Armadura de aluminio laminado del Instituto de Investigación del Acero: qué clase de bestia es esta
Hace unos años, el Instituto de Investigación del Acero, como principal desarrollador de estructuras de protección para equipos e infantería, anunció la creación de un nuevo blindaje en aleaciones de aluminio, que podrá ser utilizado en vehículos avanzados de combate ligero. Estamos hablando de placas en capas de aluminio, que pueden resistir los bombardeos no solo de ametralladoras pesadas, sino también de armas automáticas. En este material, hablaremos sobre qué es esta armadura en el ejemplo del PAS-1 soviético, que se convirtió en el antepasado de este tipo de protección.
Toda la información utilizada para escribir el artículo se tomó de fuentes abiertas y no está clasificada como "secreta".
ABT-101 y ABT-102
¿Para qué sirve la armadura de aluminio? La respuesta a esta pregunta es bastante simple: proporcionar el nivel requerido de protección para el vehículo de combate con un impacto mínimo en su masa. De hecho, una caja ensamblada con aluminio blindado siempre pesará menos que un cuerpo de igual resistencia hecho de acero. A veces, esta diferencia puede alcanzar varias toneladas; todo depende de los requisitos de protección.
En la Unión Soviética había dos de las aleaciones de aluminio más populares: ABT-101 y ABT-102. Su composición, en diferentes porcentajes, incluía aluminio puro, zinc y magnesio. Con el tratamiento térmico adecuado, ambos mostraban propiedades de blindaje, pero sus características mecánicas eran sorprendentemente diferentes entre sí.
El ABT-101, del que se fabricaban, por ejemplo, los estuches del BMD, que ya se ha convertido en la comidilla del pueblo, destacaba por su mayor dureza, que llegaba (según Brinell) hasta los 160 HB. Para el acero blindado de dureza media, por supuesto, la cifra era el doble, pero para el aluminio este era el límite; por encima de él, la aleación comenzó a convertirse en una especie de vidrio, partiéndose por los impactos de bala.
Un ejemplo del uso de la aleación ABT-101: vehículo de combate aerotransportado BMD-1. Fuente: vitalykuzmin.net
Debido a su dureza, las placas ABT-101 muestran buenos resultados en resistencia a balas, pero al mismo tiempo revelan su inconveniente en forma de resistencia al impacto relativamente baja. Esto se manifiesta en la aparición de grietas y astillas en la parte posterior de la hoja en el momento en que golpea una bala u otro percutor. En base a esto, podemos concluir que parte de las capas internas de la placa de blindaje simplemente se desconecta del proceso debido a una violación de su integridad.
Sin embargo, uno no debe pensar que incluso el bombardeo de una pistola arrojará una lluvia de fragmentos a las personas sentadas detrás de la armadura. Esto sucede solo cuando la energía de la bala excede la calculada para la placa de blindaje de un espesor específico. Aunque sucede que llega algo mucho más poderoso: por ejemplo, una granada antitanque, cuyo flujo de fragmentación del que escribimos aquí.
La aleación ABT-102 tiene características ligeramente diferentes. Su dureza es aproximadamente un 10 % menor que la del ABT-101, pero la resistencia al impacto aumenta en más de la mitad. Gracias a esto, el "102º" es menos propenso a grietas y astillas, y por lo tanto, el grosor de la placa de blindaje hecha de él actúa más completamente sobre el cuerpo penetrante (bala), extinguiendo su energía. Estas propiedades de la aleación se utilizan activamente en la fabricación de armaduras relativamente gruesas que, a diferencia de la "101", se adaptan mejor a las ametralladoras pesadas e incluso a los proyectiles. Un ejemplo aquí es el BMP-3, cuyo casco y torreta están hechos de ABT-102.
BMP-3, cuya armadura principal está hecha de aleación ABT-102. Fuente: vitalykuzmin.net
¿Es posible combinar la dureza de ABT-101 y la resistencia al impacto de ABT-102 en una sola placa de blindaje? Después de todo, tal heterogeneidad podría aumentar significativamente la resistencia de la armadura. Esta pregunta se hizo en los años 80 en el Instituto de Investigación del Acero.
Placa de aluminio laminado PAS
La solución encontrada fue bastante simple en su significado, aunque algo compleja en su ejecución. Consistía en el hecho de que decidieron construir la armadura según el principio de un sándwich. Para esto, se tomaron dos placas del espesor requerido y se instalaron una encima de la otra. Uno de ellos estaba hecho de aleación ABT-101 y el segundo estaba hecho de ABT-102. Además, la hoja del "101" era frontal, es decir, al ensamblar el casco blindado del vehículo, debe girarse hacia afuera.
Entre estas placas había una capa de aluminio comercialmente puro. También hicieron un revestimiento en forma de perfil en forma de U, que literalmente selló este "sándwich" por todos lados. Además, este diseño se presionó en una máquina de laminación y se sometió a mecanizado, como resultado apareció una armadura de aluminio en capas, que recibió el índice PAS-1.
Placa de blindaje PAS-2B. Las capas protectoras son claramente visibles. Fuente: niistali.ru
El proceso de fabricación de este producto fue, por supuesto, intensivo en mano de obra. Aquí, por supuesto, es hora de recordar que las piezas blindadas de ABT-101/102 resultaron ser caras: el complejo proceso de fabricación de la aleación, su procesamiento, etc. Y en nuestro caso, estas operaciones se complementaron con la preparación de placas para laminación, la preparación de la estructura deseada a partir de capas de multialeaciones, la laminación en sí, etc. Sin embargo, el resultado de los trabajos aún era evidente.
El bombardeo experimental de las placas de blindaje PAS-1 mostró que su durabilidad es, en promedio, entre un 10% y un 15% mayor que la de las placas de blindaje de aluminio homogéneo. Al mismo tiempo, el aumento de peso, si, nuevamente, en comparación con las placas de aluminio monoaleación, fue del 7 al 10%. Pero, ¿cómo surgieron estas cifras?
Debe entenderse que la aleación de aluminio, incluso en las mejores características, no es acero blindado. La armadura de acero destruye el cuerpo atacante (balas, proyectiles), pero el "aluminio" no puede hacerlo simplemente porque su densidad y dureza son inferiores a las de lo que lo atraviesa. Por lo tanto, la amortiguación de la energía del impactador que penetra en las capas de aluminio pasa a primer plano. Por supuesto, se rompe debido a su propia energía cinética, pero no tan activamente como en una masa de acero.
PAS-1 cumplió plenamente con esta regla. La capa frontal, hecha de ABT-101, debido a su mayor dureza y baja resistencia al impacto, tuvo el mayor efecto de frenado en la bala, ralentizando su avance y al mismo tiempo proporcionando un efecto destructivo sobre ella. De la formación de esquirlas, que ya se han mencionado anteriormente, la capa del "101" quedó protegida por un sustrato en forma de capa de aluminio y la capa subyacente de ABT-102, en la que la bala perdió velocidad por completo y quedó atascado.
Placa de blindaje PAS-2B
Podemos decir que PAS-1 se ha convertido en pionero en la mejora radical de las características de las armaduras de aluminio domésticas. Más tarde, utilizando los resultados obtenidos durante el desarrollo de PAS-1, se creó un PAS-2 más avanzado, que difería en una composición y características mecánicas diferentes.
Hasta la fecha, el Instituto de Investigación del Acero ha presentado la versión más moderna de la armadura de aluminio en capas: PAS-2B. Debido a que utiliza nuevas aleaciones de armadura de diferente dureza y viscosidad, así como una disposición diferente de las capas, la durabilidad de la novedad ha aumentado en más de un 15 % en comparación con su antecesor frente al PAS-1. Si lo comparamos con placas homogéneas de ABT-101/102, el aumento de la durabilidad puede incluso superar el 25%.
En general, podemos decir que las perspectivas para este desarrollo son, y muy grandes. El uso de PAS-2B como base para los cascos y las torretas de los futuros vehículos blindados de transporte de personal y de combate de infantería puede aumentar considerablemente su protección contra el fuego de ametralladoras pesadas y proyectiles de cañones automáticos sin afectar significativamente su peso de combate. Y estamos hablando no solo de la proyección frontal, sino también de los laterales. Aquí, como dicen, habría dinero y una orden correspondiente.
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