강철과 거의 비슷하지만 뉘앙스가 있습니다. 누적 포탄에 대한 탱크 장갑의 경합금

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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 탱크 장갑의 충전재로 사용하는 것은 전혀 이점이 없는 것으로 추정됩니다.

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 필러로 사용되는 경합금의 누적 방지 저항을 결정하는 것이었습니다. 탱크 갑옷뿐만 아니라 층 두께에 대한 보호 능력의 의존성을 결정합니다.

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 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.
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
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."
34 의견
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  1. +2
    10 7 월 2024 05 : 17
    팽창 점토, 진주석, 질석과 같은 일종의 내화성 충전재로 이 내부 층을 채우려고 했는지 궁금합니다. 그가 이 흐름을 끊을 수 있을까요?
    1. +5
      10 7 월 2024 05 : 26
      Hipper의 인용문
      팽창 점토, 진주석, 질석과 같은 일종의 내화성 충전재로 이 내부 층을 채우려고 했는지 궁금합니다. 그가 이 흐름을 끊을 수 있을까요?

      커런덤을 시험해봤는데 도움이 됐어요!
      1. +7
        10 7 월 2024 05 : 36
        커런덤을 시험해봤는데 도움이 됐어요!

        그리고 우리는 모래를 시험해 보았습니다. wassat
        1. -1
          10 7 월 2024 05 : 43
          인용문: 에두아르드 페로프
          그리고 우리는 모래를 시험해 보았습니다.

          수출용! 수출용 모래이지만 투기적인 가격으로 볼 때 이것은 강력합니다. 웃음
          1. +5
            10 7 월 2024 05 : 46
            수출용! 수출용 모래는 강합니다.

            왜 수출하나요? T-72A 및 T-80B\BV 유형의 모든 탱크에는 모래 "머리"가 있습니다. 뭐
            1. 0
              10 7 월 2024 05 : 50
              인용문: 에두아르드 페로프
              왜 수출하나요? T-72A 및 T-80B\BV 유형의 모든 탱크에는 모래 "머리"가 있습니다.

              샌드 코어가 있는 탱크만 수출되었기 때문에 EMNIP.
              1. +3
                10 7 월 2024 05 : 58
                샌드 코어가 있는 탱크만 수출되었기 때문에 EMNIP.

                T-72S에는 다른 나라에 공급된 T-80U처럼 모래가 없었습니다. 그러나 T-72M/M1에 대해 구체적으로 이야기한다면 모래나 단단한 강철 장갑 외에는 충전재로 만들어진 것이 아무것도 없다는 것입니다.
                1. 0
                  10 7 월 2024 06 : 03
                  글쎄, 이것은 더 이상 소련이 아니라 러시아 연방입니다. 그것은 특별했고 모든 것이 매진되었습니다.
                  인용문: 에두아르드 페로프
                  T-72S에는 모래가 없었습니다
                  그들은 S-ki를 모래와 함께이란으로 보냈다고 썼습니다.
                  1. +1
                    10 7 월 2024 10 : 18
                    기억이 나지 않습니다. 어디에서 금속-세라믹 또는 카바이드 볼을 필러로 사용했는지 기억이 나지 않습니다. 아마도 우리는 그렇지 않을 것입니다. 의지
                    1. +1
                      10 7 월 2024 10 : 26
                      엔셀라두스의 인용문
                      기억이 나지 않습니다. 어디에서 금속-세라믹 또는 카바이드 볼을 필러로 사용했는지 기억이 나지 않습니다. 아마도 우리는 그렇지 않을 것입니다.

                      https://topwar.ru/195906-keramika-v-tankovoj-brone-zaschita-ot-kumuljativnyh-snarjadov.html
                      1. +1
                        10 7 월 2024 10 : 27
                        아 파시프! 예, 기사를 기억합니다. 다시 읽고 복원해야 합니다. 말하자면... 어... 노년은 기쁨이 아닙니다. wassat hi
                        ZY hi 음료수
                      2. +2
                        10 7 월 2024 10 : 38
                        엔셀라두스의 인용문
                        아 파시프! 예, 기사를 기억합니다. 다시 읽고 복원해야 합니다. 말하자면... 어... 노년은 기쁨이 아닙니다.

                        작가님 덕분에 이 글도 그의 글이 되었습니다.
                      3. +1
                        10 7 월 2024 10 : 41
                        인용문 : Vladimir_2U
                        작가님 덕분에 이 글도 그의 글이 되었습니다.

                        글쎄요... 하지만 당신을 위해서도... 음, Lyova! 음, 형사님! (c) 전국 사냥의 특징 웃음 이곳은 그가 다이너마이트가 있는 나무를 지나 PM을 발견한 곳입니다.... 하지만 또 다른 곳은 롤
  2. +5
    10 7 월 2024 05 : 30
    티타늄 합금은 알루미늄 합금보다 훨씬 강하고 내열성이 높지만 가격이 약간 비쌉니다. 두껍지만 가벼운 갑옷이 필요하며 Bradley와 M113도 내구성 측면에서 잘 나타났습니다.
    1. +10
      10 7 월 2024 05 : 53
      우리 드론 조종사들은 Bradley가 매우 내구성이 뛰어난 기계라는 점을 인정했습니다. 모두가 비웃었지만 영화도 만들었지만(펜타곤 전쟁, 좋은 코미디) 훌륭한 자동차로 판명되었습니다. 우리만 좋을 수 있어)
      1. -1
        10 7 월 2024 06 : 41
        그래서 브래들리는 일반적으로 우주적 규모로 절단했기 때문에 그들이 웃었습니다(그리고 웃었습니다).
        그리고 그 영화는 코미디처럼 보이지만 많은 주요 세부 사항에서 원작을 충실하게 재현하고 있으며, 이 책은 유머러스함과는 거리가 멀고 브래들리의 개발과 테스트에 직접 참여한 사람이 쓴 것입니다.
        그리고 그는 웃기 위해 쓴 것이 아니라 오히려 "덴마크 왕국의 모든 것이 얼마나 썩었는지"를 보여주기 위해 썼습니다. 즉, 펜타곤에서.
        빠르고 은밀하며 값싼 "전투 택시" 대신 값비싸고 무거운 하위 탱크가 탄생했습니다. 그리고 모두가 모든 것을 이해했지만 돈은 항상 승리합니다.
        연안 선박 프로젝트는 같은 오페라에서 나왔습니다. 다만 브래들리는 냉전 시대에 만들어졌기 때문에 반쯤 구운 것을 쓰레기통에 버리지 않고, 처음부터 개발을 시작할 시간도 없었다.
        1. +8
          10 7 월 2024 14 : 26
          컷은 아니지만 우리 파이터들이 생존성 측면에서 브래들리를 1위로 꼽았습니다. 일반적으로 즉시 불을 붙이는 것은 매우 어렵습니다. 그 일은 매우 합당한 것으로 판명되었습니다. 정보국은 UAV 회사의 군인과 이 주제에 대해 대화를 나눴습니다. - "가정의 최고 3: 적 "갑옷"의 생존". 그래서 모두가 웃기에는 아직 이르다.
        2. +4
          10 7 월 2024 15 : 14
          다양한 유형의 무기와 군사 장비에 대해 유사한 영화를 만들 수 있습니다. 예를 들어 거의 같은 순간 29입니다.
  3. +5
    10 7 월 2024 05 : 39
    그런데 2~3mm 강철 장갑판에 걸쳐 140mm 20~30장이 있다면 어떨까요? 또한 BOPS 및 임팩트 코어에 대한 유사한 기사를 읽고 싶습니다. BOPS의 역할은 점점 줄어들고 있지만 누적 무기 및 통제 장치의 역할은 증가하고 있습니다. 또한 같은 우크라이나에서는 근접 폭발이 가능한 포병이 장착된 탱크가 BOPS보다 더 자주 발사되었기 때문에 갑옷과 합금의 파손 및 고폭발 효과로 인한 기타 변형에 대한 저항에 대해 이야기하고 싶습니다(IMHO, 틀릴 수 있음) )
  4. +1
    10 7 월 2024 07 : 27
    무게와 크기 특성 사이의 관계는 다소 명확합니다. 그리고 누적 제트로 인해 어떤 일이 발생하며 이러한 합금을 사용할 수 있다는 결론에 도달한 이유는 무엇입니까?
    1. +3
      10 7 월 2024 09 : 08
      그리고 누적 제트기는 어떻게 되나요?

      첫 번째 근사치로, 누적 원뿔에서 액체 금속 제트가 액체 갑옷 층으로 침투합니다. 금속이 상호 작용하는 동안 매우 높은 압력은 소성 한계를 크게 초과하는 응력을 유발합니다.
      이 근사치를 통해 Mikhail Alekseevich Lavrentyev는 누적 침투 이론을 만들 수 있었습니다. 다음은 인기 있는 기사입니다 _https://topwar.ru/224161-kumuljativnyj-jeffekt-akademika-lavrenteva.html. 이 기사 외에도 책의 스캔본을 제공하겠습니다. 미하일 알렉세이비치 라브렌티예프와 보리스 블라디미로비치 샤바시
      복소 변수 M.의 함수 이론 방법, 1965, 716 페이지.
      여기에는 프로세스에 대한 정성적인 설명이 포함되어 있습니다. 그리고 위의 예약으로 인해 어떤 일이 어떻게 발생하는지에 대한 세부 사항은 분명히 오픈 소스에 대한 것이 아닙니다.
      1. +1
        10 7 월 2024 12 : 16
        이 책은 갑옷과 관련된 누적 효과의 물리적 과정을 설명합니다. 경합금 장갑 자체가 누적 제트에 어떤 영향을 미치는지 궁금합니다. 예를 들어, 속도를 낮추고 운동 에너지를 줄일 수 있을까요?
        1. +2
          10 7 월 2024 13 : 55
          예를 들어, 속도를 줄이고 운동 에너지를 줄일 수 있을까요?

          그러한 질문에 대한 답을 얻으려면 여기서 질문해서는 안 된다고 생각합니다. 소비에트 시대에는 세 번째 리벳의 기능에 대한 설명이 마분지로 분류되었습니다. 지금은 어떨지 모르겠어요.
        2. 0
          11 7 월 2024 01 : 25
          나는 누적 제트의 영향으로 경금속이 증발하기 시작하여 알루미늄의 경우 상당한 양의 열 에너지를 흡수한다고 가정할 수 있습니다. 예를 들어 증발 엔탈피는 물의 엔탈피보다 몇 배 더 높습니다.
          하지만 어떤 속임수를 썼는지, 슬래브를 두 배로 두껍게 만들고 누적 제트가 더 멀리 날아가는 지 잘 모르겠습니다.
      2. 0
        10 7 월 2024 15 : 23
        인용문 : 센서

        첫 번째 근사치로, 누적 원뿔에서 액체 금속 제트가 액체 갑옷 층으로 침투합니다.

        유체역학 계획의 틀 내에서 "일정한 압력을 갖는 환경"이 아닌 경사 밀도 층에서 누적 제트를 전파하는 옵션을 고려하는 것은 흥미로울 것입니다. 경사 방향은 이동 벡터에 수직입니다. 제트기의. 이론적으로 이러한 구배는 밀도가 다른 금속 합금에서 얻을 수 있습니다. 이것이 알루미늄 갑옷의 제한된 성공 이유입니까? 그 효과가 얇은 그라데이션 레이어에만 기인하는 경우 추가로 두꺼워도 아무런 이점이 없습니다.
    2. +4
      10 7 월 2024 10 : 17
      인용구 : Semak
      무슨 일이 일어나고 있으며, 왜 이 합금을 사용할 수 있다는 결론을 내리셨나요?

      위에서 어느 정도 설명했지만 조금 더 간단할 수도 있습니다. 이러한 압력 하에서 금속은 액체처럼 거동하므로 유체역학을 따릅니다. 실제로 누적 제트는 타지 않으며 (누적 포탄을 갑옷 관통이라고 불렀던 이야기를 기억할 것입니다) 관통하지 않습니다. 일상적인 수준에서 말할 수 있다면 갑옷을 "세척"합니다. 그리고 가장자리에 녹은 금속이 있다는 사실은 녹지 않고 그냥 흘러 나갔다는 것입니다.
      1. +2
        10 7 월 2024 12 : 28
        한 응집 상태에서 다른 응집 상태로의 급속한 전환 과정은 완전히 연구되지 않았으며, 운동 에너지가 열 에너지로 전달되는 과정은 말할 것도 없습니다. 거기에는 문제가 있습니다. 계산에 의해 예상되는 것보다 더 많은 열이 방출됩니다.
  5. +1
    10 7 월 2024 12 : 06
    이제 하드웨어와 전자 제품을 사용할 수 있으며 상대적으로 저렴합니다. 그러므로 우리는 누적된 발사체로부터 보호할 필요가 없는 무인 차량을 위해 노력해야 합니다. 그 보호는 대량 배포, 작은 크기 및 이동성이 될 것입니다....
  6. +5
    10 7 월 2024 12 : 16
    그것은 모두 전쟁입니다. 그렇습니다. 전쟁입니다. 우리는 이러한 차체용 합금에 대한 연구를 수행하고 싶습니다. 우리 Deripaska는 숨이 막혀 알루미늄을 헐값에 팔고 있습니다. 그리고 아마도 한 번만 UAZ가 스테인리스 스틸을 얻게 될 것입니다.
    1. +2
      10 7 월 2024 15 : 04
      그리고 아마도 한 번만 UAZ가 스테인리스 스틸을 얻게 될 것입니다.

      압연 시트 OT-4-1 5616 RUR/kg.
      _https://www.metprokat.su/produkciya/titan/list/ot4-1/
      강도 특성은 VT-6(Ti-6Al-4V)보다 떨어지지만 가격은 저렴합니다.
      나는 스테인리스 UAZ를 정말로 갖고 싶다는 것을 이해합니다. 내식성에 관해 말하자면, 티타늄과 철은 우수한 갈바니 쌍을 이룹니다.
  7. +1
    10 7 월 2024 12 : 21
    글쎄, 복합 갑옷은 약 40년 전에 발명되었지만 사실 지금은 다른 것을 설치하지 않습니다. 현재로서는 가장 좋은 보호 옵션은 동적 보호입니다.
    1. +1
      10 7 월 2024 21 : 13
      제품 견적 : PoruchikGT
      현재로서는 가장 좋은 보호 옵션은 동적 보호입니다.

      아래에 갑옷 층이 없는 DZ는 쓸모가 없습니다. 적은 에너지로 흐름을 여러 방울로 나누기만 하면 갑옷이 이러한 방울을 막아야 합니다.
  8. 0
    11 7 월 2024 01 : 32
    액체갑옷에 관한 기사가 나올까요? 취약한 장소에 디젤 연료 탱크를 배치하는 것뿐만 아니라 아무도 문제에 올바르게 접근하려고 시도하지 않았습니까? 어쩌면 탱크에 0.5개의 플라스틱 병이 두 겹으로 늘어서 있는데 이를 뚫을 수 없을 수도 있을까요? 아니면 XNUMX센티미터의 파라핀?
    일반적으로 누적 효과는 일반적인 방식으로 연구되지 않고 단순히 껍질을 만들어 침투 여부를 확인한 다음 추측을 손가락으로 표현하는 것 같은 인상을 받기도 합니다.
  9. 0
    어제, 08 : 58
    제품 견적 : Saxahorse
    아래에 갑옷 층이 없는 DZ는 쓸모가 없습니다. 적은 에너지로 흐름을 여러 방울로 나누기만 하면 갑옷이 이러한 방울을 막아야 합니다.

    경장갑 차량의 경우 비상 보호 장치 자체가 작동 시 얇은 장갑에 미치는 영향으로 인해 비상 보호 장치를 설치하는 것이 문제가 됩니다. 동일한 Bradley에서는 주 장갑과 원격 감지 블록 사이에 추가 레이어를 추가해야 했습니다.