Bojowy pojazd opancerzony musi zapewniać wymagany poziom ochrony, a jednocześnie być jak najlżejszy. W przeszłości problem ten rozwiązywano za pomocą aluminiowego pancerza, a potem pojawiały się bardziej śmiałe pomysły. W brytyjskim projekcie pilotażowym ACAVP opancerzony kadłub o wystarczającym poziomie ochrony został wykonany z materiału kompozytowego na bazie włókna szklanego i żywicy epoksydowej.
Odważna propozycja
Główne zalety pancerza aluminiowego nad stalą związane są z jego mniejszą gęstością. Dzięki temu część aluminiowa o tej samej masie może być grubsza i zapewniać ochronę co najmniej tak dobrą jak stal. Ponadto grubsza część aluminiowa jest sztywniejsza, co upraszcza konstrukcję opancerzonego kadłuba. Wszystkie te cechy różnych materiałów zostały wielokrotnie zademonstrowane w różnych projektach.
Na początku lat dziewięćdziesiątych nowo utworzona Agencja Badań Obronnych przy brytyjskim Ministerstwie Obrony, Agencja Badań Obronnych (później przemianowana na Agencję Oceny i Badań Obronnych), wystąpiła z propozycją zbadania perspektyw opancerzenia opartego na materiałach kompozytowych. Teoretycznie różne rodzaje kompozytów są lżejsze niż aluminium, ale są w stanie zapewnić ten sam poziom ochrony balistycznej.
W 1991 roku DRA uruchomiła projekt ACAVP (Advanced Composite Armored Vehicle Platform). W badania zaangażowane było kilka organizacji naukowych, aw produkcji sprzętu doświadczalnego miały uczestniczyć przedsiębiorstwa GKN, Westland Aerospace, Vickers Defense Systems i Short Brothers.
Następnie zmienił się skład uczestników programu. Tak więc w połowie lat dziewięćdziesiątych opuściła go firma „Short”, która nie miała niezbędnego zaplecza produkcyjnego. Zamiast tego do pracy dołączył Vosper Thorneycroft. W 2001 roku rozwiązano DRA/DERA, a głównym uczestnikiem programu został QinetiQ.
Teoria zbroi
W pierwszym etapie projektu, w latach 1991-93, zadaniem było znalezienie optymalnego kompozytu zdolnego zastąpić pancerz aluminiowy. Zaplanowano zbadanie istniejących i obiecujących materiałów i znalezienie najbardziej udanych technicznie i ekonomicznie korzystnych. Przy określaniu wymaganych cech pancerza kompozytowego zostali odrzuceni przez ochronę seryjnego aluminiowego BMP Warriora.
Ogólna architektura nowego pancerza została określona dość szybko. Zaproponowano wykonanie go na matrycy z żywicy epoksydowej wypełnionej materiałem arkuszowym. Wymagało to przetestowania różnych żywic i materiałów oraz porównania ich. Na tym etapie ważnym czynnikiem stał się koszt. Tak więc standardowe gatunki włókna szklanego o ograniczonych właściwościach wytrzymałościowych kosztują tylko 3 funty za kilogram. Mocniejsze włókno aramidowe (Kevlar) kosztuje 20 funtów za kilogram. Dostępna była szeroka gama żywic epoksydowych, a ich koszt był bardzo zróżnicowany.
Ostateczny skład pancerza prototypu ACAVP ustalono w 1993 roku. Zaproponowano klejenie go z tkaniny szklanej firmy Hexcel Composites przy użyciu żywicy Araldite LY556 firmy Ciba. Do produkcji potrzebowali także form i innego oprzyrządowania – odpowiadała za nie firma Short Brothers.
Części miały być produkowane w technologii formowania próżniowego. Arkusze włókna szklanego zostały umieszczone w specjalnej żaroodpornej torbie, a ten zestaw został umieszczony w formie. Wewnątrz worka wytworzyła się próżnia, po czym do środka wprowadzono żywicę. Po zaimpregnowaniu blach żywicą przyszłą część kompozytową umieszczono w piecu do spiekania.
W trakcie badań wyprodukowano bloki pancerza kompozytowego o różnym składzie i różnych wymiarach. Końcowym produktem tego etapu były tylne drzwi do Warriora BMP. Ten produkt został przetestowany w 1993 roku. Kompozytowe drzwi o takiej samej odporności na kule były o 25% lżejsze. To pokazało, że możliwe jest wyprodukowanie całego korpusu kompozytowego o pożądanych właściwościach.
Prototyp
W 1993 roku rozpoczęto prace nad prototypem ACAVP z kadłubem kompozytowym. Projekt ten został opracowany przez firmę Vickers na podstawie Warrior BMP. Po raz pierwszy w historii firmy projekt powstał w całości w formie cyfrowej. Podczas projektowania aktywnie wykorzystywano gotowe komponenty i zespoły; elektrownia, podwozie i niektóre inne jednostki zostały wypożyczone z minimalnymi zmianami. Projekt ukończono dopiero w październiku 1996 roku, po czym rozpoczęto przygotowania do budowy.
Kompozytowy korpus ACAVP był podobny z wyglądu do zbroi Warrior, ale miał prostsze kontury, co ułatwiało produkcję i usuwanie części z form. Ciało zostało podzielone na dwie części. Dolna „wanna” miała długość około. 6,5 mi ważył 3 t. W kompozycie zatopione zostały tuleje i inne elementy do mocowania zespołu napędowego, podwozia itp. Górna skrzynia kadłuba miała masę 5,5 tony, otrzymała pochyloną część czołową i długi dach z pierścieniem wieży i włazami. Grubość pancerza kompozytowego w najbardziej krytycznych miejscach sięgała 60 mm
Poziom ochrony takiego kadłuba odpowiadał pancerzowi seryjnego BMP. Przewidziano również możliwość montażu uchylnych jednostek rezerwacji – stalowych, aluminiowych lub kompozytowych. Umożliwiło to wzmocnienie ochrony, wykorzystując uwolnioną nośność.
W tylnej części kadłuba zainstalowano zespół napędowy bojowego wozu piechoty opartego na silniku wysokoprężnym Perkins V-8 Condor o mocy 550 KM. Kompozyt mógł wytrzymać temperatury do 130°C, co pozwoliło nie martwić się o zniszczenie komory silnika. Zastosowano sześciorolkowe podwozie z zawieszeniem z drążkiem skrętnym i tylnym kołem napędowym.
Doświadczony ACAVP został wyposażony w wieżę Warrior. Załoga została zredukowana do dwóch osób – kierowcy i dowódcy. Znajdowały się one w kadłubie i przedziale bojowym i wpadały na swoje miejsce przez własne włazy. Nie było przedziału wojskowego.
W zależności od wyposażenia i innych czynników, całkowita masa ACAVP mieściła się w zakresie 18-25 t. Osiągi jazdy pozostały na poziomie istniejącego BMP. Przy takim samym poziomie ochrony kompozytowy kadłub był o 25% lżejszy od aluminiowego, a oszczędności masy sięgały 1,5-2 t. Przy zastosowaniu innych elementów opancerzenia różnica masy mogła zostać zwiększona do 30%. Nowa obudowa nie była jednak tania, a wysoka cena mogła zrównoważyć inne zalety.
Kompozyt na składowisku
Przygotowania do budowy prototypowego pojazdu opancerzonego ACAVP rozpoczęły się pod koniec 1996 roku. Na tym etapie stało się jasne, że Short Brothers nie jest w stanie wyprodukować dwóch wielkogabarytowych elementów kadłuba z powodu braku pieców o wymaganych wymiarach. Zlecenie na produkcję zbroi zostało przekazane firmie Vosper Thorneycroft.
Do końca 1997 roku prototyp został ukończony i wyprowadzony do testów. Testy potwierdziły wysoką wytrzymałość i sztywność kadłuba, co pozwala na poruszanie się pojazdu opancerzonego po nierównym terenie bez ryzyka odkształceń, uszkodzeń itp. Pełnoprawny samochód nie był testowany przez ostrzał, ale poszczególne panele kompozytowe wykonane przy użyciu tej samej technologii przeszły ten test.
Testy prototypu ACAVP zakończono w latach 2000-2001. z pozytywnymi wynikami. W praktyce wszystkie obliczenia deweloperów zostały potwierdzone, a projektanci mają do dyspozycji zestaw obiecujących technologii nadających się do wykorzystania w nowych projektach. Przyszłość tych wydarzeń zależała tylko od planów i życzeń resortu wojskowego.
Zainteresowanie armii nowym rozwojem było ograniczone. Wojsko wysoko oceniło obiecujący rozwój i jego zalety. Nie mieli jednak ochoty wprowadzać nowych technologii i wykorzystywać ich w prawdziwym projekcie. Kilka lat później rozpoczął się rozwój obiecującej rodziny pojazdów opancerzonych Ajax, ale w tym programie ponownie zdecydowano się na użycie pancerza aluminiowo-stalowego. Nie wiadomo, czy idea zbroi kompozytowej kiedykolwiek powróci.
Losy prototypu
Po zakończeniu testów jedyny doświadczony pojazd opancerzony ACAVP został przeniesiony do muzeum czołgów w Bovington. Została umieszczona w jednej z hal wystawienniczych, obok innych ciekawych rozwiązań brytyjskiego przemysłu. Prototyp jest nadal w dobrym stanie i jest regularnie zabierany do tankportu na lokalne „festiwale czołgów”.
Od 2001 roku temat opancerzenia kompozytowego jest w ograniczonym stopniu rozwijany przez QinetiQ. Jej specjaliści regularnie odwiedzają Bovington i sprawdzają maszynę ACAVP. Takie badania zapewniają wgląd w to, jak zachowuje się kompozytowy korpus w miarę starzenia się. Zebrane dane są wykorzystywane w nowych badaniach i mogą być wykorzystane w obiecujących projektach. Oczywiście, jeśli armia brytyjska wykaże zainteresowanie nowymi materiałami.
