 09:08

В результате проведенного цикла исследований разработан альтернативный традиционным технологиям способ изготовления керамических пластин для ударостойких преград на основе реакционноспеченного карбида кремния, заготовки которых формуют методом шликерного литья термопластичных масс под давлением. Установлено, что плотность изделий из самосвязанного карбида кремния может достигать величин 3,12—3,15 г/см3 при отличии размеров зерен фракций порошков карбида кремния более чем в 20 раз и отношении парциальных долей крупно- и мелкодисперсной фракций как 5:3. Определен оптимальный полифракционный состав шихты и разработаны новые составы временных связующих на основе парафина с высокими реологическими свойствами, позволяющие получать однородные изделия с высокой плотностью, модулем упругости от 400 до 418 ГПа и твердостью от 20 до 22 ГПа. В соответствии с разработанной технологией в Институте сверхтвердых материалов НАН Украины изготовлены пластины размером 50×50×10 мм (массой до 65 г) для создания блоков мозаичного типа и моноблочные плиты размером 300×260×10 мм (массой до 2,3 кг) с радиусом кривизны 600 мм, отвечающие принятым стандартам и предназначенные для применения в многослойных керамико-композиционных ударостойких преградах(рис. 12).

Зображення

http://archive.nbuv.gov.ua/portal/natur ... o01_09.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 28 лютого 2013 12:48

Враховуючи суттєве ресурсне обмеження Збройних Сил України, метою статті є визначення матеріалів, конструкцій, геометричних розмірів складових елементів додаткового броньового пасивного захисту як існуючих, так і перспективних вітчизняних ЗБМ за умов забезпечення необхідної кулестійкості при мінімальних геометричних розмірах, масі та фінансових витратах.


Найбільш перспективними конструктивними рішеннями побудови додаткового броньового захисту ЗБМ є використання модульних конструкцій, які можуть достатньо швидко монтуватись і демонтуватись силами екіпажу в залежності від завдань, що виконуються.

Як варіант побудови захисного модуля ЗБМ може розглядатися конструкція у вигляді металевого каркасу (зі сплавів алюмінію, титану або сталі), до якого закріплюються елементи комбінованого захисту у вигляді пластин з кераміки і скловолоконного підпору, зв’язаного поліуретаном. Конструкція кріплення захисних елементів має забезпечувати можливість їх швидкої заміни у разі руйнування. Можливе застосування декількох варіантів побудови захисних модулів: кріплення захисних елементів у стик або розташування захисних елементів з перекриттям кромок плиток (луската структура). Останній варіант конструкції забезпечує зберігання високих захисних властивостей при влученні засобу ураження у стик між захисними елементами, але збільшує загальну вагу і габарити захисного модуля.


Слід зазначити, що при проведенні робіт з модернізації бронетехніки виникає необхідність у виконанні значного об’єму зварювальних робіт. Зварні з’єднання утворюють зону термічного впливу, яка за своїми фізико-механічними властивостями поступається аналогічним основним елементам бронеконструкцій, що зварюються. При цьому необхідно забезпечити однорідність самого шва і наблизити його властивості до властивостей основного матеріалу. Вирішення цих проблем можна досягти при використанні нових видів зварювання елементів броньових конструкцій, зокрема, зварюванням модульованим струмом, плазмовим зварюванням і т. ін.

Для найбільш раціонального вибору матеріалів (включаючи підпір) і конструкцій елементів додаткового броньового захисту, а також фізико-механічних властивостей зварних з’єднань корпусів броньованих машин виникає необхідність у проведенні балістичних випробувань зазначених елементів на кулестійкість.

Для проведення балістичних досліджень у Національному університеті оборони України створено наукову-випробувальну лабораторію (НВЛ), яка є структурним підрозділом науково-методичного центру організації наукової та науково-технічної діяльності.

Науково-випробувальна база лабораторії має дві балістичні траси довжиною 35 і 6 метрів, вимірювач бойових характеристик, станок для закріплення зброї, броньовий тир та пультову керування зброї (рис. 1–4).

Зображення

При проведенні технічних випробувань та досліджень лабораторія може використовувати бойову стрілецьку зброю (СГД, АКМ, АК-74, АПС, ТТ, ПМ, “Форт”)та балістичні стволи від 5,45 до 14,5 мм. НВЛ може проводити випробування спеціальних захисних матеріалів на протикульну стійкість кулями різних типів і калібрів від 5,45 до 14,5 мм з еквівалентною дальністю від 7 до 2000 м під заданим кутом зустрічі з вимірюванням швидкості та енергії кулі.

Для перевірки стійкості елементів додаткового бронювання в НВЛ проводилися випробування на кулестійкість зразків комбінованого захисту та зварних з’єднань броньових конструкцій відповідно до вимог ГОСТ В 23958-91 “Правила проведения испытаний на противопульную стойкость”, ДСТУ В 4103 - 2002 “Загальні технічні умови” та ОСТ В 84-1980-82 “Пороха и метательные заряды к артиллерийским, минометным и гранатометным выстрелам. Методы баллистических испытаний”.

Метою випробувань було визначення протикульної стійкості зразків елементів додаткового броньового захисту від дії поодиноких пострілів набоями калібрів 7,62 та 14,5 мм з кулями БС та Б-32.

Випробування проводилися при температурі навколишнього середовища від 18 до 22 С, відносній вологості повітря –62 ± 5% шляхом поодиноких пострілів з відстані 33 метрів по нормалі до поверхні зразка у точку перетину діагоналей прямокутнику блоку.

Швидкість кулі вимірювалася на відстані 8,5 метрів від дульного зрізу ствола.

Як об’єкти випробувань використовувалися зразки комбінованого броньового захисту, виготовлені в науково-технічному центрі “Композиційні матеріали” при Інституті проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича Національної академії наук України та в Інституті надтвердих матеріалів ім. В. Н. Бакуля.

Надані зразки відрізнялися технологією виготовлення, конструкцією, матеріалами підпору і бандажу.

При виготовленні кераміки використовувався карбід кремнію за технологією шлікерного литва або реакційного самоспечення, як підпір використовувались сталь різної товщини, кевлар або склотканина з різною кількістю шарів і матеріалів просочування (поліуритан, епоксидна смола, бакелітовий лак ).Деякі результати випробувань наведені на рис. 5, 6.

Зображення

Деякі результати перевірки балістичної стійкості зварних з’єднань елементів з різних матеріалів після влучення бронебійними кулями калібрів 7,62 та 12,7 мм наведені на рис. 7, 8.

Зображення

За результатами балістичних випробувань були визначені оптимальні співвідношення щодо конструкції, складу матеріалів, геометричних розмірів складових елементів додаткового броньового захисту за умов забезпечення гарантованої кулестійкості при мінімальних геометричних розмірах і масі, а також вартості.

З метою мінімізації зони розтріскування кераміки доцільно виготовлення не суцільного захисного керамічного шару, а захисного елемента у вигляді окремих керамічних плиток, склеєними проміж собою, наприклад, композитним клеєм на основі поліуретану. При такій конструкції відбувається розтріскування однієї плитки при влученні в неї засобу ураження або сусідніх плиток при влученні у стик, що мінімізує значне розтріскування захисного шару кераміки і зберігає захисні властивості неушкоджених ділянок.

Для запобігання ушкодження шару кераміки додаткових елементів бронезахисту від випадкових механічних впливів при експлуатації бронетехніки зовнішня поверхня захисного блоку може бути покрита демпферним шаром з пінополіуретану, армованого сіткою із скловолокна та сталевим листом або сталевим бандажем.

Висновки.
Враховуючи обмежені можливості держави щодо фінансування заходів з додаткового броньового захисту вітчизняних загальновійськових бойових машин,найбільш доцільним можна вважати застосування в якості елементів додаткового броньового захисту комбінованих панелей із карбіду кремнію і підпором зі склотканини (з просочуванням поліуретаном, епоксидною смолою, бакелітовим лаком і т. ін.) або сталі. В подальшому ці додаткові елементи броньового захисту мають пройти певні випробування.

При виготовленні захисних елементів складної форми, зокрема, таких, що мають малий радіус вигину, більш доречно використовувати кераміку, виготовлену із застосуванням шлікерного литва. Такі захисні елементи доцільно застосовувати при додатковому захисті башти бронемашини, різнорідного обладнання, що закріплюється на броні.

Додаткове бронювання повинно захищати загальновійськові броньові машини у бортовій проекції до рівня днища машини, а нижче цього рівня можливе кріплення додаткових щитків з гуми на кордовій основі.


http://archive.nbuv.gov.ua/portal/soc_g ... 12_1/7.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 23 червня 2013 10:41

Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 02 квітня 2015 21:11

Дослідження останнього десятиріччя показують, що комбіновані матеріали, які складаються з шарів кераміки та полімерних композитів, є перспективними для використання в засобах захисту від дії високоенергетичних динамічних навантажень. Розробка таких кераміко-полімерних матеріалів надає можливість використовувати механічні властивості різних за природою складових, в яких діють певні регульовані механізми трансформації кінетичної енергії ударника. Це створює умови дисипації енергії і ефективного опору ударним навантаженням. Створення комбінованих кераміко-композиційних матеріалів, що здатні ефективно протистояти дії бронебійних куль з великою кінетичною енергією, є актуальною науковою та практичною задачею.

Реалізація проекту зв'язана з запровадженням в Україні у виробництво сучасних засобів захисту людини на основі керамічних матеріалів та полімерних композитів.Відмінною рисою проекту є орієнтація на використання для виготовлення ударостійких композиційних матеріалів сировини вітчизняного виробництва.



Науково-технічний проект виконано Інститутом проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України та співвиконавцями відповідно Технічному завданню та Календарному плану до Договору № 351 від 01 березня 2013 р. між Національною Академією наук України і Інститутом проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України на підставі розпорядження Президії НАН України від 27.02.2013 №133 з використанням обладнання НТЦ «Композиційні матеріали» при ІПМ НАН України.
Метою проекту є розробка засобів захисту людини на основі легких керамічних матеріалів та полімерних композитів з підвищеною ударостійкістю до дії високоенергетичних динамічних навантажень.
Під час виконання проекту були вирішені наступні задачі:
• досліджені структурно-технологічні фактори виготовлення захисної карбідокремнієвої кераміки методом реакційного спікання;
• досліджені технологічні фактори отримання полімерних композитів з різним видами матриць, що армовані скляними волокнами;
• досліджені технологічні фактори виготовлення комбінованих матеріалів шляхом об’єднання шарів із кераміки та полімерних композиційних матеріалів;
• розроблені і виготовлені експериментальні зразки захисних кераміко-полімерних захисних елементів з використанням градієнтних підпорів;
• випробувані і визначені захисні властивості отриманих комбінованих кераміко-полімерних композитів для засобів індивідуального і колективного захисту.

Виходячи з результатів аналізу фізико-механічних та балістичних (захисних) властивостей керамічних матеріалів, реакційно спечений карбід кремнію при достатньо високому рівні властивостей має суттєві переваги порівняно з карбідом бору. Вироби отримують холодним пресуванням з наступним реакційним спіканням. Вартість таких виробів в 2-3 рази нижче вартості виробів з карбіду бору, а в Україні є можливість використання сировини вітчизняного виробництва.

Зображення
Реакційно спечені захисні плитки з карбіду кремнію для засобів індивідуального та колективного захисту



Враховуючи процеси дисипації енергії індентора в комбінованих захисних матеріалах, була запропонована структура комбінованого кераміко-полімерного матеріалу та розроблена дослідно-промислова технологія виготовлення полімерних композитів та захисних виробів.

Зображення
Конструкція захисного блоку (схема)

Зображення
Фрагмент захисного блоку радіусної конструкції

Зображення


Основні переваги кінцевих результатів проекту

Розроблені захисні блоки мають раціональну мозаїчну конструкцію що ефективна до дії високоенергетичних ударників, а використання градієнтних підпорів забезпечує надійний захист при зниженій на 20% вазі захисного блоку.Розроблені захисні комбіновані елементи можуть використовуватися в засобах індивідуального захисту 6 класу захисту за ДСТУ В 4104-2002 та засобах колективного захисту.

Завдяки використанню розробленого за проектом реакційноспеченого карбіду кремнію певного фазового складу і структури досягається трансформація кінетичної енергії високоенергетичних ударників у поверхневу енергію дрібнодисперсних фрагментів кераміки. Це дає можливість використовувати його в засобах індивідуального захисту вищого рівня захисту і в засобах колективного захисту.

Розроблена структура комбінованого композиційного двохшарового підпору враховує механізми руйнування полімерно-волокнових композитів при дисипації залишкової (після руйнування керамічного шару) енергії ударника в полімерних підпорах. Такі механізми, що є найбільш енергоємні і тому найбільш ефективні при дисипації кінетичної енергії сталевого ударника,дають можливість зменшити товщину керамічного шару і отриматиперевагу за масою композиційної кераміко-полімерної броні в 2,1-2,8 разів порівняно зі сталевими рівностійкими перешкодами.

Мозаїчна конструкція керамічного шару дозволяє також успішно реалізувати покриття великих поверхонь в пристроях колективного захисту шляхом їх наформовки на відповідну поверхню, що виготовляється з полімерного композиційного матеріалу.

Реакційне спікання карбіду кремнію завдяки технологічності та більшій продуктивності порівняно з гарячим пресуванням становить основу технології промислового виготовлення крупних партій захисних виробів з використанням сировини вітчизняного виробництва.

Розроблена технологія виготовлення комбінованих кераміко-полімерних ударостійких композитів з градієнтними підпорами може використовуватися для промислового виготовлення захисних виробів індивідуального та колективного захисту.


http://www1.nas.gov.ua/innovations/Year ... es/p2.aspx
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 17 жовтня 2016 20:01

Зображення
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 03 липня 2017 09:48

2016 рік

МЕТОДИ КЕРУВАННЯ СТРУКТУРОЮ ТА ВЛАСТИВОСТЯМИ ДЕФОРМОВАНИХ, ЛИВАРНИХ ТА СПІНЕНИХ СПЛАВІВ АЛЮМІНІЮ І РОЗРОБКА НА ЦІЙ ОСНОВІ НОВИХ СПЛАВІВ З ПІДВИЩЕНИМ РІВНЕМ СЛУЖБОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК


В лабораторному варіанті розроблена технологія отримання блочного спіненого алюмінію із застосуванням дешевого карбонату кальцію, як носія газу, та економно легованого сплаву серії 7***. Отриманий за розробленою технологією спінений алюміній за міцністю та абсорцією механічної енергії має максимальні для подібних більш коштовних матеріалів властивості і може бути рекомендований для застосування у військовій техніці і, зокрема, в найсучасніших кераміко-полімерних/кераміко-металевих композитах для індивідуального захисту та захисту військової техніки від балістичного удару, а також в якості матеріалу-наповнювача для послаблення дії ударної хвилі у разі фугасного підриву.

Одночасно розроблений матеріал має підвищені властивості звукопоглинання, екранування електромагнітного випромінювання та теплоізоляцію, що надає передумови для його ефективного застосування в якості надлегких інженерних конструкцій в промисловому та цивільному будівництві. Розроблений матеріал є екологічно чистим, не виділяє горючіх та шкідливих речовин в випадку пожежі. (Чл.-кор. НАН України Ю.В. Мільман, О.В. Бякова, А.О. Власов, А.О. Шаровський, М.В. Семенов).

http://www.materials.kiev.ua/science/de ... .jsp?id=26

Зображення
http://www.nas.gov.ua/UA/Messages/news/ ... ageID=3195
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 11 липня 2017 15:34

Інститут Проблем Матеріалознавства ім.І.М.Францевича НАНУ

Керамічна моноплита для бронежилету 6-го класу захисту

Зображення

https://www.facebook.com/pg/NASofUkrain ... 8874936236
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 13 жовтня 2017 14:52

Зображення
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
stailker
Member
Member
 
Повідомлень: 911
З нами з:
27 лютого 2016 11:49

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення stailker » 16 жовтня 2017 19:16

Зображення
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 18 жовтня 2017 10:51

Національний технічний університет України
"Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"


НАДЛЕГКИЙ ВИСОКОМІЦНИЙ СКЛОПЛАСТИК
Зображення


БРОНЕПЛАСТИНА КОМПОЗИТНА ПІСЛЯ ВИПРОБУВАНЬ
Зображення


АРМОВАНІ КЕРАМІЧНІ СЕГМЕНТИ БРОНЕПЛАСТИН
Зображення

Зображення
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 03 листопада 2017 11:44

А. Л. МАЙСТРЕНКО, член-кореспондент НАНУ, доктор технічних наук, професор,
В. І. КУЩ, доктор фізико-математичних наук,
В. Г. КУЛИЧ, кандидат технічних наук (Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ),
О. В. НЕШПОР, кандидат технічних наук, (Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, м. Київ),
С. П. БІСИК, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник (Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України, м. Київ)

Підвищення захисту бойових броньованих машин від ураження 12,7-мм кулями Б-32

Зображення

Метою статті є висвітлення основних результатів досліджень з підвищення балістичного захисту ББМ за рахунок встановлення дискретних керамічних елементів.

Проаналізуємо процес пробивання кераміко-композиційної броні, зокрема, кулями Б-32 калібру 12,7 мм. Блок складається з двох шарів постійної товщини. Призначення лицьового керамічного шару з високою твердістю полягає в максимальному пластичному деформуванні й руйнуванні сталевого осердя кулі, а роль підпору – адсорбція залишкової кінетичної енергії осердя і фрагментів зруйнованої кераміки. Така перешкода має повністю поглинати кінетичну енергію кулі і таким чином захищати корпус ББМ від пробиття.

Для кераміки, з огляду на її малу тріщиностійкість, по суті єдиним способом локалізації пошкодження є її дискретне виконання. У цьому дослідженні розглядаються два типи дискретних елементів, а саме: плитки і циліндри (зі сферичними або конічними торцями). Конструкція зі сталевим підпором може розглядатись як один з варіантів додаткової броні, коли керамічні плитки наклеєні безпосередньо на корпус ББМ. Розглянемо деякі варіанти конструкції таких блоків.

Блок з дискретними керамічними плитками.

Як уже було відзначено вище, здатність ЗКЕ витримувати багаторазові влучення може бути забезпечена формуванням його з окремих дискретних елементів, зокрема керамічних плиток квадратної, шестигранної чи іншої форми. З огляду на крихкість, керамічний шар сам по собі не є надійним протикульним захистом. Належна реалізація захисного потенціалу кераміки відбувається лише при наявності достатньо жорсткого підпору, і це має бути враховано при виборі конструкції блока ЗКЕ. Для ілюстрації сказаного розглянемо дві конструкції. У першому випадку конструкція являє собою шар окремих керамічних плиток у сталевій упаковці завтовшки 15 мм. Результати моделювання зображено на рис. 1.

Зображення

Як показують розрахунки, до моменту часу 30 мкс відбувається формування конічної тріщини та руйнування кераміки в її межах та інтенсивне зношування осердя кулі. За цей час швидкість кулі зменшується від 850 до 550 м/с. У наступні 20–25 мкс частково зруйноване осердя проходить шар подрібненої кераміки з відносно незначною втратою швидкості, після чого вступає в контакт з корпусом ББМ, причому бронесталь товщиною 6 мм витримує удар, хоча і локально деформується (рис. 1). Другий варіант конструкції являє собою шар окремих керамічних плиток але наклеєних на пластину (підпор) з титанового сплаву Ti+6% Al+4% завтовшки 3 мм (рис. 2).

Зображення

Як видно з рис. 2, у цьому випадку не пробито навіть титановий підпор. Зазначимо, що при виконанні цих розрахунках було свідомо залишено певну відстань між основною і додатковою бронею. У міру зменшення цієї відстані час до контакту підпору з основною бронею зменшується, натомість збільшується площа контакту, після чого осердя кулі вступає в контакт зі сталевим корпусом ББМ. Руйнування оживала, втрата більшої частини маси осердя і значне його пошкодження є причиною більш рівномірного розподілу навантаження. Ці умови є сприятливими з погляду підвищення захисних властивостей ЗКЕ.

Така конструкція ЗКЕ є відносно простою у виготовленні, достатньо надійною і має низьку собівартість. Однак після ураження вона вже не підлягає відновленню через те, що конструкція такого ЗКЕ нероз’ємна, а зруйновані керамічні елементи знаходяться всередині завареного сталевого корпуса, відновлення якого в польових умовах досить проблематичне (рис. 3).

Зображення

Тому було прийняте рішення для виконання умови ремонтопридатності ЗКЕ в польових умовах зупинись на його конструкції з дискретними елементами у вигляді циліндрів зі сферичними або конічними торцевими поверхнями.

ЗКЕ з керамічними циліндричними елементами.

Інший підхід до створення ЗКЕ базується на тому, що навіть невеликий, в кілька градусів кут між напрямком руху і віссю обертання бронебійної кулі суттєво знижує її пробивну здатність і, як правило, призводить до руйнування осердя [8]. Вказаний ефект використано у ЗКЕ, форма керамічних елементів якого вибрана в спосіб, який практично унеможливлює нормальну (осьову) взаємодії їх з кулею, а отже може підвищити ефективність захисту (рис. 4).

Зображення

Значними проблемами підвищення ефективності таких ЗКЕ є обґрунтування раціонального вибору матеріалів, форми та розмірів дискретних керамічних елементів, дослідження механізму взаємодії кулі із ЗКЕ, що пов’язано зі складністю проблеми, числовий аналіз якої вимагає розгляду скінченно-елементних моделей складної геометрії та, як наслідок, потужної обчислювальної техніки. До того ж розмаїття варіантів взаємодії ударника з перешкодою значно ускладнює пошук закономірностей поведінки таких виробів та оцінку їх балістичних властивостей.

У роботі виконано числовий аналіз взаємодії ударника з одиничним елементом циліндричної форми з опуклою формою (сферичною та конічною) торцевих частин (рис. 5, 6).

Зображення

Зображення

Розглянемо спочатку найбільш несприятливий для даної конструкції випадок центрального удару, в цьому випадку задачу може бути розглянуто у двовимірній плоскій постановці (рис. 5). При нормальній взаємодії ефект кривизни поверхні елемента полягає лише в тому, що пружні хвилі розтягу не призводять до формування магістральної конічної тріщини в перші мікросекунди взаємодії, відсутнє також інтенсивне руйнування кераміки на протилежному боці керамічного елемента. Обмеженість об’єму елемента обумовлює його практично повне руйнування, але до цього часу (≈80 мкс) він уже зіграв свою роль: оживальна частина осердя зруйнована повністю, а решта суттєво пошкоджена, швидкість знижена до 400 м/с, тобто втрачено понад 3/4 початкової кінетичної енергії. Як наслідок, основна броня не пробита, а сусідні елементи пошкоджені мінімально.

Таким чином, наведені результати моделювання свідчать про, як мінімум, дві перспективні конструкції додаткової дискретної керамічної броні. Одна з них являє собою блок з плиток карбіду кремнію (див. рис. 3). Інший варіант – це шар гексагонально упакованих циліндричних елементів з опуклими торцями (див. рис. 4). Як показують розрахунки, при належному виборі конструктивних параметрів в обох випадках захист від нормального та бокового удару 12,7-мм кулі Б-32 при швидкості 840 м/с достатній (рис. 5, 6).

Перевагою першого варіанта є простота і технологічність виготовлення як керамічних плиток, так і цілого ЗКЕ. Втім, додаткової уваги тут вимагає спосіб з’єднання керамічних елементів з металевою підкладкою.

Другий спосіб, при належному виборі полімерної зв’язки та технології упаковки, має забезпечити більшу локалізацію пошкоджень, а отже витримати більше влучень у блок. До того ж така конструкція може бути оперативно відновлена навіть у польових умовах. Для остаточного ж вибору на користь того чи іншого варіанта має бути враховано, крім наведених даних, ряд інших факторів: від результатів випробувань на полігоні до собівартості одиниці продукції.

Проведенні натурні випробування 12,7-мм кулями Б-32 балістичної стійкості дискретних ЗКЕ (рис. 7), що встановлені на корпусі ББМ, показують достатню збіжність результатів числового моделювання та експерименту.

Зображення

У результаті виконаної роботи:

- побудовані числові моделі взаємодії 12,7-мм кулі Б-32 та захисних керамічних елементів. Проведена оцінка їхньої стійкості та ефективності;

- проведена оцінка точності розроблених числових моделей, що дозволяє їх використання при проведені подальших досліджень бронебійних куль із захисними керамічними елементами для оцінки та розроблення напрямів підвищення їх ефективності;

- вдосконалена технологія виготовлення ЗКЕ з реакційно спеченого карбіду кремнію. Виготовлені ЗКЕ з дискретними керамічними елементами у вигляді плиток (100×100 мм) та циліндрів (зі сферичними торцями) з оліу-гумовою зв’язкою;

- проведенні натурні випробування 12,7-мм кулями Б-32 балістичної стійкості суцільного та дискретних ЗКЕ, що складаються з керамічних плиток або циліндрів відповідно. У результаті випробувань визначені дві основні конструкції ЗКЕ з дискретних керамічних циліндрів з оліу-гумовою зв’язкою, розташованих на корпусі ББМ та з керамічних плиток 100×100 мм з оліуретановою зв’язкою на сталевому корпусі ББМ, що ефективно протистоять багаторазовим ураженням 12,7-мм кулям Б-32.

http://irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_ ... 17_1_4.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 2758
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Re: Керамічна броня і не тільки

Повідомлення alex999 » 20 листопада 2017 21:04

Лобода П. І., д.т.н., професор,
Солодкий Є. В., к.т.н.,
Богомол Ю. І., к.т.н., доцент,
Втерковський М. Я., аспірант
НТУ України «КПІ імені Ігоря Сікорського»

АРМОВАНА КЕРАМІКА - ЗАХИСТ НОВОГО ПОКОЛІННЯ

Розроблено дослідно-промислову технологію, виготовлено дослідні зразки та випробувано пластини для бронежилетів на основі карбіду бору армованого волокнами дибориду титану. Бронепластини розміром 60x60 мм та товщиною 10 мм закріплялися на металокерамічну основу із армованого титану та полімерну основу із склопластику. Сформовані таким чином шаруваті пакети випробовувались шляхом відстрілювання з відстані 10 м патроном 7,62 мм з кулею Б-32 індекс 7БЗ-3. Швидкість кулі складала 840-850 м/с. Встановлено, що пластини з металевою основою не пробиваються і мають прогин на тильній стороні не більший 1-2 мм. Вага бронепакету з металокерамічною основою становить до 4 кг, що на 40% менше за стальні бронепластини четвертого класу захисту. Для бронепакетів зі склополімерною основою, які вдало пройшли балістичні випробування, вага не перевищувала 3,6 кг.

Розроблено технологію виробництва пластин на основі армованого карбіду бору, яка в порівнянні з аналогами із неармованого карбіду бору має в 2-2,5 рази меншу енергоємність та на порядок більшу виробничу потужність і не потребує високоенергетичного обладнання.

Розроблено нові армовані керамічні матеріали на основі оксидних систем, що представляють собою матрицю із одного оксиду армовану волокнами іншого оксиду. Міцність оксидних армованих матеріалів доведена до 1300 МПа, а температури спікання знижені до 1300°С, що дозволяє використовувати високопродуктивні конвеєрні печі для їх виготовлення.

Показано, що за рахунок армування пакети із оксидними керамічними пластинами не поступаються по стійкості карбід-борним, але мають дещо більшу густину 3,6 г/см3 і можуть використовуватись для захисту техніки.

Показано, що армовані керамічні матеріали забезпечують найвищі із відомих нині технічні характеристики композиційної броні і являються основою нового покоління захисту людини та техніки від ураження вогнепальною зброєю.

http://mon.gov.ua/content/%D0%94%D1%96% ... /tezu5.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ...
 


Повернутись до Бронетанкова техніка

Хто зараз онлайн

Зараз переглядають цей форум: Немає зареєстрованих користувачів і 2 гостей