Els vehicles de combat blindats de diverses classes combinen una massa de combat relativament baixa i un nivell de protecció suficientment alt. Aquesta combinació de característiques es pot obtenir a causa de diverses solucions tècniques bàsiques. Depenent de les necessitats i capacitats dels clients, els dissenyadors renuncien al nivell de protecció o utilitzen nous materials i tecnologies. Durant les darreres dècades, la indústria nacional i mundial ha acumulat una sòlida experiència en la creació d’equipament militar lleuger i ben protegit.
Històricament, la primera manera de reduir la massa (per exemple, d'acord amb les característiques del xassís disponible) va ser reduir el gruix de l'armadura amb una caiguda corresponent en el nivell de protecció. També es va dur a terme el desenvolupament de nous aliatges d’acer amb característiques més elevades. Més tard, es va començar a buscar altres metalls i materials no metàl·lics que combinin resistència i baix pes. Finalment, des de cert temps en el camp dels vehicles blindats lleugers, s’han utilitzat armadures combinades i espaiades, que abans només s’utilitzaven en vehicles pesants. A més, no s’ha d’oblidar de la possibilitat d’instal·lar una protecció dinàmica o activa, que complementi la pròpia armadura del cos.
Tanc flotant PT-76. Foto Russianarmy.ru
Acer i flotant
Com a primer exemple de vehicle de combat blindat lleuger domèstic de la postguerra, es pot considerar el tanc amfibi PT-76. Es va crear a finals dels anys quaranta d'acord amb una assignació tècnica especial. Es suposava que aquesta màquina tenia una protecció contra bales i que flotava bé, cosa que exigia especials al disseny en general. Les tasques assignades es van resoldre amb èxit, tot i que segons els estàndards actuals, el tanc resultant no es distingia per la seva alta perfecció ni per les seves característiques de protecció excepcionals.
El nou tipus de tanc amfibi va rebre un casc blindat soldat de grans dimensions, dissenyat per proporcionar una flotabilitat adequada. El material del cos era d'acer blindat de la marca "2P". La protecció frontal del vehicle consistia en làmines d’un gruix d’11 i 14 mm, els laterals i la popa de 14 i 7 mm de gruix, respectivament. Des de dalt, el cotxe estava protegit per un sostre de 5 mm, des de baix, per un fons de 7 mm de gruix. L'armadura de la torreta tenia un gruix de 8 a 17 mm.
El casc del tanc PT-76 tenia una longitud de 6, 91 mi una amplada d’uns 3 m. En el transcurs d’una nova modernització, el casc va ser refinat, però les seves característiques principals no van canviar. El pes del combat del tanc amfibi era de 14 tones, una mica menys de la meitat representava el casc blindat i la torreta.
Vehicle de combat d'infanteria BMP-1. Foto Wikimedia Commons
Les armadures de fins a 14-17 mm de gruix, incloses les instal·lades amb una inclinació de fins a 80 °, tenien una resistència limitada i, per tant, el PT-76 tenia unes característiques de protecció limitades. Es garantia que l’armadura d’acer d’aquest vehicle resistiria l’impacte de bales d’armes petites i metralla des de tots els angles. La projecció frontal reforçada també podria suportar bombardeigs de sistemes de gran calibre i fins i tot de canons de petit calibre. Al mateix temps, es garanteix que qualsevol tanc o pistola antitanque de finals dels anys quaranta impactarà contra el PT-76 a tots els rangs efectius. Una situació similar es va produir amb els llançadors de granades antitanque recentment apareguts.
El tanc amfibi PT-76 complia els requisits, però amb el pas del temps va aconseguir quedar obsolet. Un dels motius d'això va ser la baixa perfecció del disseny de protecció d'armadura. Ja a principis dels anys seixanta, es va desenvolupar un projecte per a una profunda modernització de la reserva, que preveia la substitució del material principal del cos. El 1961, VNII-100 va fabricar un casc experimental PT-76 amb aliatge d'alumini D20. Les proves a gran escala han demostrat que amb un nivell de protecció similar, aquest casc és significativament més lleuger que un d’acer. Aquest casc no va entrar en producció, però va mostrar el potencial de les armadures d'alumini. Més tard, aquestes idees es van aplicar en nous projectes.
Acer i alumini
El següent exemple d’un èxit d’il·luminació del disseny pot ser el vehicle de combat d’infanteria soviètic BMP-1 i BMP-2. El primer d’ells es va desenvolupar a GSKB-2 de la planta de tractors de Chelyabinsk a finals dels anys cinquanta i seixanta, d’acord amb les noves especificacions tècniques i tenint en compte les tecnologies disponibles. Com a resultat, es va crear un disseny molt curiós, que incloïa elements poc característics. Per obtenir la combinació òptima de pes i protecció, es va proposar combinar acer i alumini.
Disseny de l'entrenament de BMD-1. Les finestres de l’edifici permeten avaluar la reserva. Foto Vitalykuzmin.net
La base del casc soldat per al BMP-1 van ser de nou xapes d'acer laminades d'alta duresa. El front del casc blindat d'acer tenia un gruix de 7 mm (part superior amb una inclinació de 80 °) a 19 mm (inferior). Els laterals estaven fets amb làmines de 16 i 18 mm. El feed tenia paràmetres de protecció similars. El gruix més gran de les parts de la torreta va arribar als 33 mm. Una característica interessant del nou cotxe és una coberta addicional sobre el compartiment del motor. Per protegir-se de les bombes i de les influències externes, va aparèixer una gran coberta amb característiques costelles transversals a la làmina frontal superior. Estava fet d'un aliatge d'alumini ACM amb addicions de zinc i magnesi.
La longitud del casc BMP-1 superava els 6,73 m, l’amplada, d’uns 2,9 m. El pes de combat del vehicle es va determinar al nivell de 12, 7-13 tones. El casc d’acer soldat, sense peces i els seus conjunts instal·lats pesaven una mica més de 3870 kg. Torre d'acer: només 356 kg. La placa de coberta frontal muntada en ACM tenia una massa d’uns 105 kg.
Tal com exigia el client, el BMP-1 podia suportar des de tots els angles les bales perforadores de 7,62 mm. A més, tots els fulls de reserva contenien fragments petits i lleugers. Projecció frontal protegida de metralladores pesades a zero. Les carcasses de canons estrangers de calibre 20 mm no podien impactar frontalment contra el vehicle des d’una distància de més de 100 m. Per als sistemes de 23 mm, l’abast màxim era de 500 m. Al mateix temps, com qualsevol altre vehicle blindat lleuger, el BMP-1 no tenia cap protecció real contra les closques de tancs i les magranes antitanques.
Vehicle de combat aeri BMD-2K. Foto de l'autor
No es requeria un nivell de protecció particularment alt del BMP-1, i les característiques necessàries es van obtenir mitjançant una combinació reeixida de materials ja dominats i nous. De fet, aquest vehicle de combat d'infanteria es pot considerar el primer model domèstic a gran escala, en el disseny del qual es va utilitzar la reserva d'alumini. No obstant això, aquest "rècord" no va durar massa temps i aviat va aparèixer un vehicle blindat encara més interessant.
DMO d'alumini
Després de l'experiment amb el cos d'alumini per al PT-76, els científics soviètics van continuar treballant per trobar les millors opcions per a la protecció lleugera i els materials per a això. A mitjan anys seixanta, es va crear un nou aliatge d'alumini, magnesi i zinc sota les designacions ABT-101 i 1901. Aquest aliatge es considerava la base de l'armadura a prova de bales de vehicles de combat lleugers. Aviat es va crear l'aliatge ABT-102/1903 sobre la seva base, que es diferenciava en una viscositat diferent i, gràcies a això, podia proporcionar protecció contra obusos d'artilleria.
El 1965, la planta de tractors de Volgograd va portar el prototip BMD-1 de vehicles de combat aerotransportats per provar-los. En desenvolupar-los, la tasca principal era reduir la mida i el pes a valors corresponents a les capacitats dels avions de transport militar. Es va poder reduir el pes utilitzant armadures d'alumini com ABT-101 i alguns altres aliatges lleugers. Tanmateix, no va ser possible desfer-se del tot de l’acer relativament pesat. Algunes parts encara se’n feien.
Vehicle de combat d'infanteria BMP-3. Foto de l'autor
La protecció frontal del BMD-1 incloïa diverses làmines d'alumini situades en diferents angles respecte a l'eix horitzontal i longitudinal del vehicle. Aquest disseny va permetre augmentar encara més el reduït gruix de l'armadura. Les parts superiors del front tenien 10 mm de gruix, les mitjanes de 32 mm de gruix i les inferiors de 10 mm de gruix. El costat del casc es va muntar a partir de làmines amb un gruix de 20 i 23 mm. L’alimentació consistia en parts de 15-20 mm de gruix. La torre era d’acer, el gruix màxim de la seva protecció era de 22 mm.
El casc BMD-1 tenia una longitud de només 5,4 m amb una amplada de poc més de 2,5 m. El pes de combat de tot el vehicle es va determinar a 7,2 tones. També es requeria una protecció integral contra 7 bales perforadores de 62 mm. Per tant, el nivell de protecció del BMD-1 va repetir en certa mesura les característiques del BMP-1. El vehicle d'aterratge era inferior al vehicle d'infanteria només pel que fa a la força de la seva armadura frontal. Al mateix temps, el cos més compacte d'aliatge ABT-101 era aproximadament la meitat del pes que l'acer utilitzat al BMP-1.
Més tard, es va crear un nou vehicle de combat aeri amb un compartiment de combat i armes diferents al xassís BMD-1. Al mateix temps, la caixa d'alumini no va patir canvis importants; de fet, el BMD-2 només es diferenciava del seu predecessor en armes i en alguns dispositius interns. A mitjan anys vuitanta, una màquina completament nova BMD-3, creada a partir de diferents idees i solucions, va entrar en sèrie. No obstant això, les armadures modernes d'alumini van ser àmpliament utilitzades en aquest projecte.
Protecció blindada BMP-3. 1 - part frontal superior (18 mm ABT-102); 2 - fulla zigomàtica (60 mm ABT-102); 3 - projecció frontal de la torre (16 mm BT-70SH + 70 mm d'aire + 50 mm ABT-102); 4 - sostre de la torre (18 mm ABT-102); 5 - part de popa de la torre (43 mm ABT-102); 6 - sostre (15 mm ABT-102); 7 - alimentació (13 mm ABT-102); 8 - inferior (10 mm AMG-6); 9 - tauler (43 mm ABT-102) 10 - full de nínxol (15 mm ABT-102): 11 - tauler inferior (43 mm ABT-102); 12 - part frontal inferior (10 mm BT-70SH + 70 mm d'aire + 60 mm ABT-102); 13 - part frontal mitjana (10 mm BT-70Sh + 70 mm d'aire + 12 mm BT-70Sh + 60 mm ABT-102). Figura Btvt.nador.ru
Alumini i acer per a infanteria
Als anys vuitanta, en paral·lel al prometedor BMD-3, es va crear un nou vehicle de combat d'infanteria BMP-3. En crear-lo, l'Oficina de Disseny Especial d'Enginyeria Mecànica de Kurgan va tenir en compte la necessitat d'augmentar el nivell de protecció en relació amb el desenvolupament d'armes per a vehicles blindats lleugers d'un potencial enemic. Era necessari proporcionar protecció contra les closques de 30 mm, però al mateix temps evitar un augment inacceptable de la massa. La solució a aquests problemes estava directament relacionada amb l'aplicació de la nova reserva.
El BMP-3 va rebre una armadura espaiat construïda sobre la base de peces d'alumini fetes d'aliatge ABT-102 i d'acer blindat BT-70Sh. Les parts frontals i zigomàtiques superiors del cos són d’alumini i tenen un gruix de 18 i 60 mm, respectivament. La part frontal lleugerament inclinada cap endavant inclou xapes d’acer de 10 mm, 70 mm d’aire, 12 mm d’acer i 60 mm d’alumini. La part inferior té una estructura similar, però prescindeix de la xapa d’acer interior. Els laterals es munten a partir de làmines de ABT-102 amb un gruix de 15 i 43 mm. El sostre, la popa i la part inferior tenen un gruix de 15, 13 i 10 mm, respectivament. El front de la torreta va rebre protecció en forma d’acer de 16 mm, aire de 70 mm i alumini de 50 mm. Una protecció addicional de la projecció frontal és un escut reflectant d’ones fabricat en acer blindat de petit gruix.
L'armadura espaiada i homogènia del BMP-3 proporciona protecció contra tots els aspectes contra armes petites de gran calibre. La projecció frontal resisteix el bombardeig d'un canó de 30 mm des de 200 m. Al mateix temps, també es van oferir diversos accessoris per augmentar el nivell de protecció. Els panells superiors estaven destinats a millorar la protecció balística i les armadures reactives explosives especials van ajudar a suportar els bombardejos d’un llançador de granades antitanques.
Cotxes blindats Typhoon-K a la línia de desfilada. Fotografia del Ministeri de Defensa de la Federació Russa / mil.ru
El casc BMP-3 té una longitud de 7, 14 mi una amplada d’uns 3,3 m. El pes de combat del vehicle en conjunt és de 18, 7 tones. Al mateix temps, la massa d’un casc blindat d’acer i l’alumini no supera les 3,5 tones. Segons dades conegudes, l’ús de l’aliatge ABT-102 va suposar una reducció de la massa de la caixa en gairebé un terç en comparació amb una unitat d’acer amb el mateix nivell de protecció. A més, les làmines d'alumini relativament gruixudes van permetre muntar un cos rígid sense elements estructurals separats, cosa que va suposar un estalvi de pes addicional.
Acer i ceràmica
El desenvolupament posterior de mitjans de protecció condueix a noves variants de vehicles blindats, caracteritzats per una resistència bastant alta a les principals amenaces. Els vehicles domèstics de la família Typhoon-K, creats per l’empresa KamAZ els darrers anys, es poden considerar un bon exemple d’això. En diversos projectes d'aquesta línia, es va poder obtenir resultats molt notables en el camp de la protecció.
Els cascos blindats dels vehicles Typhoon-K reben protecció combinada. S'utilitza una xapa de metall exterior relativament fina, sota la qual es col·loquen rajoles ceràmiques amb característiques especificades. La capa inferior d’armadura és una xapa d’acer més gruixuda. En colpejar aquest paquet, una bala o una metralla travessa la capa exterior, gastant part de l'energia i la ceràmica la inhibeix. A més, l’acer i la ceràmica tenen diferents paràmetres de resistència i duresa, cosa que provoca la destrucció de l’element perjudicial. Els fragments de bala i ceràmica es mantenen al seu lloc mitjançant una xapa d’acer interior.
L’alimentació del cotxe blindat KamAZ-63969 després de proves de bombardeig. Foto de OJSC "KamAZ" / Twower.livejournal.com
Un dels primers va ser l’anomenat. cotxe blindat del cos KamAZ-63969. La seva armadura combinada podia suportar les bombes de les armes de 14,5 mm. També hi havia una variant amb una armadura menys potent que protegeix contra bales de 12,7 mm. Aquesta versió del cotxe blindat va fer front a totes les proves, però no va interessar al client. Una mostra anomenada "Typhoon K-63968" va entrar a la sèrie, que va diferir pel disseny i les característiques de la reserva. Tot i això, l’arquitectura de la protecció continua sent la mateixa i preveu l’ús de rajoles ceràmiques.
La sèrie "Typhoon-K" té un casc amb una longitud de poc menys de 9 mi una amplada d'aproximadament 2,5 m. El pes total del vehicle amb una càrrega de fins a 2,6 tones supera les 24,7 tones. És possible remolcar un remolc que pesa fins a 8 tones. El fabricant no especifica el pes del recinte en si.
Una altra variant de blindatge combinat amb materials ceràmics es va implementar al projecte Typhoon K-53949, també conegut com a Typhoon 4x4 i Typhoonok. En aquest cas, les plaques ceràmiques es col·loquen entre les làmines d’armadura d’alumini. Aquesta protecció es correspon amb el nivell 3 de la norma STANAG 4569 i pot suportar bales de rifle perforadores de 7,62 mm.
Cotxe blindat "Typhoon K-53949" amb blindatge lleuger. Foto de l'autor
El Typhoon 4x4 va rebre una carrosseria amb capó amb una longitud total inferior a 6,5 mi una amplada d’aproximadament 2,5 m. El pes a l’abast d’un vehicle d’aquest tipus és de 12 tones, amb 2 tones més per a la càrrega útil. Com en el cas de la mostra més gran, els desenvolupadors no tenen pressa per aclarir la massa del propi cos i la seva protecció, cosa que no ens permet avaluar completament la perfecció del pes del disseny.
***
En un passat llunyà, els dissenyadors de vehicles blindats es van enfrontar a un greu problema en forma de relació directa entre el nivell de protecció i el pes. Els vehicles blindats amb cascos d’acer podrien mostrar una alta resistència als elements danyants només amb un pes adequat. No obstant això, més tard, el desenvolupament de la metal·lúrgia i l’aparició de nous aliatges van permetre resoldre aquests problemes, a causa dels quals van aparèixer al nostre país i a l’estranger un nombre important de vehicles de combat, que combinaven un baix pes i una bona protecció.
La primera solució al problema de la massa i la protecció eren els aliatges d’alumini, que es podien utilitzar tant de manera independent com en combinació amb altres materials o fins i tot amb armadures amb frontissa addicionals. Llavors van aparèixer noves ceràmiques, també adequades per crear protecció combinada. El desenvolupament de metalls i materials ceràmics continua i condueix a l’aparició de noves opcions de protecció.
És fàcil veure que els intents de reduir la massa del cotxe mentre es rebia una bona protecció van conduir a resultats seriosos a mitjan anys seixanta. L'armadura d'alumini i acer del BMP-1, i després del BMP-2, podria protegir la tripulació de petxines d'artilleria de petit calibre. En el següent projecte BMP-3, la combinació de diferents materials i la presència d’un buit d’aire van permetre millorar una vegada més la protecció. Actualment, aquests desenvolupaments s'estan desenvolupant i condueixen a nous resultats notables.
El desenvolupament de la ciència dels materials de la postguerra, que va conduir a l’aparició de nous aliatges i materials no metàl·lics, va donar un important impuls al desenvolupament de vehicles de combat blindats de diverses classes. Els enginyers van ser capaços de millorar les característiques de protecció dels seus vehicles sense augmentar significativament el seu pes. L’equip resultant encara està en servei amb molts països i tots els nous projectes es creen tenint en compte l’experiència existent. Al mateix temps, s’hauria d’esperar que en un futur llunyà apareixeran fonamentalment nous materials que tornaran a millorar les característiques dels vehicles blindats i es repetiran els processos de les darreres dècades.
