Obrněná bojová vozidla řady tříd kombinují relativně nízkou bojovou hmotnost a dostatečně vysokou úroveň ochrany. Tuto kombinaci charakteristik lze získat díky několika základním technickým řešením. V závislosti na požadavcích a schopnostech zákazníků návrháři obětují úroveň ochrany nebo používají nové materiály a technologie. V posledních desetiletích nashromáždil domácí i světový průmysl solidní zkušenosti s vytvářením dobře chráněného, ale lehkého vojenského vybavení.
Historicky úplně první způsob snížení hmotnosti (například v souladu s charakteristikami dostupného podvozku) bylo zmenšení tloušťky pancíře s odpovídajícím poklesem úrovně ochrany. Rovněž byl proveden vývoj nových slitin oceli s vyššími charakteristikami. Později začalo hledání dalších kovů a nekovových materiálů, které kombinují pevnost a nízkou hmotnost. Konečně od určité doby v oblasti lehkých obrněných vozidel byly použity kombinované a rozmístěné pancíře, dříve používané pouze na těžkých vozidlech. Kromě toho by se nemělo zapomínat na možnost instalace dynamické nebo aktivní ochrany, která doplňuje vlastní brnění těla.
Plovoucí nádrž PT-76. Fotografie Russianarmy.ru
Ocel a plovoucí
Jako první příklad poválečného domácího lehkého obrněného bojového vozidla lze považovat obojživelný tank PT-76. Byl vytvořen na konci čtyřicátých let podle zvláštního technického zadání. Tento stroj měl mít neprůstřelnou ochranu a dobře plavat, což kladlo zvláštní nároky na design jako celek. Zadané úkoly byly úspěšně vyřešeny, i když podle dnešních standardů se výsledný tank nevyznačoval vysokou dokonalostí ani vynikajícími ochrannými vlastnostmi.
Nový typ obojživelného tanku obdržel předimenzovaný svařovaný obrněný trup, navržený tak, aby poskytoval dostatečný vztlak. Materiálem těla byla pancéřová ocel značky „2P“. Čelní ochranu vozidla tvořily plechy o tloušťce 11 a 14 mm, boky a záď byly silné 14, respektive 7 mm. Shora bylo auto chráněno 5 mm střechou, zespodu - 7 mm silným dnem. Pancíř věže měl tloušťku 8 až 17 mm.
Trup tanku PT-76 měl délku 6, 91 m a šířku asi 3 m. V průběhu další modernizace byl trup vylepšen, ale jeho hlavní rysy se nezměnily. Bojová hmotnost obojživelného tanku byla 14 tun - o něco méně než polovina připadala na obrněný trup a věž.
Bojové vozidlo pěchoty BMP-1. Fotografie Wikimedia Commons
Brnění až do tloušťky 14-17 mm, včetně těch, které byly instalovány se sklonem až 80 °, měly omezenou pevnost, a proto měl PT-76 omezené ochranné vlastnosti. Ocelové brnění tohoto vozidla bylo zaručeno, že odolá úderům kuliček a šrapnelů ze všech úhlů. Zesílená čelní projekce mohla odolat i ostřelování ze systémů velkých ráží a dokonce i z malorážných děl. Současně je zaručeno, že jakýkoli tank nebo protitankový kanón konce čtyřicátých let zasáhne PT-76 ve všech účinných dostřelech. Podobná situace byla u nedávno objevených protitankových granátometů.
Obojživelný tank PT-76 požadavky splnil, ale postupem času dokázal zastarat. Jedním z důvodů byla nízká dokonalost konstrukce pancéřové ochrany. Již na počátku šedesátých let byl vypracován projekt hluboké modernizace rezervace, který počítal s výměnou materiálu hlavního tělesa. V roce 1961 vyrobil VNII-100 experimentální trup PT-76 z hliníkové slitiny D20. Zkoušky v plném rozsahu ukázaly, že s podobnou úrovní ochrany je takový trup výrazně lehčí než ocelový. Takový trup se nedostal do výroby, ale ukázal potenciál hliníkového brnění. Později byly tyto myšlenky uplatněny v nových projektech.
Ocel a hliník
Dalším příkladem úspěšného odlehčení designu mohou být sovětská bojová vozidla pěchoty BMP-1 a BMP-2. První z nich byl vyvinut na GSKB-2 traktorového závodu v Čeljabinsku na přelomu padesátých a šedesátých let v souladu s novými technickými specifikacemi a s přihlédnutím k dostupným technologiím. V důsledku toho byl vytvořen velmi kuriózní design, který zahrnoval netypické prvky. Aby byla získána optimální kombinace hmotnosti a ochrany, bylo navrženo kombinovat ocel a hliník.
Tréninkové rozvržení BMD-1. Okna v budově umožňují vyhodnotit rezervaci. Fotografie Vitalykuzmin.net
Základem svařovaného trupu pro BMP-1 byly opět válcované ocelové plechy vysoké tvrdosti. Čelo ocelového pancéřového trupu mělo tloušťku 7 mm (horní část se sklonem 80 °) až 19 mm (spodní). Boky byly vyrobeny z listů 16 a 18 mm. Zdroj měl podobné parametry ochrany. Největší tloušťka částí věže dosáhla 33 mm. Zajímavostí nového vozu je přídavný kryt motorového prostoru. K ochraně před ostřelováním a vnějšími vlivy se na horním čelním listu objevil velký kryt s charakteristickými příčnými žebry. Byl vyroben ze slitiny hliníku ACM s přídavkem zinku a hořčíku.
Délka trupu BMP-1 přesáhla 6, 73 m, šířka-asi 2, 9 m. Bojová hmotnost vozidla byla stanovena na úrovni 12, 7-13 tun. Svařovaný ocelový trup, bez dílů a montované sestavy vážily o něco více než 3870 kg. Ocelová věž - pouze 356 kg. Sestavená čelní krycí deska z ACM měla hmotnost asi 105 kg.
Jak zákazník požadoval, BMP-1 vydržel ostřelování 7,62 mm průbojných střel ze všech úhlů. Také všechny rezervační listy obsahovaly malé a lehké fragmenty. Čelní projekce chráněna před těžkými kulomety v nulovém dosahu. Mušle cizích děl ráže 20 mm nemohly čelně zasáhnout vozidlo ze vzdálenosti více než 100 m. U 23mm systémů byl maximální dostřel 500 m. Současně, jako každé jiné lehké obrněné vozidlo, BMP-1 neměl žádnou skutečnou ochranu proti granátům tanků a protitankovým granátům.
Vzdušné bojové vozidlo BMD-2K. Foto autor
Obzvláště vysoká úroveň ochrany nebyla u BMP-1 vyžadována a potřebné vlastnosti byly získány úspěšnou kombinací již zvládnutých a nových materiálů. Ve skutečnosti lze toto bojové vozidlo pěchoty považovat za první velký domácí model, při jehož návrhu byla použita hliníková rezervace. Takový „rekord“však netrval příliš dlouho a brzy se objevilo ještě zajímavější obrněné vozidlo.
Hliníkový BMD
Po experimentu s hliníkovým tělem pro PT-76 sovětští vědci pokračovali v hledání nejlepších možností lehké ochrany a materiálů pro něj. V polovině šedesátých let byla vytvořena nová slitina hliníku, hořčíku a zinku pod označením ABT-101 a 1901. Tato slitina byla považována za základ neprůstřelného pancíře lehkých bojových vozidel. Brzy na jeho základě vznikla slitina ABT-102/1903, která se lišila jinou viskozitou, a díky tomu mohla poskytovat ochranu před dělostřeleckými granáty.
V roce 1965 závod Volgograd Tractor Plant přinesl k testování prototyp vzdušných bojových vozidel BMD-1. Při jejich vývoji bylo hlavním úkolem zmenšit velikost a hmotnost na hodnoty odpovídající schopnostem vojenských dopravních letadel. Bylo možné snížit hmotnost pomocí hliníkového pancíře, jako je ABT-101 a některých dalších lehkých slitin. Poměrně těžké oceli se ale úplně zbavit nepodařilo. Některé díly z toho byly stále vyrobeny.
Bojové vozidlo pěchoty BMP-3. Foto autor
Čelní ochrana BMD-1 zahrnovala několik hliníkových plechů umístěných v různých úhlech k horizontální a podélné ose vozidla. Tato konstrukce umožnila dále zvýšit zmenšenou tloušťku pancíře. Horní části čela byly silné 10 mm, prostřední měly tloušťku 32 mm a spodní 10 mm. Strana trupu byla sestavena z plechů o tloušťce 20 a 23 mm. Krmivo se skládalo z částí o tloušťce 15-20 mm. Věž byla vyrobena z oceli, maximální tloušťka její ochrany byla 22 mm.
Trup BMD-1 měl délku pouze 5,4 m a šířku o něco více než 2,5 m. Bojová hmotnost celého vozidla byla stanovena na 7,2 tuny. Přední polokoule. Rovněž byla vyžadována všestranná ochrana proti 7, 62 mm průbojným střelám. Úroveň ochrany BMD-1 tedy do jisté míry opakovala charakteristiky BMP-1. Přistávací vozidlo bylo horší než vozidlo pěchoty pouze z hlediska síly jeho čelního pancíře. Kompaktnější tělo ze slitiny ABT-101 přitom mělo zhruba poloviční hmotnost než ocelové použité na BMP-1.
Později bylo na podvozku BMD-1 vytvořeno nové výsadkové bojové vozidlo s jiným bojovým prostorem a zbraněmi. Hliníkové pouzdro přitom neprošlo zásadními změnami - ve skutečnosti se BMD -2 lišil od svého předchůdce pouze zbraněmi a některými interními zařízeními. V polovině osmdesátých let se do série dostal zcela nový stroj BMD-3, vytvořený na základě různých myšlenek a řešení. Přesto byl v tomto projektu široce používán moderní hliníkový pancíř.
Brnění BMP-3. 1 - horní přední část (18 mm ABT -102); 2 - zygomatický list (60 mm ABT -102); 3-čelní průmět věže (16 mm BT-70SH + 70 mm vzduchová mezera + 50 mm ABT-102); 4 - střecha věže (18 mm ABT -102); 5 - zadní část věže (43 mm ABT -102); 6 - střecha (15 mm ABT -102); 7 - posuv (13 mm ABT -102); 8 - spodní část (10 mm AMG -6); 9 - deska (43 mm ABT -102) 10 - list výklenku (15 mm ABT -102): 11 - spodní deska (43 mm ABT -102); 12-spodní přední část (10 mm BT-70SH + 70 mm vzduchová mezera + 60 mm ABT-102); 13-střední přední část (10 mm BT-70Sh + 70 mm vzduchová mezera + 12 mm BT-70Sh + 60 mm ABT-102). Obrázek Btvt.nador.ru
Hliník a ocel pro pěchotu
V osmdesátých letech souběžně se slibným BMD-3 vzniklo nové bojové vozidlo pěchoty BMP-3. Při jeho tvorbě Kurgan Special Design Bureau of Mechanical Engineering vzala v úvahu potřebu zvýšit úroveň ochrany v souvislosti s vývojem zbraní pro lehká obrněná vozidla potenciálního nepřítele. Bylo nutné zajistit ochranu proti 30 mm granátům, ale zároveň zabránit nepřijatelnému nárůstu hmotnosti. Řešení těchto problémů přímo souviselo s aplikací nové rezervace.
BMP-3 obdržel rozmístěné pancéřování, postavené na základě hliníkových částí ze slitiny ABT-102 a pancéřové oceli BT-70Sh. Horní přední a zygomatické části těla jsou vyrobeny z hliníku a mají tloušťku 18, respektive 60 mm. Mírně dopředu nakloněná střední přední část obsahuje 10 mm ocel, 70 mm vzduchovou mezeru, 12 mm ocel a 60 mm hliníkové plechy. Spodní část má podobnou strukturu, ale obejde se bez vnitřního ocelového plechu. Boky jsou sestaveny z listů ABT-102 o tloušťce 15 a 43 mm. Střecha, záď a dno mají tloušťku 15, 13 a 10 mm. Čelo věže dostalo ochranu v podobě 16 mm oceli, 70 mm vzduchu a 50 mm hliníku. Další ochranou čelního výčnělku je štít odrážející vlny vyrobený z pancéřové oceli malé tloušťky.
Prostorové a homogenní brnění BMP-3 poskytuje všestrannou ochranu před malorážkami velkého kalibru. Čelní projekce odolává ostřelování 30mm kanónem z dostřelu 200 m. Najednou byla také nabízena různá přídavná zařízení ke zvýšení úrovně ochrany. Horní panely byly určeny ke zlepšení balistické ochrany a speciální výbušné reaktivní brnění pomohlo odolat ostřelování z protitankového granátometu.
Obrněná auta Typhoon-K v průvodu. Foto ministerstvo obrany Ruské federace / mil.ru
Trup BMP-3 má délku 7, 14 m a šířku asi 3,3 m. Bojová hmotnost vozidla jako celku je 18,7 tun. Současně je hmotnost pancéřového trupu vyrobena z oceli a hliník nepřesahuje 3,5 tuny. Podle známých údajů použití slitiny ABT-102 poskytlo snížení hmotnosti pouzdra téměř o třetinu ve srovnání s ocelovou jednotkou se stejnou úrovní ochrany. Poměrně silné hliníkové plechy navíc umožnily sestavit tuhé tělo bez samostatných konstrukčních prvků, což mělo za následek další úsporu hmotnosti.
Ocel a keramika
Další vývoj prostředků ochrany vede k novým variantám obrněných vozidel, které se vyznačují poměrně vysokou odolností vůči hlavním hrozbám. Domácí automobily rodiny Typhoon-K, vytvořené podnikem KamAZ v posledních letech, lze považovat za dobrý příklad. V několika projektech této linie bylo možné získat velmi pozoruhodné výsledky v oblasti ochrany.
Obrněné trupy vozidel Typhoon-K dostávají kombinovanou ochranu. Je použit poměrně tenký vnější plech, pod který jsou umístěny keramické dlaždice se specifikovanými charakteristikami. Spodní vrstva brnění je silnější ocelový plech. Při zasažení takového balíčku střela nebo šrapnel prorazí vnější vrstvu, spotřebuje část energie a keramika ji zabrání. Kromě toho mají ocel a keramika různé parametry pevnosti a tvrdosti, což vyvolává zničení škodlivého prvku. Úlomky kulek a keramiky drží na místě vnitřní ocelový plech.
Krmivo obrněného vozu KamAZ-63969 po zkouškách ostřelováním. Foto OJSC "KamAZ" / Twower.livejournal.com
Jedním z prvních byl tzv. sbor obrněný vůz KamAZ-63969. Jeho kombinované brnění vydrželo ostřelování ze 14,5 mm zbraní. Existovala také varianta s méně výkonným pancířem, který chrání před kulkami 12,7 mm. Tato verze obrněného vozu zvládla všechny testy, ale zákazníka nezajímala. Do série se dostal vzorek s názvem „Typhoon K-63968“, který se lišil rozložením a charakteristikou rezervace. Architektura ochrany však zůstává stejná a umožňuje použití keramických dlaždic.
Sériový "Typhoon-K" má trup o délce o něco menší než 9 m a šířce asi 2,5 m. Celková hmotnost vozidla s nákladem až 2,6 tun přesahuje 24,7 tun. Je možné táhnout přívěsu o hmotnosti až 8 tun. Hmotnost samotného krytu výrobce neuvádí.
Další varianta kombinovaného pancéřování pomocí keramických materiálů byla implementována v projektu Typhoon K-53949, známém také jako Typhoon 4x4 a Typhoonok. V tomto případě jsou keramické desky umístěny mezi pláty hliníkového pancíře. Tato ochrana odpovídá úrovni 3 standardu STANAG 4569 a odolá 7,62 mm pancéřové střelecké pušky.
Obrněný vůz „Typhoon K-53949“s lehkým pancéřováním. Foto autor
Typhoon 4x4 dostal kapotovanou karoserii o celkové délce necelých 6,5 m a šířce asi 2,5 m. Pohotovostní hmotnost takového vozu je 12 tun, další 2 tuny pak za užitečné zatížení. Stejně jako v případě většího vzorku vývojáři nespěchají s objasněním hmotnosti samotného těla a jeho ochrany, což nám neumožňuje plně posoudit hmotnostní dokonalost návrhu.
***
V dávné minulosti čelili konstruktéři obrněných vozidel vážnému problému v podobě přímého vztahu mezi úrovní ochrany a hmotností. Obrněná vozidla s ocelovými trupy mohla vykazovat vysokou odolnost vůči škodlivým prvkům pouze při odpovídající hmotnosti. Později však rozvoj metalurgie a vznik nových slitin umožnil vyřešit tyto problémy, kvůli nimž se u nás i v zahraničí objevil značný počet bojových vozidel, kombinujících nízkou hmotnost a dobrou ochranu.
Prvním řešením problému hmotnosti a ochrany byly slitiny hliníku, které bylo možné použít jak samostatně, tak v kombinaci s jinými materiály nebo dokonce s přídavným sklopným pancířem. Poté se objevila nová keramika, také vhodná pro vytvoření kombinované ochrany. Vývoj kovů a keramických materiálů pokračuje a vede ke vzniku nových možností ochrany.
Je snadné vidět, že pokusy snížit hmotnost vozu a zároveň získat dobrou ochranu vedly v polovině šedesátých let k vážným výsledkům. Hliníkový a ocelový pancíř BMP-1 a po něm BMP-2 mohl chránit posádku před dělostřeleckými granáty malého kalibru. V následujícím projektu BMP-3 kombinace různých materiálů a přítomnost vzduchové mezery umožnila opět zlepšit ochranu. V současné době se takový vývoj vyvíjí a vede k novým pozoruhodným výsledkům.
Poválečný rozvoj vědy o materiálech, který vedl ke vzniku nových slitin a nekovových materiálů, dal vážný impuls k vývoji obrněných bojových vozidel různých tříd. Inženýři dokázali zlepšit ochranné vlastnosti svých vozidel, aniž by výrazně zvýšili jejich hmotnost. Výsledné zařízení je stále v provozu v mnoha zemích a všechny nové projekty jsou vytvářeny s přihlédnutím ke stávajícím zkušenostem. Zároveň by se dalo očekávat, že ve vzdálené budoucnosti se objeví zásadně nové materiály, které opět zlepší vlastnosti obrněných vozidel, a budou se opakovat procesy posledních desetiletí.
