Слоистая алюминиевая броня от НИИ Стали: что за зверь такой
Несколько лет назад НИИ Стали, как главный разработчик защитных структур для техники и пехоты, сообщил о создании новой брони на алюминиевых сплавах, которая, возможно, будет применена в перспективных боевых машинах лёгкого класса. Речь идёт об алюминиевых слоистых плитах, которые способны выдержать обстрел не только из крупнокалиберных пулемётов, но и автоматических пушек. В данном материале мы поговорим о том, что собой представляет эта броня на примере советской ПАС-1, которая стала родоначальником такого вида защиты.
Вся информация, использованная при написании статьи, была взята из открытых источников и грифа «секретно» не несёт.
АБТ-101 и АБТ-102
Для чего вообще нужна алюминиевая броня? Ответ на этот вопрос достаточно прост: обеспечить требуемый уровень защиты боевой машины при минимальном влиянии на её массу. И действительно, собранный из броневого алюминия корпус будет всегда весить легче, чем равнопрочный из стали. Иногда эта разница может достигать нескольких тонн – всё зависит от требований, предъявляемых к защите.
В Советском Союзе имелось два самых ходовых алюминиевых сплава: АБТ-101 и АБТ-102. В их состав – в разных процентных соотношениях – входили чистый алюминий, цинк и магний. При должной термообработке они оба проявляли броневые свойства, но их механические характеристики разительно отличались друг от друга.
АБТ-101, из которого, например, изготавливали корпуса уже ставшей притчей во языцех БМД, выделялся своей повышенной твёрдостью, которая доходила (по Бринелю) до 160 НВ. У броневой стали средней твёрдости, конечно, показатель был в два раза выше, однако для алюминия это был предел – выше него сплав начинал превращаться в подобие стекла, раскалываясь от пулевых ударов.
Пример использования сплава АБТ-101: боевая машина десанта БМД-1. Источник: vitalykuzmin.net
Благодаря своей твёрдости, плиты из АБТ-101 показывают хорошие результаты по пулестойкости, однако при этом раскрывают свой недостаток в виде относительно небольшой ударной вязкости. Проявляется это в появлении трещин и отколов с тыльной стороны листа в момент попадания пули или другого ударника. Исходя из этого, можно сделать вывод, что часть внутренних слоёв броневой плиты просто выключается из процесса из-за нарушения её целостности.
Однако не стоит думать, что даже обстрел из пистолета окатит сидящих за бронёй людей градом осколков. Это происходит только тогда, когда энергия пули превосходит расчётную для бронелиста конкретной толщины. Хотя бывает, что прилетает что-то намного мощнее: например, противотанковая граната, об осколочном потоке которой мы писали здесь.
Сплав АБТ-102 обладает несколько иными характеристиками. Его твёрдость примерно на 10 % ниже, чем у АБТ-101, а вот ударная вязкость повышена более чем вполовину. Благодаря этому «102-й» менее подвержен трещинам и отколам, потому и толща броневой плиты, изготовленной из него, действует на внедряющееся тело (пулю) более полно, гася его энергию. Эти свойства сплава активно используются при изготовлении относительно толстой брони, которая, в отличие от «101-го», лучше справляется с крупнокалиберными пулемётами и даже снарядами. Примером здесь может служить БМП-3, корпус и башня которой выполняются из АБТ-102.
БМП-3, основная броня которой выполнена из сплава АБТ-102. Источник: vitalykuzmin.net
А можно ли совместить твёрдость АБТ-101 и ударную вязкость АБТ-102 в одной бронеплите? Ведь такая гетерогенность могла бы значительно увеличить стойкость брони. Этим вопросом задались в 80-х годах в НИИ Стали.
Слоистые алюминиевые плиты ПАС
Найденное решение было довольно простым по смыслу, хотя несколько сложным в исполнении. Оно заключалось в том, что броню решили построить по принципу сэндвича. Для этого брали две плиты нужной толщины и устанавливали их друг над другом. Одна из них была выполнена из сплава АБТ-101, а вторая – из АБТ-102. Причём лист из «101-го» был лицевым, то есть при сборке бронекорпуса машины должен быть обращён наружу.
Между этими плитами располагали прослойку из технически чистого алюминия. Из него же делали облицовку в виде П-образного профиля, который в буквальном смысле запечатывал этот «бутерброд» со всех сторон. Далее эту конструкцию запрессовывали в прокатном станке и подвергали механической обработке, в результате чего на свет появлялась слоистая алюминиевая броня, получившая индекс ПАС-1.
Броневой лист ПАС-2Б. Отчётливо видны защитные слои. Источник: niistali.ru
Процесс производства этого изделия, конечно, был трудозатратным. Тут, конечно, впору вспомнить, что бронедетали из АБТ-101/102 сами по себе выходили дорогими: сложный процесс изготовления сплава, его обработка и прочее. А в нашем случае к этим операциям добавлялась подготовка плит к прокату, составление нужной конструкции из разносплавных слоёв, сама прокатка и так далее. Однако результат трудов всё-таки был налицо.
Опытные обстрелы бронеплит ПАС-1 показали, что их стойкость в среднем на 10–15 % выше, чем у гомогенных листов алюминиевой брони. При этом выигрыш по массе, если, опять же, сравнивать с моносплавными алюминиевыми плитами, составлял 7–10 %. Но за счёт чего обеспечивались эти показатели?
Надо понимать, что алюминиевый сплав даже в самых лучших характеристиках – это не броневая сталь. Стальная броня рушит атакующее тело (пули, снаряды), а вот «алюминька» это сделать не в состоянии просто потому, что её плотность и твёрдость ниже, чем у того, что её пробивает. Поэтому на первый план выходит гашение энергии проникающего в алюминиевые слои ударника. Он, конечно же, ломается за счёт собственной кинетической энергии, но не так активно, как в стальном массиве.
ПАС-1 этому правилу полностью соответствовала. Лицевой слой, выполненный из АБТ-101, благодаря повышенной твёрдости и низкой ударной вязкости, оказывал на пулю наибольшее останавливающее действие, тормозя её продвижение, и попутно обеспечивал на неё разрушительное воздействие. От образования отколов, о которых уже было сказано выше, слой из «101-го» защищался с помощью подложки в виде прослойки из алюминия и лежащего ниже пласта из АБТ-102, в котором пуля теряла скорость окончательно и застревала.
Броневой лист ПАС-2Б
Можно сказать, что ПАС-1 стала первопроходцем в деле радикального улучшения характеристик отечественной алюминиевой брони. В дальнейшем при использовании результатов, достигнутых в ходе разработок ПАС-1, была создана более совершенная ПАС-2, которая отличалась иным составом и механическими характеристиками.
На сегодняшний день НИИ Стали представил наиболее современную версию слоистой алюминиевой брони – ПАС-2Б. Благодаря тому, что в её составе применены новые броневые сплавы различной твёрдости и вязкости, а также иное расположение слоёв, стойкость новинки возросла более чем на 15 % по сравнению с родоначальницей в лице ПАС-1. Если же сравнивать её с гомогенными плитами из АБТ-101/102, то прирост в стойкости и вовсе может перевалить за 25 %.
В целом можно сказать, что перспективы у данной разработки есть, и весьма большие. Применение ПАС-2Б в качестве основы для корпусов и башен будущих БТР и БМП может серьёзно увеличить их защищённость от огня крупнокалиберных пулемётов и снарядов автоматических пушек без значительного влияния на их боевую массу. Причем речь не только о лобовой проекции, но и о бортах. Тут уж, как говорится, были бы деньги и соответствующий заказ.
Информация