Obrněné bojové vozidlo musí poskytovat požadovanou úroveň ochrany, ale zároveň být co nejlehčí. V minulosti byl tento problém vyřešen hliníkovým pancířem a poté se objevily odvážnější nápady. V britském pilotním projektu ACAVP byl pancéřový trup s dostatečnou úrovní ochrany vyroben z kompozitního materiálu na bázi sklolaminátu a epoxidové pryskyřice.
Odvážný návrh
Hlavní výhody hliníkového pancíře oproti oceli jsou spojeny s jeho nižší hustotou. Díky tomu může být hliníkový díl se stejnou hmotností silnější a poskytovat ochranu přinejmenším tak dobrou jako ocel. Silnější hliníková část je navíc tužší, což zjednodušuje konstrukci pancéřového trupu. Všechny tyto vlastnosti různých materiálů byly opakovaně prokázány v různých projektech.
Na začátku devadesátých let přišla nově vytvořená Agentura pro obranný výzkum pod britským ministerstvem obrany, Agentura pro výzkum obrany (později přejmenovaná na Agenturu pro hodnocení a výzkum obrany) s návrhem studovat vyhlídky na brnění na základě kompozitních materiálů. Teoreticky jsou různé typy kompozitů lehčí než hliník, ale jsou schopné poskytovat stejnou úroveň balistické ochrany.
V roce 1991 zahájila společnost DRA projekt ACAVP (Advanced Composite Armoured Vehicle Platform). Do výzkumu bylo zapojeno několik vědeckých organizací a na výrobě experimentálního vybavení se měly podílet podniky GKN, Westland Aerospace, Vickers Defenses Systems a Short Brothers.
Následně se změnilo složení účastníků programu. V polovině devadesátých let ji tedy opustila společnost „Short“, která neměla potřebné výrobní zázemí. Místo toho se k dílu připojil Vosper Thorneycroft. V roce 2001 byla DRA / DERA rozpuštěna a QinetiQ se stal hlavním účastníkem programu.
Teorie brnění
V první fázi projektu, v letech 1991-93, bylo úkolem najít optimální kompozit schopný nahradit hliníkové brnění. Bylo plánováno studovat stávající a slibné materiály a najít technicky nejúspěšnější - a ekonomicky nejvýhodnější. Při určování požadovaných charakteristik kompozitního brnění byly odrazeny ochranou sériového hliníkového BMP Warrior.
Obecná architektura nového brnění byla stanovena dostatečně rychle. Bylo navrženo provést jej na matrici z epoxidové pryskyřice naplněné deskovým materiálem. To vyžadovalo testování různých pryskyřic a materiálů a jejich srovnání. V této fázi se náklady staly důležitým faktorem. Standardní třídy sklolaminátu s omezenými pevnostními charakteristikami tedy stojí pouze 3 libry za kilogram. Silnější aramidové vlákno (kevlar) stálo 20 liber za kilogram. K dispozici byla široká škála epoxidových pryskyřic a náklady se velmi lišily.
Konečné složení pancíře pro prototyp ACAVP bylo stanoveno v roce 1993. Bylo navrženo lepení ze skelné tkaniny od společnosti Hexcel Composites za použití pryskyřice Araldite LY556 od Ciba. Také pro výrobu potřebovali formy a další nástroje - zodpovídala za ně společnost Short Brothers.
Díly měly být vyrobeny technologií vakuového tváření. Listy ze skelných vláken byly umístěny do speciálního žáruvzdorného vaku a tato sestava byla vložena do formy. Uvnitř vaku bylo vytvořeno vakuum, po kterém byla pryskyřice přiváděna dovnitř. Poté, co byly desky impregnovány pryskyřicí, byla budoucí kompozitní část umístěna do slinovací pece.
V průběhu výzkumu byly vyrobeny bloky kompozitního pancíře různého složení a různých rozměrů. Konečným produktem této fáze byly zadní dveře pro Warrior BMP. Tento produkt byl testován v roce 1993. Kompozitní dveře se stejnou odolností vůči kulkám byly o 25% lehčí. To ukázalo, že je možné vyrobit celé kompozitní tělo s požadovanými charakteristikami.
Prototyp
V roce 1993 byl zahájen vývoj prototypu ACAVP s kompozitním trupem. Tento projekt byl vyvinut společností Vickers na základě Warrior BMP. Poprvé v historii společnosti byl projekt vytvořen zcela v digitální podobě. Při navrhování se aktivně používaly hotové součásti a sestavy; elektrárna, podvozek a některé další jednotky byly zapůjčeny s minimálními změnami. Návrh byl dokončen až v říjnu 1996 a poté začala příprava stavby.
Kompozitní tělo pro ACAVP mělo podobný vzhled jako brnění Warrior, ale mělo jednodušší obrysy, které usnadňovaly výrobu a odstraňování dílů z forem. Tělo bylo rozděleno na dvě části. Spodní „lázeň“měla délku cca. 6, 5 m a vážil 3 tuny. Do kompozitu byly zapuštěny pouzdra a další prvky pro upevnění elektrárny, podvozku atd. Horní skříň trupu měla hmotnost 5,5 tuny. Dostala šikmou přední část a dlouhou střechu s věžovým prstencem a poklopy. Tloušťka kompozitního pancíře v nejkritičtějších oblastech dosáhla 60 mm
Úroveň ochrany takového trupu odpovídala brnění sériového BMP. Rovněž počítal s možností instalace sklopných rezervačních jednotek - ocelových, hliníkových nebo kompozitních. To umožnilo posílit ochranu pomocí uvolněné nosnosti.
V zadní části trupu byla instalována pohonná jednotka z bojového vozidla pěchoty na základě vznětového motoru Perkins V-8 Condor o výkonu 550 koní. Kompozit snesl teploty až 130 ° C, díky čemuž si nebylo možné dělat starosti se zničením motorového prostoru. Byl použit šestiválcový podvozek se zavěšením torzní tyče a zadním hnacím kolem.
Zkušený ACAVP byl vybaven věží Warrior. Posádka byla redukována na dvě osoby - řidiče a velitele. Nacházely se v trupu a bojovém prostoru a zapadly na místo vlastními poklopy. Prostor pro vojáky chyběl.
V závislosti na vybavení a dalších faktorech se celková hmotnost ACAVP pohybovala v rozmezí 18-25 tun. Jízdní vlastnosti zůstaly na úrovni stávajícího BMP. Při stejné úrovni ochrany byl kompozitní trup o 25% lehčí než hliníkový a hmotnostní úspory dosáhly 1,5–2 tuny. Při použití dalších komponent pancéřování bylo možné hmotnostní rozdíl zvýšit až na 30%. Nový případ však nebyl levný a vysoká cena mohla vyvážit další výhody.
Kompozit na skládce
Přípravy na stavbu prototypu obrněného vozidla ACAVP začaly na konci roku 1996. V této fázi se ukázalo, že Short Brothers nejsou schopni vyrobit dva velké prvky trupu kvůli nedostatku pecí požadovaných rozměrů. Objednávka na výrobu brnění byla převedena na Vosper Thorneycroft.
Do konce roku 1997 byl prototyp dokončen a odebrán k testování. Testy potvrdily vysokou pevnost a tuhost trupu, což umožňuje obrněnému vozidlu pohyb po nerovném terénu bez rizika deformací, poškození atd. Plnohodnotné auto nebylo testováno ostřelováním, ale jednotlivé kompozitní panely vyrobené stejnou technologií prošly tímto testem.
Testy prototypu ACAVP byly dokončeny v letech 2000-2001. s pozitivními výsledky. V praxi byly všechny výpočty vývojářů potvrzeny a projektanti mají k dispozici sadu slibných technologií vhodných pro použití v nových projektech. Budoucnost tohoto vývoje závisela pouze na plánech a přáních vojenského útvaru.
Zájem armády o nový vývoj byl omezený. Armáda velmi ocenila slibný vývoj a jeho výhody. Neměli však touhu spouštět nové technologie a používat je ve skutečném projektu. O několik let později začal vývoj slibné rodiny obrněných vozidel Ajax, ale v tomto programu se opět rozhodli použít hliníkové a ocelové brnění. Zda se myšlenka kompozitního brnění ještě někdy vrátí, není známo.
Osud prototypu
Po dokončení testů bylo jediné zkušené obrněné vozidlo ACAVP převezeno do tankového muzea v Bovingtonu. Byla umístěna v jedné z výstavních síní, vedle dalšího zajímavého vývoje britského průmyslu. Prototyp je stále v dobrém stavu a je pravidelně převezen do tankportu, aby se zúčastnil místních „tankových festivalů“.
Od roku 2001 je předmět kompozitního brnění omezeně vyvíjen společností QinetiQ. Jeho specialisté pravidelně navštěvují Bovington a kontrolují stroj ACAVP. Takové studie poskytují pohled na to, jak se kompozitní tělo chová při stárnutí. Shromážděná data jsou použita v novém výzkumu a mohou být použita v slibných projektech. Samozřejmě, pokud britská armáda projeví zájem o nové materiály.
