W drugiej połowie ubiegłego wieku rozpowszechniły się opancerzone wozy bojowe, których ochronę zapewniają różnego rodzaju części walcowane ze stopów aluminium. Pomimo pozornej miękkości i innych cech, aluminium było w stanie pokazać wszystkie swoje zalety w stosunku do pancerza stalowego, a nawet wypchnąć je w wielu obszarach.
Długa historia
Aluminium jako materiał do zaawansowanych rezerwacji zaczęto rozważać dopiero w połowie XX wieku. Na przykład w naszym kraju prace w tym kierunku rozpoczęły się pod koniec lat czterdziestych. Radzieccy specjaliści najpierw szukali możliwości stworzenia lekkiego pancerza dla samolotów; wtedy ten sam projekt rozpoczął się w interesie floty. I dopiero pod koniec lat pięćdziesiątych zaczęli „przymierzać” aluminiowe pancerze do naziemnych wozów bojowych. W tym czasie podobne procesy obserwowane były za granicą.
Na początku lat sześćdziesiątych metalurdzy radzieccy i zagraniczni znaleźli optymalne stopy aluminium i innych metali, zdolne do wykazania pożądanych wskaźników wytrzymałości. W połowie lat sześćdziesiątych takie stopy były wykorzystywane w rzeczywistych projektach lekkich pojazdów opancerzonych różnych typów. W niektórych przypadkach aluminium stosowano samodzielnie, w innych razem z innymi metalami.
Następnie w naszym kraju i za granicą pojawiły się nowe stopy - oraz nowe pojazdy opancerzone o podobnej ochronie. Gotowe pojazdy wielokrotnie brały udział w bitwach i demonstrowały swoje możliwości. W testach i w praktyce pancerz aluminiowy wykazał wysoką wydajność, a nawet przewagę nad innymi rodzajami ochrony. Wszystko to pozwala jej pozostać w szeregach do dziś.
Próbki aluminium
Pierwszym krajowym pojazdem opancerzonym z aluminiowym pancerzem był BMP-1. Otrzymała stalową obudowę, ale górna przednia pokrywa części skrzyni biegów wykonana jest ze stopu aluminium. W tym samym okresie powstał BMD-1, który otrzymał pełny korpus wykonany ze stopu ABT-101/"1901". Te same podejścia zastosowano w następujących pojazdach szturmowych. Późniejszy BMP-3 ma aluminiowy pancerz dystansowy ze stalowymi ekranami, dzięki czemu przednia projekcja może wytrzymać pocisk 30 mm.
Spośród zagranicznych próbek przede wszystkim warto zwrócić uwagę na amerykański transporter opancerzony M113. Części kadłuba o grubości do 44 mm wykonane są ze stopów 5083 i 5086. Przedni występ jest chroniony przed kulami 12,7 mm, inne powierzchnie - od normalnego kalibru. Nowoczesne bojowe wozy piechoty M2 Bradley są również budowane ze stopów aluminium 7039 i 5083. Czoło i boki wzmocniono stalowymi ekranami.
Inne kraje od dawna opanowały technologie wytwarzania zbroi aluminiowych. Taka ochrona jest aktywnie wykorzystywana w opancerzonych pojazdach bojowych opracowanych przez Wielką Brytanię, Niemcy, Francję itp. Niektóre stopy i technologie montażu są opracowywane niezależnie, inne są kupowane w zaprzyjaźnionych krajach.
Problem z technologią
Samo aluminium nie może służyć jako wystarczająca ochrona dla AFV ze względu na swoją miękkość i niewystarczającą wytrzymałość, ale jego stopy są w stanie wykazywać wymagane właściwości. Pierwsze pojawiły się i stały się powszechne to niewzmacniane cieplnie stopy aluminium z magnezem - AMg-6, 5083 itp. W porównaniu do innych stopów wykazują wyższą odporność na odpryski.
Istnieje grupa stopów z dodatkiem do 6-8 procent. magnez i cynk to radzieckie ABT-101 i ABT-102, a także zagraniczne 7017, 7039 itp. Charakteryzują się zwiększoną twardością, co daje korzyści w ochronie przed kulami czy pociskami, ale zmniejsza potencjał przeciwodłamkowy.
Pancerz aluminiowy można poddać dodatkowej obróbce w celu zwiększenia jego trwałości. Przede wszystkim hartuje i hartuje. Z technologicznego punktu widzenia hartowanie termiczne jest prostsze i wygodniejsze - ponadto usuwa szereg ograniczeń w produkcji części.
Pancerz jednego AFV może obejmować elementy z różnych stopów o różnych grubościach, kątach montażu i poziomach ochrony. Tak więc, aby chronić przed pociskami normalnego kalibru, wymagane jest do 25-30 mm zbroi. Zagrożenia dużego kalibru wymagają odpowiedzi o grubości co najmniej 50-60 mm. Jednak pomimo swojej sporej grubości, taki pancerz nie różni się nadmierną masą. Możliwe jest zastosowanie barier dystansowych.
Przez długi czas stopy lekkie zaczęto łączyć z innymi materiałami. W części aluminiowe osadzane są elementy stalowe lub ceramiczne. Również w ostatnich latach rozpowszechniły się napowietrzne elementy dodatkowej ochrony, znacznie poprawiające własne osiągi opancerzonego wozu bojowego. Całkowitą przeżywalność sprzętu można również zwiększyć za pomocą ochrony dynamicznej lub aktywnej.
Przewaga nad konkurencją
Główną zaletą stopów aluminium jest ich mniejsza gęstość. Dzięki temu konstrukcja aluminiowa o tych samych parametrach części jest znacznie lżejsza od stalowej. Ta oszczędność masy może być wykorzystana do zmniejszenia masy AFV, do zbudowania pancerza ze wzrostem poziomu ochrony lub do rozwiązania innych problemów projektowych.
Aluminium i stopy wypadają korzystnie w porównaniu z pancerzem stalowym pod względem większej sztywności. Pozwala to na usunięcie elementów mocy ze struktury pancernego kadłuba i tym samym zmniejszenie jego masy. W niektórych przypadkach osiąga się oszczędność masy o co najmniej 25-30 procent.
Pancerz aluminiowy dobrze prezentuje się przy niskich kątach uderzenia, a także przy kątach powyżej 45°. W takich warunkach stopy aluminium pewnie gaszą energię pocisku lub odłamka, nie pozwalając im przejść przez pancerz lub wybić odłamków od tyłu. Pod dużymi kątami zapewnione jest również rykoszetowanie bez poważnego uszkodzenia pancerza. Jednak w zakresie od 30 do 45 stopni. najlepsze wyniki wykazuje stal.
W pierwszych dekadach ich rozwoju stopy aluminium ustępowały stali pod względem kosztów produkcji, co negatywnie wpływało na cenę gotowych pojazdów opancerzonych. Dalszy postęp i nowe technologie zmniejszyły tę lukę. Ponadto pojawiły się nowe opcje rezerwacji – nie gorsze od stopów aluminium, ale też nie tańsze od nich. Tak więc pancerz tytanowy przynajmniej nie jest cięższy, a połączona ochrona oparta na ceramice umożliwia stworzenie bardziej odpornej bariery w tych samych wymiarach. Jednak obie opcje są znacznie droższe niż stopy aluminium.
Ograniczenia celów
Pomimo wszystkich pozytywnych różnic w stosunku do pancerza stalowego, aluminium ma kilka wad. Najważniejszym z nich jest konieczność zwiększenia grubości dla tego samego poziomu ochrony. W rezultacie wykonanie potężnego pancerza pociskowego wykonanego ze stopu aluminium nie jest możliwe - zarówno jednorodne, jak i kombinowane. Z tego powodu czołgi i inne opancerzone wozy bojowe o wysokim poziomie ochrony nadal opierają się na stali.
Wzmocnione cieplnie stopy aluminium są bardziej wrażliwe na wysokie temperatury niż stal pancerna. Tak więc stalowy kadłub pancerny podczas pożaru może stracić właściwości wytrzymałościowe i ochronne, ale zasadniczo zachowuje swoją integralność konstrukcyjną - jeśli nie zostanie zniszczony przez inne czynniki. Kiedy opancerzony wóz bojowy płonie, aluminiowy pancerz najpierw traci odporność na zagrożenia balistyczne, a następnie mięknie, a nawet topi się. Przy odpowiednio długim spalaniu samochód dosłownie składa się lub rozpada. Wszystko to stanowi ogromne zagrożenie dla załogi i żołnierzy, a także wyklucza powrót do zdrowia.
Kiedyś pojawiły się problemy przy wprowadzaniu aluminiowej zbroi do produkcji sprzętu. Przedsiębiorstwa, które wcześniej pracowały tylko ze stalą, zostały zmuszone do opanowania nowego materiału i związanych z nim technologii. Jednak do tej pory wszystkie takie problemy zostały rozwiązane, a pancerze aluminiowe są tak samo znane fabrykom jak stal. „Honorowy tytuł” złożonej nowości ostatecznie przeniósł się na inne wydarzenia.
Specjalne rozwiązanie
Jak widać, stopy aluminium mają pewne zalety i cieszą się dużym zainteresowaniem twórców opancerzonych wozów bojowych. Od połowy ubiegłego wieku takie zainteresowanie zaowocowało pojawieniem się kilkudziesięciu typów pojazdów opancerzonych z takim czy innym zastosowaniem opancerzenia wykonanego ze stopów aluminium. Niektóre pozostały na poziomie projektowania i testowania, podczas gdy inne zostały zbudowane w dziesiątkach tysięcy i pomyślnie rozwiązały walkę i inne zadania.
Stopy aluminium udowodniły swój potencjał w kontekście rezerwacji i dlatego są szeroko stosowane. Nie były w stanie całkowicie zastąpić zwykłych odlewów stalowych lub blach, ale w wielu dziedzinach stały się dla nich dobrym zamiennikiem. Jednocześnie rozwój sprzętu ochrony sprzętu nie zatrzymał się i do tej pory klienci i twórcy pojazdów opancerzonych mają do dyspozycji długą listę różnych materiałów - stopy aluminium nie są na niej ostatnie.
