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Compuesto en lugar de aluminio. Vehículo blindado experimental ACAVP

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Compuesto en lugar de aluminio. Vehículo blindado experimental ACAVP
Diagrama del prototipo ACAVP. Gráficos de Thinkdefence.co.uk


Un vehículo de combate blindado debe proporcionar el nivel de protección requerido, pero al mismo tiempo ser lo más ligero posible. En el pasado, este problema se resolvió con una armadura de aluminio, y luego aparecieron ideas más atrevidas. En el proyecto experimental británico ACAVP, se fabricó un casco blindado con un nivel de protección suficiente de un material compuesto a base de fibra de vidrio y resina epoxi.

Oferta audaz


Las principales ventajas de la armadura de aluminio sobre el acero están asociadas a su menor densidad. Debido a esto, la parte de aluminio con la misma masa puede ser más gruesa y brindar una protección al menos tan buena como el acero. Además, la parte de aluminio más gruesa es más rígida, lo que simplifica el diseño del casco blindado. Todas estas características de diferentes materiales se han demostrado repetidamente en diferentes proyectos.

A principios de los noventa, la Agencia de Investigación de Defensa recién creada bajo el Ministerio de Defensa británico, la Agencia de Investigación de Defensa (más tarde rebautizada como Agencia de Investigación y Evaluación de Defensa), presentó una propuesta para estudiar las perspectivas de armaduras basadas en materiales compuestos. En teoría, los diferentes tipos de compuestos son más ligeros que el aluminio, pero son capaces de proporcionar el mismo nivel de protección balística.


Ensamblaje del cuerpo a partir de dos partes. Foto Thinkdefence.co.uk

En 1991, DRA lanzó el proyecto ACAVP (Plataforma avanzada de vehículos blindados compuestos - "Plataforma avanzada con blindaje compuesto"). Varias organizaciones científicas participaron en la investigación, y las empresas de GKN, Westland Aerospace, Vickers Defenses Systems y Short Brothers iban a participar en la producción de equipos experimentales.

Posteriormente, la composición de los participantes del programa cambió. Así, a mediados de los noventa, la empresa "Corta" la abandonó, que no contaba con las instalaciones de producción necesarias. En cambio, Vosper Thorneycroft se unió al trabajo. En 2001, DRA / DERA se disolvió y QinetiQ se convirtió en el principal participante del programa.

Teoría de la armadura


En la primera etapa del proyecto, en 1991-93, la tarea era encontrar el compuesto óptimo que pudiera reemplazar la armadura de aluminio. Se planeó estudiar los materiales existentes y prometedores y encontrar los más técnicamente exitosos y económicamente ventajosos. Al determinar las características requeridas de la armadura compuesta, fueron repelidas por la protección de la BMP de aluminio Warrior en serie.


Estuche terminado con inserciones de metal. Foto Thinkdefence.co.uk

La arquitectura general de la nueva armadura se determinó con la suficiente rapidez. Se propuso realizarlo sobre una matriz de resina epoxi rellena de material laminar. Esto requirió probar y comparar diferentes resinas y materiales. En esta etapa, el costo se convirtió en un factor importante. Por lo tanto, los grados estándar de fibra de vidrio con características de resistencia limitadas cuestan solo 3 libras por kilogramo. La fibra de aramida más fuerte (Kevlar) cuesta 20 libras por kg. Se disponía de una amplia variedad de resinas epoxi y el costo variaba ampliamente.

La composición final de la armadura para el prototipo ACAVP se determinó en 1993. Se propuso pegarla con tela de vidrio de Hexcel Composites usando resina Araldite LY556 de Ciba. También necesitaban moldes y otras herramientas para la producción: Short Brothers se encargaba de ellos.

Las piezas debían fabricarse utilizando tecnología de formación al vacío. Se colocaron láminas de fibra de vidrio en una bolsa especial resistente al calor, y este conjunto se colocó en un molde. Se creó un vacío dentro de la bolsa, después de lo cual se introdujo la resina en el interior. Después de impregnar las hojas con resina, la futura pieza compuesta se colocó en un horno de sinterización.


El principio de fabricación de piezas. Graphics Assets.markallengroup.com

En el curso de la investigación, se fabricaron bloques de armadura compuesta de diversas composiciones y diferentes dimensiones. El producto final de esta etapa fue la puerta de popa del Warrior BMP. Este producto fue probado en 1993. La puerta compuesta con la misma resistencia a las balas era un 25% más ligera. Esto demostró que era posible producir un cuerpo compuesto completo con las características deseadas.

Prototipo


En 1993, comenzó el desarrollo de un prototipo de ACAVP con un casco compuesto. Este proyecto fue desarrollado por la empresa Vickers sobre la base del Warrior BMP. Por primera vez en historias de la firma, el proyecto era completamente digital. Durante el diseño, se utilizaron activamente componentes y ensamblajes confeccionados; la planta de energía, el chasis y algunas otras unidades se tomaron prestados con cambios mínimos. El diseño se completó solo en octubre de 1996, y luego comenzaron los preparativos para la construcción.

El cuerpo compuesto para el ACAVP era similar en apariencia a la armadura Warrior, pero se distinguía por contornos más simples, lo que facilitaba la fabricación y eliminación de piezas de formas. El cuerpo se dividió en dos partes. El "baño" inferior era de aprox. 6,5 my pesaba 3 toneladas, en el composite se incrustaban casquillos y otros elementos de fijación de la central eléctrica, chasis, etc. La caja superior del casco tenía una masa de 5,5 toneladas, recibía una parte frontal inclinada y un techo largo con un anillo de torreta y escotillas. El espesor de la armadura compuesta en las zonas más críticas alcanzó los 60 mm.


ACAVP experimentado en la pista. Foto Thinkdefence.co.uk

El nivel de protección de dicho casco correspondía al blindaje de un BMP en serie. También preveía la posibilidad de instalar unidades de reserva con bisagras: acero, aluminio o material compuesto. Esto hizo posible mejorar la protección, utilizando la capacidad de carga liberada.

En la parte trasera del casco, instalaron una unidad de potencia de un vehículo de combate de infantería basado en un motor diesel Perkins V-8 Condor con una capacidad de 550 hp. El material compuesto podía soportar temperaturas de hasta 130 ° C, lo que hacía posible no preocuparse por la destrucción del compartimento del motor. Se utilizó un tren de rodaje de seis rodillos con una suspensión de barra de torsión y una rueda motriz trasera.

El experimentado ACAVP estaba equipado con una torreta Warrior. La tripulación se redujo a dos personas: el conductor y el comandante. Estaban ubicados en el casco y en el compartimiento de combate y cayeron en su lugar a través de sus propias escotillas. No había compartimento para tropas.

Dependiendo del equipo y otros factores, la masa total del ACAVP estaba en el rango de 18 a 25 toneladas El rendimiento de conducción se mantuvo al nivel de las BMP existentes. Con el mismo nivel de protección, el casco compuesto era un 25% más ligero que el de aluminio, y el ahorro de masa alcanzaba entre 1,5 y 2 toneladas. Con el uso de otros componentes del blindaje, la diferencia de masa podría aumentarse al 30%. Sin embargo, el nuevo estuche no era barato y el alto precio podría compensar otras ventajas.


Superando el obstáculo. Foto Thinkdefence.co.uk

Compuesto en el vertedero


Los preparativos para la construcción de un vehículo blindado prototipo ACAVP comenzaron a finales de 1996. En esta etapa, quedó claro que Short Brothers no podía fabricar dos elementos de casco de gran tamaño debido a la falta de hornos de las dimensiones requeridas. La orden de producción de armaduras se transfirió a Vosper Thorneycroft.

A finales de 1997, el prototipo se completó y se puso a prueba. Las pruebas confirmaron la alta resistencia y rigidez del casco, lo que permite que el vehículo blindado se mueva por terrenos accidentados sin riesgo de deformaciones, daños, etc. Un automóvil en toda regla no se probó mediante bombardeo, pero los paneles compuestos individuales fabricados con la misma tecnología pasaron esta prueba.

Las pruebas del prototipo ACAVP se completaron en 2000-2001. con resultados positivos. En la práctica, todos los cálculos de los desarrolladores fueron confirmados y los diseñadores tienen a su disposición un conjunto de tecnologías prometedoras adecuadas para su uso en nuevos proyectos. El futuro de estos desarrollos dependía únicamente de los planes y deseos del departamento militar.


Vehículo blindado compuesto como pieza de museo. Foto Museo de Tanques de Bovington

El interés del ejército en el nuevo desarrollo fue limitado. Los militares apreciaron mucho el desarrollo prometedor y sus ventajas. Sin embargo, no tenían el deseo de lanzar nuevas tecnologías y utilizarlas en un proyecto real. Unos años más tarde, comenzó el desarrollo de una familia prometedora de vehículos blindados Ajax, pero en este programa decidieron nuevamente usar armaduras de aluminio y acero. Se desconoce si la idea de la armadura compuesta volverá alguna vez.

El destino del prototipo


Después de completar las pruebas, el único vehículo blindado ACAVP experimentado fue transferido al museo de tanques en Bovington. La colocaron en una de las salas de exposiciones, junto a otras novedades interesantes de la industria británica. El prototipo todavía está en buenas condiciones, y se lleva regularmente al puerto de tanques para participar en los locales "tanque festivales ".

Desde 2001, QinetiQ ha desarrollado de forma limitada el tema de la armadura compuesta. Sus especialistas visitan regularmente Bovington e inspeccionan la máquina ACAVP. Estos estudios proporcionan información sobre cómo se comporta el cuerpo compuesto a medida que envejece. Los datos recopilados se utilizan en nuevas investigaciones y se pueden utilizar en proyectos prometedores. Por supuesto, si el ejército británico muestra interés en nuevos materiales.
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19 comentarios
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  1. Aeródromo
    Aeródromo 17 diciembre 2020 05: 44
    -2
    simplemente hágalo desde el DuPont Kevlar multicapa ... si tiene suficiente dinero.
    1. RealPilot
      RealPilot 17 diciembre 2020 23: 50
      +1
      Bueno, el compuesto puede ser de varias capas. Y, sin embargo, relativamente económico y ligero. En teoría, al menos.

      Nadie prohíbe hacer la carcasa de aluminio o acero, pero muy delgada, y ya en la parte superior para aplicar capas de fibra de vidrio / carbono / kevlar, por gusto y presupuesto; puede alternar guiño
      Este enfoque reducirá el tiempo y el costo de moldeo, pero también dificultará el "horneado" del pastel. Que aún se puede resolver (o evitar, no todos los compuestos necesitan esto).

      Además, puede colocar otra capa de metal en la parte superior o inferior, por ejemplo, una hoja relativamente delgada de acero blindado o titanio. Agregue cerámica entre las capas ... O, como en T-72, laminado de fibra de vidrio en la frente de la torre entre las láminas de acero.

      Bueno, dentro del casco blindado hay un forro clásico de Kevlar para atrapar escombros y reducir el impacto de la armadura.

      ¡Se puede hacer mucho! El casco compuesto, por ejemplo, mejora la estanqueidad al aire, lo que es bueno para la flotabilidad ...

      Sin embargo, llegamos a una cuestión importante.
      Es necesario determinar el grado de protección deseado de la máquina proyectada de los tipos y calibres de armas, es decir, la clase de protección.
      Y, en consecuencia, evalúe el propósito del vehículo y su lugar en el campo de batalla, las tácticas de uso.

      Comprenda qué proyecciones protegemos más y cuáles menos. Frontal o posterior, por ejemplo. Siempre hay más problemas con el lado de a bordo, no es por nada que ahora no hay tanques que sostengan sin concesiones el mismo RPG-7 maltratado en el costado, sin ningún accesorio ...
      Todavía nadie ha podido reservar una "ronda", o tiene sobrepeso, o es muy cara, y a veces todo al mismo tiempo ... Bueno, la movilidad es adecuada, el desgaste de los componentes del chasis y el frenético consumo de combustible

      Por tanto, reservar es siempre un compromiso.
  2. Vladimir61
    Vladimir61 17 diciembre 2020 06: 07
    +3
    Lo que tenemos hoy no es una panacea para el futuro cercano. Todo depende del desarrollo de tecnologías para materiales compuestos y su reducción de costes. Es muy posible que después de algún tiempo el cuerpo de vehículos blindados ligeros comience a imprimir en impresoras 3-D. Hace 30 años, todavía soñábamos con un ordenador doméstico y una pantalla de plasma, aunque los primeros desarrollos aparecieron en los años 60.
  3. Graz
    Graz 17 diciembre 2020 06: 20
    +7
    Y qué hay de la capacidad de mantenimiento en caso de daños en la carcasa, creo que irá directamente al vertedero.
    Nuevamente, ¿cuál es el precio, cómo resiste la carcasa a las condiciones climáticas durante la exposición prolongada al calor, al frío y, en general, cuál es su durabilidad? las preguntas, por supuesto, quedan
    y los británicos están mejor exponiendo este automóvil al aire libre, entonces habrá menos preguntas sobre la resistencia ambiental del material de la carrocería durante varios años
  4. Magro
    Magro 17 diciembre 2020 07: 15
    0
    Lo único negativo, en mi opinión, son las pistas estrechas. Y así, la máquina no está mal para hacer la guerra en el segundo escalón de tropas atacantes, y no más cerca. ..
  5. El líder de los Redskins.
    El líder de los Redskins. 17 diciembre 2020 07: 24
    +2
    Es gracioso. No he oído hablar de estos experimentos. Respeto al autor.
  6. Lontus
    Lontus 17 diciembre 2020 09: 59
    +4
    La armadura estructural no puede estar hecha de metales ligeros o compuestos basados ​​en materia orgánica combustible. ...
    Solo sirven para informes de generales de parquet en tiempos de paz.
    Su nicho es un máximo de módulos blindados con bisagras.
    Y también acolchado interior para atrapar fragmentos de armadura (para compuestos no combustibles).
  7. Tirador de montaña
    Tirador de montaña 17 diciembre 2020 11: 17
    -1
    ¿Y qué hará una botella con una mezcla combustible con tal pepelat? De alguna manera el material no es del todo "militar" ...
    Y la dirección del trabajo es interesante. Se usa armadura de cerámica, ¿verdad? Solo ella es muy querida.
  8. vladcub
    vladcub 17 diciembre 2020 12: 01
    +2
    "Sin embargo, no tenían el deseo de dar paso a las nuevas tecnologías". Por regla general, el ejército es muy conservador y vive según el principio: "lo mejor es enemigo de lo bueno".
    Por supuesto, la idea es atractiva: reducción de peso, menor consumo de metales, pero hay muchas preguntas y respuestas ... No se ha probado la resistencia a las balas, no se sabe cómo se comportará cuando se exponga a una onda expansiva.
    Hasta que se haya realizado todo el complejo de pruebas del ejército, este es un juguete original, pero dudoso.
  9. CastroRuiz
    CastroRuiz 17 diciembre 2020 15: 13
    +2
    Vazhno shto est opit i razrabotka, ez est zadel.
    Budet nuzhno, ne s nulia nachinat.
  10. Zenion
    Zenion 17 diciembre 2020 16: 47
    +2
    Octubre honesto! Estados Unidos decidió fabricar un tanque flotante basado en una aleación de magnesio. El tanque estaba hecho, era liviano y en algunos lugares incluso nadó en el lago sin ahogarse. Luego lo arrastraron al vertedero. Y decidimos comprobar cómo sostiene el tiro. Se preparó una ametralladora de gran calibre para la prueba, en ella después de un cierto intervalo había balas trazadoras. Resistió las primeras balas, y luego, cuando el marcador lo golpeó, el tanque se incendió instantáneamente y solo el cañón, el motor y algunos productos de acero quedaron en el campo, y el polvo gris quedó del tanque. Y vieron que estaba mal. Vieron que tal tanque podría quemarse en un momento en cualquier agua.
    1. Quadro
      Quadro 19 diciembre 2020 18: 55
      0
      Los cuernos y las piernas permanecerán si se prende fuego a la pelvis de aluminio, hay imágenes de Irak de cómo su delirio se derritió en un charco después de prender fuego y solo quedó basura.
  11. av58
    av58 17 diciembre 2020 17: 13
    0
    Es posible que la armadura de cerámica "avanzada" se vuelva repentinamente completamente indefensa frente a la munición más primitiva, como sucedió con el F-117 en Yugoslavia, que se encontró con el antiguo sistema de defensa aérea soviético.
  12. Grigory_45
    Grigory_45 17 diciembre 2020 17: 18
    0
    El deseo de reducir el peso es comprensible ... Pero la pregunta principal es: ¿cuál es la capacidad de mantenimiento del cuerpo compuesto? El acero y el aluminio se pueden soldar, pero ¿qué pasa con la fibra de vidrio moldeada? ¿Sellar con superglue?))
    Las mismas preguntas sobre la instalación de equipos adicionales: no se pueden soldar las uniones en el interior.
    Bueno, la pregunta es sobre durabilidad. El metal es elástico y, de vez en cuando, pierde sus propiedades, se agrieta y se rompe. Los plásticos de fibra de vidrio son mucho menos aficionados a las curvas y deformaciones.
  13. vitinka
    vitinka 17 diciembre 2020 19: 06
    0
    Las principales ventajas de la armadura de aluminio sobre el acero están asociadas a su menor densidad. Debido a esto, una pieza de aluminio con la misma masa puede ser más gruesa y brindar una protección al menos tan buena como el acero.

    Probablemente soy estúpido, obeso por favor, ¿por qué entonces no hacen MBT de aluminio? Translit.
    1. gato rusich
      gato rusich 17 diciembre 2020 20: 23
      +1
      Cita: vitinka

      Probablemente soy estúpido, obeso por favor, ¿por qué entonces no hacen MBT de aluminio? Translit.

      Armor MBT - combinado - multicapa. No hay mucho hierro, acero blindado, hay muchas capas de diferentes materiales (la composición exacta es un secreto militar). Cuando se convierte en "hierro" - armadura frontal T-90 = 800-830 mm armadura homogénea (datos aproximados).
      Cita: vitinka
      Las principales ventajas de la armadura de aluminio sobre el acero están asociadas a su menor densidad. Debido a esto, una pieza de aluminio con la misma masa puede ser más gruesa y brindar una protección al menos tan buena como el acero.
      Translit.
      Aquí puede tomar los 800 mm "condicionales" de armadura homogénea (acero) y convertirlos en "armadura de aluminio" (no sé la fórmula ...) - por ejemplo, multiplicar el espesor de 800 mm por 1,5 veces ... = 1200 mm
      Resulta que MBT demasiado "grueso" ...
    2. Quadro
      Quadro 19 diciembre 2020 18: 58
      0
      Cuando se prende fuego, su mbt de aluminio simplemente se derretirá como delirando con el m113 en Irak
  14. Elturisto
    Elturisto 21 января 2021 16: 15
    0
    Los compuestos son extremadamente susceptibles a las cargas de impacto, por lo que solo será posible hacer un casco blindado a partir de compuestos ...
  15. Bobik012
    Bobik012 4 marzo 2021 08: 54
    0
    Las principales ventajas de la armadura de aluminio sobre el acero están asociadas a su menor densidad. Debido a esto, una pieza de aluminio con la misma masa puede ser más gruesa y brindar una protección al menos tan buena como el acero.

    Las tecnologías del acero tampoco se detienen. Incluso durante mi educación general (hace treinta años), hubo una tendencia a rechazar las placas de titanio en las armaduras corporales pesadas. Los aceros fabricados con nuevas tecnologías de aleación y tratamiento térmico no eran inferiores en términos de relación peso / protección, es decir, eran más delgados, respectivamente, hacían el producto menos masivo. La armadura de aluminio puede tener la misma suerte. Aunque existe la opinión de que su uso no se debe a la ligereza del diseño, sino a la mayor fabricabilidad en la fabricación. Y la armadura compuesta (combinada) se inventó hace mucho tiempo en el T - 64 / T - 72, y los británicos tienen algún tipo de chobham. Entonces, el dispositivo descrito, creo, es del campo de las creaciones de científicos británicos y no tiene nada que ver con un producto prácticamente utilizable. El resultado es lógico.
    Por cierto, nuevamente en los albores de mi juventud, vi una prueba introductoria de una armadura corporal experimental con elementos en forma de baldosas de cerámica. Cuando los golpeó una bala, se hincharon como un bollito y no se abrieron paso. Nunca he vuelto a ver esto y nunca he encontrado la información en ningún lado. ¿Tal vez quién sabe? Quizás fue en el extranjero. El nivel de competencia no significaba más que mirar desde lejos. Un chaleco caqui normal. Los azulejos se insertan en los bolsillos. 1988 año.