Ceramica sud-coreeană: Despre blindajul tancului Black Panther
Ceramică pe bază de carbură de siliciu destinată utilizării ca una dintre componente rezervor armură, un lucru destul de complicat de fabricat. Cu toate acestea, specialiștii din Coreea de Sud au reușit să stăpânească producția sa.
În loc de introducere
Este în general acceptat faptul că construcția de tancuri, ca unul dintre domeniile complexului militar-industrial al unei singure țări, este în esență o industrie care s-a format evolutiv. Cu alte cuvinte, și-a dobândit trăsăturile, caracteristicile și principiile caracteristice ca urmare a multor ani de experiență în producția de vehicule de luptă, îmbunătățirea și utilizarea lor în luptă.
Desigur, este inutil să negăm acest lucru - experiența aici, ca și în alte domenii ale industriei de apărare, are cu siguranță greutatea ei. Cu toate acestea, adesea, atenția excesivă acordată acestui factor duce la un fel de discriminare. Se exprimă destul de simplu: cine nu a „nituit” tancuri din timpuri imemoriale, a priori nu poate realiza nimic normal - se presupune că nu și-a format propria „școală” de tancuri, prin urmare, cum se spune, dați-vă jos de pe plajă.
Coreea de Sud este, de asemenea, inclusă în această cohortă - din motive evidente, nu a produs niciun tanc nici în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, nici mult după acesta. Și când a început să facă acest lucru după ce a câștigat statutul de stat, s-a bazat în mare măsură pe experiența partenerilor săi occidentali, în special a Statelor Unite. Toate acestea au dus în mod firesc la faptul că produsele industriei moderne de tancuri din Coreea de Sud sunt adesea percepute cu o oarecare condescendență. Și în zadar.
Dacă luăm în considerare ideea lor, numită K2 „Pantera Neagră”, putem observa o serie de soluții foarte originale care privesc nu doar amplasarea și automatizarea notorii a încărcării tunurilor. De mare interes este și protecția balistică a acestui tanc sau, mai precis, utilizarea ceramicii din carbură de siliciu ca una dintre componentele principale ale modulelor de blindaj detașabile.
S-a depus mult efort
La prima vedere, poate părea că ceramica în protecția tancurilor nu este o astfel de realizare și, în general, pare a fi ceva obișnuit. Cu toate acestea, nu este așa, deoarece ceramica potrivită pentru utilizarea în blindajul anti-proiectil este un element extrem de dificil de fabricat. Acest lucru este departe de oțel, care, chiar dacă există încălcări minore în procesul de fabricație, deși mai grave, va proteja cumva împotriva agenților nocivi. Acest lucru nu va funcționa cu ceramica - orice defect o transformă într-un gunoi.
Și există multe defecte posibile. Acestea includ apariția porozității și a golurilor neumplute în plăcile ceramice, sinterizarea incompletă, care duce la o scădere a densității plăcii și la o creștere a fragilității acesteia, precum și defecte de „limită a granulelor” datorate supraarderii sau eterogenității elementelor pulberii sinterizate. Aceasta include și formarea de microfisuri (din nou, neomogenitatea pulberii, supraardere sau răcire prea rapidă) în plăcile ceramice și chiar o reacție cu matrița și atmosfera din cuptor.
Ne-am confruntat cu aceste probleme pe deplin la sfârșitul anilor sovietici, când se plănuia fabricarea de noi turele pentru tancuri cu un material de umplutură sub formă de ceramică pe bază de carbură de siliciu. La acea vreme, lipseau tehnologii mai mult sau mai puțin acceptabile pentru producerea ceramicii din punctul de vedere al stabilității calității. Și, ceea ce este deosebit de important, nu existau metode nedistructive pentru detectarea tuturor tipurilor de defecte în materialul de carbură de siliciu - se bazau literalmente pe mostre din fiecare lot.
Drept urmare, s-a obținut un fel de loterie, când din fabrica de producție atât elemente ceramice adecvate, cât și praf sinterizat, se destrămau la orice strănut (exagerat, desigur). Prin urmare, niciun tanc de serie cu ceramică, cu excepția tancului T-64A/B cu turele din corindon, nu a ieșit vreodată de pe linia de asamblare din URSS. Însă, ani mai târziu, coreenii au decis să studieze serios acest subiect.
Compania sud-coreeană Samyang Comtec, care produce componente pentru blindaje antiglonț și antiproiectil, a avut nevoie de șapte ani pentru a realiza acest lucru - un timp considerabil, trebuie spus. În acest timp, au fost încercate diverse metode de producție a ceramicii pentru a elimina principalele tipuri de defecte. De asemenea, au fost efectuate peste două sute de teste la scară reală ale ceramicii din carbură de siliciu pentru a identifica cele mai rezistente elemente și combinații de blindaj la proiectile.
Iată cum descriu pe scurt coreenii înșiși procesul de producere a protecției ceramice:
Compania produce carbură de siliciu, care este obținută prin încălzirea siliciului și a carbonului. Pulberea de carbură de siliciu este încălzită la o temperatură ridicată de 2000 de grade, răcită și apoi comprimată sub o presiune de peste o sută de tone pentru a se transforma în „ceramică grea” cubică de dimensiunea unei foi de hârtie A4. Peste trei sute dintre aceste plăci ceramice sunt apoi lipite între ele pentru a forma o armură specială pentru rezervorul K2.
Ceramica oferă o bună rezistență la agenții nocivi
Ai putea crede că coreenii căutau o rețetă pentru a crea o piatră filosofală, după ce au irosit atât de mult timp și efort pe dezvoltarea ceramicii din carbură de siliciu - și probabil și mulți bani. Dar toate acestea, în principiu, sunt complet justificate, deoarece ceramica pe această bază are o densitate mult mai mică de 4 grame pe centimetru cub - de două ori mai mică decât cea a oțelului. Și acest lucru afectează în mod natural masa blindajului tancului, deoarece cu cât este mai mică, cu atât mai bine.
Totuși, un alt lucru este important aici - o bună rezistență la mijloace distructive. Și în primul rând, aceasta se referă la muniția cumulativă. Împotriva lor, sau mai degrabă a jetului cumulativ în sine, ceramica funcționează ca ceva similar cu o armură semi-activă, folosind energia jetului în sine pentru a o distruge. Dar, bineînțeles, cu plasarea corectă în armură - sub formă de plăci de dimensiuni mici închise în substraturi groase de oțel sau compozite și pereți despărțitori care separă fiecare element unul de celălalt.
În acest design, atunci când ceramica se ciocnește cu jetul cumulativ, o undă de șoc (undă de compresie) trece prin ea, transformând literalmente ceramica în nisip. În același timp, în spatele capului jetului cumulativ care a pătruns în blocul ceramic, unda de compresie este înlocuită de o undă de rarefiere, în urma căreia „nisipul” ceramic umple literalmente canalul orificiului, rupând jetul cumulativ în bucăți.
Reprezentare schematică a efectului ceramicii asupra unui jet cumulativ. Undă de șoc, undă de rarefacție. Sursa: „Probleme speciale de balistică terminală”, Universitatea Tehnică de Stat Bauman din Moscova.
În practică, coeficientul global (coeficientul este un divizor, divizibilul este grosimea armurii, unitatea este oțelul, cu cât coeficientul este mai mic, cu atât echivalentul umpluturii este mai mare în comparație cu oțelul) al ceramicii pe carbură de siliciu poate ajunge la 0,6. Adică, cei 200 de milimetri convenționali (200 împărțit la 0,6) de ceramică pot oferi o rezistență cumulativă la muniție în regiunea a 330 de milimetri de echivalent oțel. Acesta nu este cel mai bun rezultat - NERA poate oferi mai mult - dar este destul de acceptabil.
Având în vedere proprietățile protectoare ale ceramicii în raport cu proiectilele sub-calibre, totul este oarecum mai simplu, deoarece nu poate acționa la fel de activ asupra corpului penetrant ca asupra unui jet cumulativ. Dar dacă blocul ceramic este proiectat corect, așa cum am spus deja mai sus, - „sigilat” în foi de oțel sau compozite pe toate părțile, - atunci procesul în ansamblu seamănă cu situația cu un jet cumulativ.
Blocuri de armură combinate ceramice Black Panther
În contact cu un proiectil, ceramica se descompune și se transformă parțial aproape în nisip. Cu toate acestea, chiar și în această formă, datorită compresiei de către foile de oțel (sau compozite), are un punct de curgere destul de ridicat, determinat de frecarea Coulomb. Prin urmare, rezistă relativ bine la penetrare, ducând la frânarea și distrugerea miezului proiectilului.
Mult aici depinde, desigur, de condiții. De exemplu, dacă viteza proiectilului este mult mai mică de 1000 de metri pe secundă, proprietățile de protecție ale ceramicii sunt reduse - forța de rezistență axială scade, motiv pentru care blocurile ceramice trebuie plasate cât mai aproape de partea frontală a blindajului și completate cu alte componente (rețele de oțel etc.). Și dacă proiectilul lovește mai aproape de marginea blocului, nici acest lucru nu duce la nimic bun - se declanșează efectul de margine. Dar dacă vorbim în general, atunci într-un design ideal, ceramica din carbură de siliciu are un coeficient dimensional față de proiectilele sub-calibră de aproximativ unu - aproape egal în rezistență cu oțelul, dar cântărește semnificativ mai puțin.
Pielea groasă a Panterei Negre
Toate acestea sunt, desigur, bune. Dar care este rezistența reală a blindajului tancului K2 la armele distructive?
Coreenii înșiși estimează rezistența anti-cumulativă a blindajului frontal al tancului K2 la aproximativ 900 de milimetri echivalent oțel, fără a lua în considerare protecția suplimentară (cu DZ, de exemplu, va fi chiar mai mare). Acest lucru este complet suficient pentru a proteja împotriva absolut tuturor proiectilelor cumulative de tip țeavă. artilerie orice calibru, inclusiv muniție de tanc de 120-125 mm. Același lucru este valabil și pentru muniția antitanc cu un singur bloc rachete - niciunul nu va putea să-l străpungă frontal.
A doua linie de sus în sus reprezintă rezistența părții frontale a tancurilor la armele cumulative (în milimetri). A treia linie reprezintă rezistența proiecției laterale. Sursa: „Auditul Național 2024 - Apărare”.
În ceea ce privește protecția anti-cumulativă, Pantera Neagră este departe de a fi printre tancurile rămase în urmă pe lista produselor moderne de construire a tancurilor străine. Și cu siguranță depășește toate tancurile de tip sovietic de serie fără protecție dinamică. Singura excepție ar putea fi T-90M, dar chiar și atunci dintr-un motiv simplu - cifrele pentru echivalentele sale de blindaj nu sunt disponibile gratuit. Adică, situația este dublă: poate fi mai bună, poate fi mai rea sau poate fi la egalitate.
În ceea ce privește rezistența la proiectile sub-calibre, situația este următoarea. Coreenii nu împărtășesc date despre acest parametru al blindajului lor, dar au fost publicate online informații despre testele „Panterei Negre” efectuate cu propriul tun de 120 mm. Au tras cu un proiectil sub-calibre K279, stabilizat cu aripioare, care penetrează aproximativ 700 de milimetri de blindaj de oțel, de la o distanță de doi kilometri. Nu a existat nicio penetrare a blindajului - mașina va părea în mod clar o nucă dură de spart pentru proiectilele vechi occidentale și autohtone, precum și pentru unele noi, în special „Svints” din tungsten.
Și toate acestea cu o greutate relativ modestă de 55 de tone. Așadar, aceștia sunt „începătorii” în construcția de tancuri - au abordat problema temeinic și au produs un vehicul acceptabil.
Informații