강철과 거의 비슷하지만 뉘앙스가 있습니다. 누적 포탄에 대한 탱크 장갑의 경합금
경합금, 특히 알루미늄으로 만든 장갑은 물리적 및 기계적 특성이 낮기 때문에 보병 전투 차량 및 장갑차와 같은 경전투 차량에만 적합하며 총알과 소구경에 대해서만 보호할 수 있다고 널리 알려져 있습니다. 자동 총의 탄약. 따라서 이러한 재료를 충전재로 사용하는 것은 탱크 예약은 전혀 혜택이 없을 것 같습니다.
이 자료에서는 테스트 결과를 바탕으로 이것이 사실이 아님을 보여 드리겠습니다. 특정 두께의 누적 발사체에 대한 알루미늄, 마그네슘 및 티타늄 기반 합금은 강철보다 나쁘지 않습니다.
알루미늄, 마그네슘, 티타늄
아마도 우리는 이 자료에 설명된 테스트가 40년 전에 소련에서 수행되었으며 전문 과학 문헌에서 널리 복제되었다는 사실부터 시작해야 할 것입니다. 구현 목적은 탱크 장갑의 필러로 사용되는 경합금의 누적 방지 저항을 결정하고 층 두께에 대한 보호 능력의 의존성을 결정하는 것이 었습니다.
이러한 활동의 일환으로 다음 세 가지 합금이 테스트 대상으로 선정되었습니다.
알루미늄 기반 - 아연과 마그네슘이 첨가된 ABT-102 장갑 합금으로 오늘날에도 유명한 BMP-3의 선체가 만들어지고 있습니다. 밀도는 입방 센티미터당 2,78g, 인장 강도는 460MPa, 경도는 140HB, 동적 탄성 계수는 70GPa입니다.
마그네슘 기반 - 알루미늄, 아연 및 망간이 포함된 MA2-1 합금. 밀도는 입방 센티미터 당 1,79 그램입니다. 인장 강도 – 270MPa, 경도 – 60HB, 동적 탄성 계수 – 40GPa.
티타늄 기반 - 알루미늄, 바나듐 및 철이 포함된 VT-6 합금. 밀도는 입방센티미터당 4,43그램입니다. 인장 강도는 이전 제품인 850 MPa, 경도 - 300 HB에 비해 가장 높습니다. 동적 탄성 계수 - 130GPa.
두께가 140, 280, 420mm인 시트는 티타늄과 알루미늄 합금으로 만들어졌고, 두께는 140, 280mm에 불과한 마그네슘 합금으로 만들어졌습니다. 그들 모두는 (물론 별도로) 두 개의 강철 장벽 사이에 배치되어 "샌드위치"와 같은 탱크 장갑을 시뮬레이션했습니다.
누적 105mm M456 발사체. 실험에서는 장갑 관통력에 중점을 두었습니다.
누적 제트의 경로를 따라 전면 강판의 두께는 107mm였습니다. 이 지표는 연구 중인 재료에 대한 고폭발성 및 충격 영향을 배제해야 하기 때문에 발생했습니다. 그러나 후면 강철 장벽의 두께는 전면 플레이트와 경합금을 극복한 후 잔류 관통력이 있는 누적 제트가 관통할 수 없도록 선택되었습니다. 이를 통해 알루미늄, 마그네슘의 기여도를 평가할 수 있었습니다. 그리고 전체적인 보호를 위한 티타늄 필러.
파괴적인 무기 자체의 경우 NATO 탱크용 330mm 소총 포탄과 유사하게 장갑 관통력이 350-105mm인 누적 포탄이 그 역할을 수행했습니다.
언제 강철처럼 보호됩니까?
일반적으로 강철과 알루미늄 갑옷의 저항을 비교하면 필요한 수준의 보호를 제공하기 위해 후자의 두께가 항상 더 커야 한다는 사실과 관련이 있는 경우가 많습니다. 결국, 우리는 타협에 대해 이야기하고 있습니다. 무게를 줄이고 싶다면 저밀도 재료로 만든 장갑 부품의 크기를 늘려 비용을 지불하십시오.
예를 들어 멀리 볼 필요가 없습니다. BMP-3에서 ABT-102 합금의 두께는 최대 50mm에 이르지만 15-20mm의 높은 시트로 동일한 수준의 보호를 제공할 수 있습니다. 단단한 갑옷 강철.
그러나 탱크 장갑에 경합금을 사용하는 경우 상황이 다소 다릅니다.
ABT-140 알루미늄 합금의 102mm 층으로 탱크 장갑 시뮬레이터를 포격하는 동안 장갑 부품의 전체 보호에 대한 기여도는 평균 149mm인 것으로 나타났습니다. 즉, 장벽의 두께 140mm는 강철 갑옷의 102mm와 사실상 동일합니다(약간 더 우수함). 동시에 ABT-50의 XNUMXmm 층 질량은 두께 XNUMXmm의 유사한 모양의 강판 질량에 해당합니다.
초기 시리즈의 T-64 전차 포탑에는 알루미늄 합금 필러가 사용되었습니다.
MA140-2 마그네슘 합금의 1mm 층으로 갑옷을 포격하면 약간 작지만 여전히 인상적인 결과가 나타났습니다. 장갑 부분의 전체 보호에 대한 기여도는 평균 140mm입니다. ABT-102와 마찬가지로 이러한 두께의 누적 탄약에 대한 MA2-1은 강철 갑옷과 거의 동일하지만 무게는 32mm 강철판처럼 훨씬 적습니다.
140mm 티타늄 합금 VT-6 층을 사용한 장갑은 일반적으로 유사한 성능을 제공했습니다. 전체 수비에 대한 그의 기여도는 평균 142mm입니다. 즉, 이전 두 재료와 마찬가지로 주어진 두께에서 강철과 유사한 항누적 저항 매개변수를 갖습니다. 사실, 밀도가 높기 때문에 이 합금의 140mm 시트 질량은 훨씬 더 높으며 80mm 두께의 강판 질량과 같습니다.
따라서 탱크 갑옷의 누적 무기로부터 보호하기 위해 경합금을 사용하는 것은 강철 덩어리에 대한 대안과 관련하여 완전히 정당화됩니다. 또한 유사한 누적 방지 저항으로 강철보다 무게가 몇 배 더 가벼워서 무게 이점이 분명합니다.
그러나 여기에는 중요한 뉘앙스가 하나 있습니다.
두께면에서는 너무 멀리 갈 수 없습니다
사실 위에서 논의한 경합금은 제한된 두께에서만 강철에 필적하는 누적 방지 저항을 가지고 있습니다. 크게 증가하면 누적 제트가 저밀도 및 저강도 특성을 가진 장애물에 안정적으로 침투하는 체제가 확립되어 효율성이 눈에 띄게 떨어집니다.
예를 들어, 102mm 두께의 ABT-240 알루미늄 합금 층이 있는 갑옷 시뮬레이터에서 발사할 때 전체 보호에 대한 기여도는 평균 151mm이며, 이는 2mm 알루미늄 층을 사용한 실험보다 140mm 더 큽니다. 층 두께가 420mm로 증가하면 기여도는 증가하지만 평균적으로 177mm에 불과합니다.
동시에, 두께 102mm의 ABT-420 층은 두께 150mm의 비슷한 모양의 강판과 무게가 동일합니다. 따라서 질량 측면에서 이점이 거의 완전히 상실됩니다.
Object 432 탱크의 차체 상부 전면부와 포탑 전면부의 알루미늄 필러
티타늄 합금 VT-6의 경우 상황은 더욱 악화됩니다.
층의 두께가 280mm(층의 질량은 강철 160mm에 해당)로 증가하면 보호에 대한 기여도는 평균 163mm입니다. 티타늄 합금 층을 420mm로 늘리면 전체 보호에 대한 기여도는 평균 170mm입니다. 게다가 이 경우 무게는 240mm 두께의 강철 배열과 비슷합니다.
마그네슘 MA2-1의 경우 갑옷에서 이 재료의 층이 증가하면 일반적으로 전체 보호에 대한 기여도가 감소합니다. 두께가 280mm이면 평균 134mm에 해당하는 수준입니다. 누적 제트. 후자는 이러한 취약하고 강도가 낮은 합금이 누적 제트의 꼬리 부분에 심각한 제동 효과를 갖지 않는다는 사실 때문입니다.
위의 모든 사항을 바탕으로 경합금은 탱크 장갑 보호 장치의 무게를 줄이는 데 매우 유용한 재료이지만 임계 두께 내에서만 사용해야 합니다.
즉, 가장 중요한 것은 과용하지 않는 것입니다. 그렇지 않으면 강철에 필적하는 무게와 내구성이 향상되지 않습니다.
출처 :
A. I. Anisko, V. N. Bryzgov, N. M. Grishina "경합금 필러의 누적 방지 저항."
V. A. Grigoryan, A. N. Beloborodko, N. S. Dorokhov 및 기타 "유한 탄도학의 특정 문제."
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