Blindaje de aluminio para vehículos militares
Vehículo de combate de infantería BMP-1. El cuerpo principal está hecho de acero; Una escotilla característica en la parte frontal superior está hecha de aleación de aluminio. Fotos de Wikimedia Commons
En la segunda mitad del siglo pasado, los vehículos blindados de combate se generalizaron, cuya protección es proporcionada por partes laminadas de un tipo u otro de las aleaciones de aluminio. A pesar de la aparente suavidad y otras características, el aluminio pudo mostrar todas sus ventajas sobre la armadura de acero e incluso exprimirlo en varias áreas.
Larga historia
El aluminio como material para posibles reservas comenzó a considerarse solo a mediados del siglo XX. Por ejemplo, en nuestro país, el trabajo en esta dirección comenzó a fines de los años cuarenta. Los especialistas soviéticos primero buscaron la posibilidad de crear armaduras ligeras para aviones; entonces el mismo proyecto comenzó en interés de flota. Y solo a finales de los años cincuenta, la armadura de aluminio comenzó a "probarse" para aterrizar BBM. Procesos similares se observaron en países extranjeros en ese momento.
A principios de los años sesenta, los metalúrgicos soviéticos y extranjeros habían encontrado las mejores aleaciones de aluminio y otros metales, capaces de mostrar los indicadores de resistencia deseados. A mediados de los años sesenta, tales aleaciones se usaban en proyectos reales de vehículos blindados ligeros de varios tipos. En algunos casos, el aluminio se utilizó de forma independiente, en otros, junto con otros metales.
BTR M113 americano con cuerpo de aluminio. Debido a nuevas amenazas, su propia armadura se complementa con bloques superiores. Foto Ejército de los EE. UU.
Posteriormente, aparecieron nuevas aleaciones en nuestro país y en el extranjero, y nuevos vehículos blindados con protección similar. Los vehículos confeccionados participaron repetidamente en batallas y mostraron sus capacidades. En las pruebas y en la práctica, la armadura de aluminio mostró un alto rendimiento e incluso ventajas sobre otras protecciones. Todo esto le permite seguir en servicio.
Muestras de aluminio
El primer BBM doméstico con armadura de aluminio fue el BMP-1. Obtuvo una caja de acero, pero la parte frontal superior, la cubierta del compartimiento de la transmisión, está hecha de aleación de aluminio. En el mismo período, se creó el BMD-1, que recibió un cuerpo completo de aleación ABT-101 / "1901". Se utilizaron los mismos enfoques en las siguientes máquinas de aterrizaje. El posterior BMP-3 tiene una reserva de aluminio con pantallas de acero, lo que permite que la proyección frontal resista una carcasa de 30 mm.
De las muestras extranjeras, en primer lugar, vale la pena señalar el vehículo blindado de transporte M113 desarrollado por los estadounidenses. Las piezas de la carcasa de hasta 44 mm de espesor están hechas de aleaciones 5083 y 5086. La proyección frontal está protegida contra balas de 12,7 mm, otras superficies de calibre normal. El moderno BMP M2 Bradley también está fabricado con aleaciones de aluminio 7039 y 5083. La frente y el costado están reforzados con pantallas de acero.
Los vehículos de combate aerotransportados BMD-4M, como sus predecesores, están construidos con aleaciones de aluminio. Foto del Ministerio de Defensa de la Federación Rusa.
Otros países han dominado durante mucho tiempo la tecnología de fabricación de reservas de aluminio. Dicha protección se utiliza activamente en BBM desarrollado por el Reino Unido, Alemania, Francia, etc. Algunas aleaciones y tecnologías de ensamblaje se desarrollan de forma independiente, otras se compran en países amigos.
Problema tecnologico
El aluminio solo no puede servir como protección suficiente para el BBM debido a su suavidad y resistencia insuficiente, pero sus aleaciones son capaces de mostrar las características requeridas. Los primeros en aparecer y obtener una distribución fueron las aleaciones de aluminio con magnesio no reforzadas con calor: AMg-6, 5083, etc. En comparación con otras aleaciones, muestran niveles más altos de protección contra astillas.
Hay un grupo de aleaciones con una adición de hasta 6-8 por ciento. el magnesio y el zinc son los soviéticos ABT-101 y ABT-102, así como los extranjeros 7017, 7039, etc. Se caracterizan por una mayor dureza, lo que brinda ventajas en la protección contra balas o proyectiles, pero reduce el potencial anti-rotura.
BMP-3. A diferencia de las BMP soviéticas anteriores, tiene una caja de aluminio con inserciones de acero,
Foto: army-news.ru
La armadura de aluminio puede ser sometida a un procesamiento adicional, aumentando su resistencia. En primer lugar, se está endureciendo y endureciendo. Desde un punto de vista tecnológico, el endurecimiento térmico es más simple y más conveniente; además, elimina una serie de restricciones en la producción de piezas.
La protección de la armadura de un vehículo blindado de combate puede incluir elementos de diferentes aleaciones con diferentes indicadores de espesor, ángulos de instalación y nivel de protección. Por lo tanto, para protegerse contra balas de calibre normal, se requieren hasta 25-30 mm de armadura. Las amenazas de gran calibre requieren una respuesta con un grosor de al menos 50-60 mm. Sin embargo, a pesar del grosor considerable, dicha armadura no difiere en el peso excesivo. Quizás el uso de barreras espaciadas.
Hace mucho tiempo, las aleaciones ligeras comenzaron a combinarse con otros materiales. Elementos de acero o cerámica se insertan en piezas de aluminio. También en los últimos años, los elementos generales de protección adicional se han generalizado, mejorando significativamente el propio rendimiento del cuerpo de BBM. La capacidad de supervivencia general del equipo puede aumentarse mediante protección dinámica o activa.
Ventajas competitivas
La principal ventaja de las aleaciones de aluminio es su menor densidad. Debido a esto, la estructura de aluminio con los mismos parámetros de las piezas es significativamente más ligera que el acero. Tales ahorros masivos se pueden usar para reducir el peso del BBM, aumentar la armadura con un aumento en el nivel de protección o resolver otros problemas de diseño.
El aluminio y las aleaciones se comparan favorablemente con la armadura de acero en una mayor rigidez. Esto le permite eliminar los elementos de potencia del diseño de la carcasa blindada y, por lo tanto, reducir su peso. En algunos casos, se logran ahorros masivos de al menos 25-30 por ciento.
La armadura de aluminio funciona bien en ángulos pequeños de contacto, así como en ángulos mayores de 45 °. En tales condiciones, las aleaciones de aluminio extinguen con confianza la energía de una bala o un fragmento, evitando que pasen a través de la armadura o golpeen fragmentos de la parte posterior. En ángulos grandes, el rebote también se proporciona sin daños graves a la armadura. Sin embargo, en el rango de 30 a 45 grados. El acero muestra los mejores resultados.
La derrota del transporte blindado de personal M113 a bordo de proyectiles acumulativos de 57 mm. El resultado: dos penetraciones pasantes con daños en los compartimentos internos. Foto Ejército de los EE. UU.
En las primeras décadas de su desarrollo, las aleaciones de aluminio perdieron acero al costo de producción, lo que afectó negativamente el precio de los BBM terminados. El progreso adicional y las nuevas tecnologías han reducido esta brecha. Además, han aparecido nuevas opciones de reserva, no peores que las aleaciones de aluminio, pero no más baratas que ellas. Entonces, la armadura de titanio, al menos, no es más pesada, y la protección combinada basada en cerámica permite crear una barrera más estable en las mismas dimensiones. Sin embargo, tanto la una como la otra opción son mucho más caras que las aleaciones de aluminio.
Limitaciones objetivas
Con todas las diferencias positivas de la armadura de acero, el aluminio tiene varias desventajas. La principal es la necesidad de aumentar el grosor para el mismo nivel de protección. Como resultado, la implementación de una poderosa armadura anti-caparazón hecha de aleación de aluminio no es posible, tanto homogénea como combinada. Exactamente por esta razón tanques y otros BBM de alta seguridad todavía dependen del acero.
Las aleaciones de aluminio reforzadas con calor son más sensibles a las altas temperaturas que el acero blindado. Por lo tanto, un cuerpo blindado de acero durante un incendio puede perder resistencia y características de protección, pero básicamente conserva la integridad estructural, si no es destruido por otros factores. La armadura de aluminio durante la quema de BBM primero pierde resistencia a las amenazas balísticas, y luego se ablanda e incluso se derrite. Con un tiempo de combustión suficientemente largo, la máquina se pliega o rompe literalmente. Todo esto representa un gran peligro para la tripulación y el aterrizaje, y también elimina la recuperación.
El resultado de un incendio en la carcasa de aluminio M2 Bradley. El cuerpo se derritió, se suavizó y se derrumbó. La torre falló por dentro. Foto Ejército de los EE. UU.
En un momento, hubo problemas con la introducción de la reserva de aluminio en la producción de equipos. Las empresas que anteriormente trabajaban solo con acero se vieron obligadas a aprender nuevos materiales y tecnologías relacionadas. Sin embargo, hasta la fecha, todos estos problemas se han resuelto, y la armadura de aluminio es tan familiar para las fábricas como el acero. El "título honorario" de una novedad compleja eventualmente cambió a otros desarrollos.
Solución especial
Como puede ver, las aleaciones de aluminio tienen ciertas ventajas y son de gran interés para los desarrolladores de vehículos blindados de combate. Desde mediados del siglo pasado, ese interés ha dado como resultado la aparición de varias docenas de tipos de vehículos blindados con uno u otro uso de armaduras hechas de aleaciones de aluminio. Algunos se mantuvieron en el nivel de diseño y prueba, mientras que otros fueron construidos por decenas de miles y resolvieron con éxito el combate y otras misiones.
Las aleaciones de aluminio han demostrado su potencial en el contexto de la reserva y, por lo tanto, han encontrado la aplicación más amplia. No podían desplazar por completo las piezas de fundición u hojas de acero habituales, pero en varias direcciones se convirtieron en un buen sustituto de ellas. Al mismo tiempo, el desarrollo de equipos de protección no se ha detenido, y hasta la fecha, los clientes y desarrolladores de vehículos blindados tienen una larga lista de diversos materiales a su disposición: las aleaciones de aluminio ocupan lejos del último lugar.
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