Komposit i stedet for aluminium. Eksperimentelt pansret køretøj ACAVP

Indholdsfortegnelse:

Komposit i stedet for aluminium. Eksperimentelt pansret køretøj ACAVP
Komposit i stedet for aluminium. Eksperimentelt pansret køretøj ACAVP

Video: Komposit i stedet for aluminium. Eksperimentelt pansret køretøj ACAVP

Video: Komposit i stedet for aluminium. Eksperimentelt pansret køretøj ACAVP
Video: Bushmaster Vehicles: Australian Armour in Service with the Ukrainian Paratroopers 2024, April
Anonim
Komposit i stedet for aluminium. Eksperimentelt pansret køretøj ACAVP
Komposit i stedet for aluminium. Eksperimentelt pansret køretøj ACAVP

Et pansret kampvogn skal give det nødvendige beskyttelsesniveau, men samtidig være så let som muligt. Tidligere blev dette problem løst med aluminiumspanser, og så dukkede flere vovede ideer op. I det britiske pilotprojekt ACAVP blev et pansret skrog med et tilstrækkeligt beskyttelsesniveau fremstillet af et kompositmateriale baseret på glasfiber og epoxyharpiks.

Fedt forslag

De største fordele ved aluminium rustning frem for stål er forbundet med dets lavere densitet. På grund af dette kan en aluminiumsdel med samme masse være tykkere og give beskyttelse mindst lige så god som stål. Derudover er den tykkere aluminiumsdel stivere, hvilket forenkler designet af det pansrede skrog. Alle disse egenskaber ved forskellige materialer er gentagne gange blevet demonstreret i forskellige projekter.

I begyndelsen af halvfemserne kom det nyoprettede Defense Research Agency under det britiske forsvarsministerium, Defense Research Agency (senere omdøbt til Defense Evaluation and Research Agency), med et forslag om at undersøge mulighederne for rustning baseret på sammensatte materialer. I teorien er forskellige former for kompositter lettere end aluminium, men er i stand til at give det samme niveau af ballistisk beskyttelse.

Billede
Billede

I 1991 lancerede DRA projektet ACAVP (Advanced Composite Armored Vehicle Platform). Flere videnskabelige organisationer var involveret i forskningen, og virksomhederne i GKN, Westland Aerospace, Vickers Defenses Systems og Short Brothers skulle deltage i produktionen af eksperimentelt udstyr.

Efterfølgende ændrede sammensætningen af programdeltagerne sig. Så i midten af halvfemserne forlod virksomheden "Short" det, som ikke havde de nødvendige produktionsfaciliteter. I stedet sluttede Vosper Thorneycroft sig til arbejdet. I 2001 blev DRA / DERA opløst, og QinetiQ blev programmets hoveddeltager.

Rustningsteori

I projektets første fase, i 1991-93, var opgaven at finde den optimale komposit, der kunne erstatte aluminiumspanser. Det var planlagt at studere eksisterende og lovende materialer og finde de mest teknisk vellykkede - og økonomisk fordelagtige. Ved bestemmelsen af de nødvendige egenskaber ved sammensat rustning blev de frastødt af beskyttelsen af den serielle BMP Warrior i aluminium.

Billede
Billede

Den generelle arkitektur for den nye rustning blev bestemt hurtigt nok. Det blev foreslået at udføre det på en epoxyharpiksmatrix fyldt med arkmateriale. Dette krævede at teste forskellige harpikser og materialer og sammenligne dem. På dette stadium blev omkostninger en vigtig faktor. Således koster standardkvaliteter af glasfiber med begrænsede styrkeegenskaber kun 3 pund pr. Kg. Stærkere aramidfiber (Kevlar) kostede 20 pund pr. En lang række epoxyharpikser var tilgængelige, og omkostningerne varierede meget.

Den endelige sammensætning af rustningen til ACAVP -prototypen blev bestemt i 1993. Det blev foreslået at blive limet af glasdug fra Hexcel Composites ved hjælp af Araldite LY556 harpiks fra Ciba. De havde også brug for forme og andet værktøj til produktionen - firmaet Short Brothers var ansvarlig for dem.

Delene skulle fremstilles ved hjælp af vakuumformningsteknologi. Plader af glasfiber blev lagt i en særlig varmebestandig pose, og denne samling blev placeret i en form. Der blev skabt et vakuum inde i posen, hvorefter harpiksen blev fodret indeni. Efter at pladerne var imprægneret med harpiks, blev den fremtidige sammensatte del anbragt i en sintringsovn.

Billede
Billede

I løbet af forskningen blev blokke af sammensat rustning af forskellig sammensætning og forskellige dimensioner fremstillet. Det endelige produkt i denne fase var bagdøren til Warrior BMP. Dette produkt blev testet i 1993. Kompositdør med samme modstand mod kugler var 25% lettere. Dette viste, at det var muligt at fremstille et helt sammensat legeme med de ønskede egenskaber.

Prototype

I 1993 begyndte udviklingen på en ACAVP -prototype med et sammensat skrog. Dette projekt blev udviklet af Vickers -virksomheden på grundlag af Warrior BMP. For første gang i virksomhedens historie blev projektet skabt helt i digital form. Ved design blev færdige komponenter og samlinger aktivt brugt; kraftværket, chassiset og nogle andre enheder blev lånt med minimale ændringer. Designet blev først afsluttet i oktober 1996, og derefter begyndte forberedelserne til byggeriet.

Den sammensatte krop til ACAVP lignede udseende Warrior -rustningen, men havde enklere konturer, der gjorde det lettere at fremstille og fjerne dele fra formularer. Kroppen var delt i to dele. Det nederste "bad" havde en længde på ca. 6, 5 m og vejede 3 ton. Bøsninger og andre elementer til fastgørelse af kraftværket, chassis osv. Var indlejret i kompositten. Skrogets øvre kasse havde en masse på 5,5 tons. Den modtog en skråt frontdel og et langt tag med en tårnring og luger. Tykkelsen af den sammensatte rustning i de mest kritiske områder nåede 60 mm

Billede
Billede

Beskyttelsesniveauet for et sådant skrog svarede til rustningen af en seriel BMP. Det gav også mulighed for at installere hængslede bookingsenheder - stål, aluminium eller komposit. Dette gjorde det muligt at styrke beskyttelsen ved hjælp af den frigjorte bæreevne.

På bagsiden af skroget blev der installeret en kraftenhed fra et infanterikampkøretøj baseret på en Perkins V-8 Condor-dieselmotor med en kapacitet på 550 hk. Kompositten kunne modstå temperaturer op til 130 ° C, hvilket gjorde det muligt ikke at bekymre sig om ødelæggelse af motorrummet. En seks-rulle undervogn med en torsionsstangophæng og et bageste drivhjul blev brugt.

Den erfarne ACAVP var udstyret med et Warrior -tårn. Besætningen blev reduceret til to personer - føreren og kommandanten. De var placeret i skroget og kamprummet og faldt på plads gennem deres egne luger. Troppekammeret var fraværende.

Afhængigt af udstyret og andre faktorer var den samlede masse af ACAVP i intervallet 18-25 tons. Køreeffekten forblev på niveau med den eksisterende BMP. Med samme beskyttelsesniveau var kompositskroget 25% lettere end aluminiumet, og massebesparelserne nåede 1,5-2 tons. Ved brug af andre rustningskomponenter kunne vægtforskellen øges til 30%. Den nye sag var dog ikke billig, og den høje pris kunne opveje andre fordele.

Billede
Billede

Komposit på lossepladsen

Forberedelserne til konstruktionen af et pansret køretøj fra en ACAVP-prototype begyndte i slutningen af 1996. På dette stadium blev det klart, at Short Brothers ikke var i stand til at fremstille to store skrogelementer på grund af manglen på ovne med de nødvendige dimensioner. Ordren om fremstilling af rustning blev overført til Vosper Thorneycroft.

Ved udgangen af 1997 blev prototypen færdiggjort og taget ud til test. Testene bekræftede skrogets høje styrke og stivhed, som gør det muligt for det pansrede køretøj at bevæge sig over ujævnt terræn uden risiko for deformationer, skader osv. En fuldgyldig bil blev ikke testet ved beskydning, men individuelle sammensatte paneler fremstillet ved hjælp af den samme teknologi bestod denne test.

Test af ACAVP-prototypen blev gennemført i 2000-2001. med positive resultater. I praksis er alle udviklernes beregninger blevet bekræftet, og designerne har til rådighed et sæt lovende teknologier, der er egnede til brug i nye projekter. Fremtiden for denne udvikling afhængede kun af militærafdelingens planer og ønsker.

Billede
Billede

Hærens interesse for den nye udvikling var begrænset. Militæret satte stor pris på den lovende udvikling og dens fordele. De havde imidlertid ikke et ønske om at lancere nye teknologier og bruge dem i et rigtigt projekt. Et par år senere begyndte udviklingen af en lovende familie af pansrede køretøjer Ajax, men i dette program besluttede de igen at bruge rustning af aluminium og stål. Om ideen om sammensat rustning nogensinde vender tilbage er ukendt.

Prototypens skæbne

Efter afslutningen af testene blev det eneste erfarne pansrede køretøj ACAVP overført til tankmuseet i Bovington. Hun blev placeret i en af udstillingshallerne ved siden af andre interessante udviklinger i britisk industri. Prototypen er stadig i god stand, og den tages regelmæssigt til tankporten for at deltage i lokale "tankfestivaler".

Siden 2001 har emnet komposit rustning været begrænset udviklet af QinetiQ. Dens specialister besøger regelmæssigt Bovington og inspicerer ACAVP -maskinen. Sådanne undersøgelser giver indsigt i, hvordan den sammensatte krop opfører sig, når den ældes. De indsamlede data bruges i ny forskning og kan bruges i lovende projekter. Selvfølgelig, hvis den britiske hær viser interesse for nye materialer.

Anbefalede: