PROTECTIA PRIN BLINDAJ

- AMENINTARI SI SOLUTII -


Mr. sef lucrari ing. Sorin Cristea


Principala forta de izbire a trupelor terestre o constituie in continuare blindatele datorita puterii de foc, mobilitatii si protectiei oferita de blindaj. Protectia echipajelor este asigurata suplimentar prin instalatia de protectie impotriva A.N.M. (Arme de Nimicire in Masa), instalatia de stins incendiu iar a autovehiculului in ansamblu prin aparatura de fumizare si prin camuflaj vizual, termic si la localizare laser.
Cercetatorii in domeniul tehnologiilor autovehiculelor blindate urmaresc cu prioritate solutionarea urmatoarelor probleme: blindatul sa nu fie vazut, sa nu fie lovit, sa nu fie distrus. Deoarece blindajul reprezinta principalul mijloc de protectie si perforarea sau deteriorarea acestuia poate duce la neutralizarea echipajului si/sau a masinii de lupta, vom acorda atentie in continuare acestui element.
Perforarea sau deteriorarea blindajului se poate realiza, in principal, prin urmatoarele moduri:

Proiectilele perforante patrund in blindaj datorita energiei lor cinetice. Puterea de perforare este dependenta de diametrul proiectilului d, grosimea blindajului e, masa proiectilului mp si un factor k factor ce exprima proprietatile proiectilului si blindajului. Aceasta putere este bine aproximata de legea lui de Marre care ne da viteza ramasa a proiectilului [4]:

np = kd0,75e 0,7mp- 0,5

O crestere a puterii de perforare se obtine prin cresterea vitezei proiectilului (a energiei sale cinetice), deci prin cresterea vitezei initiale (la gura tevii). Acest lucru se poate face prin marirea cantitatii sau a calitatii pulberii incarcaturii de azvarlire, dar numai in limitele rezistentei mecanice a tevii gurii de foc. O alta cale pentru cresterea puterii de perforare o reprezinta redesenarea proiectilului cu micsorarea diametrului si pastrarea masei ceea ce a dus la crearea proiectilului tip sageata, proiectil cu elemente de ghidare pe teava (lisa) detasabile la parasirea tevii si eventual stabilizare pe traiectorie.
Proiectilele cumulative, dupa initiere, formeaza o unda de detonatie care se deplaseaza cu viteza constanta pe directia axei proiectilului, de la varful palniei catre baza sa. La colapsul acesteia se formeaza un jet cumulativ cu masa de cca 5 – 10% din masa palniei si cu viteza de 5 – 10 km/s, jet care actioneaza asupra blindajului cu o presiune de cca 1011 Pa (106 kgf/cm2) [1]. Deci, proiectilul cumulativ perforeaza blindajul ca urmare a presiunii dezvoltate si nu a topirii. Puterea de perforare este dependenta de marimea incarcaturii, tipul de substanta exploziva folosit, materialul, grosimea peretelui, unghiul de deschidere si distanta focala ale palniei loviturii cumulative precum si de materialul blindajului.
Proiectilele perforant fugase exercita o actiune de spargere a blindajului. Aceste proiectile distrug blindajul prin efectul pe care il produc in spatele acestuia fara ca blindajul sa fie perforat (utilizand efectul Hopkins). Principiul de functionare al unui astfel de proiectil este urmatorul : la detonarea incarcaturii explozive a proiectilului la contactul acestuia cu blindajul se produce o unda de soc care se propaga prin blindaj cu o viteza aproximativ egala cu viteza sunetului (5100 m/s). Ajunsa in partea cealalta a blindajului unda se reflecta. Aceste unde se comporta ca niste forte de intindere si compresiune. Atunci cand prin compunerea undelor reflectate de catre fetele blindajului se obtine o tensiune care depaseste rezistenta materialului blindajului o parte din acesta se disloca de pe fata interioara cu viteza mare si sub forma de schije mari.
Capacitatea unui autovehicul blindat de a face fata unor astfel de agresiuni mai sus amintite este data in principal de caracteristicile blindajului. Blindajele utilizate in prezent in constructia autovehiculelor blindate pot fi grupate in doua categorii: blindaje pasive si blindaje active.
Pana in anii 80 la tehnica armatelor occidentale s-a optat, la tancuri in special, pentru blindaje compozite de grosimi mari in partea frontala a carcasei si turelei, blindaje care asigura o buna protectie echipajului la loviturile frontale, statistic predominante. Aceasta optiune lasa insa flancurile, spatele, planseul, plafonul turelei si trenul de rulare expuse eventualelor lovituri. Blindajele compozite au avantajul unei bune rezistente la lovituri cumulative de calibru 90 – 100 mm. Nu acelasi lucru se poate spune despre rezistenta la loviturile cumulative de calibru mai mare, la loviturile cumulative „in tandem" chiar de calibre mai mici sau la noile proiectile tip sageata fabricate din uraniu saracit sau tungsten, proiectile superioare celor din carburi de wolfram. Cresterea insa a grosimii partii frontale a cutiei blindate la peste 100 mm si a celei a turelei la peste 200 mm a dus la cresterea greutatii blindatului , deci la necesitatea unui motor mai puternic (pentru pastrarea mobilitatii) deci mai mare, cu consecinte asupra dimensiunilor de gabarit si avand ca rezultat micsorarea capacitatilor de trecere. Aceasta spirala a impus redesenarea cutiei blindate si a turelei, cresterea procentului de mase plastice si aliaje usoare folosite la fabricarea diverselor repere si imbunatatirea retetelor de fabricatie a otelurilor (aliere cu nichel, crom, wolfram, molibden, mangan, beriliu) si a proceselor tehnologice de prelucrare si tratare termica a acestora. Apar de asemenea blindaje tip „sandwich" cu stratul exterior din otel de mare duritate, cel interior din aliaje de titan, aluminiu, vanadiu si crom, intre ele existand materiale ceramice sau materiale plastice armate cu fibra de sticla sau de carbon (fig. 1).
 
 

Fig. 1. Variante constructive de blindaje:

a) blindaj stratificat; b) blindaj ecranat; c) blindaj exploziv

unde:

1 – placa de baza;
2 – invelis din aluminiu sau material plastic;
3 – elemente ceramice;
4 – adeziv;
5 – placa suplimentara;
6 – captuseala;
7 – obstacole suplimentare (placa de blindaj);
8 – cavitate sau adaosuri de polimeri;
9 – suprafata frontala a cutiei blindate;
10 – invelis metalic;
11 – incarcatura exploziva;
12 – elemente suplimentare de protectie si sustinere.

Blindajele tip sandwich au fost completate cu ecrane laterale din otel si cauciuc pentru protectia elementelor de rulare si au fost montate peste blindajul de baza. Astfel, putem discuta despre blindajul omogen, de baza, pasiv si blindajul amovibil, modular, usor de inlocuit si care poate fi pasiv (inert) sau reactiv.
Blindajele omogene sunt alcatuite dintr-un singur strat de material, performantele de protectie fiind dependente de rezistenta mecanica a materialului si de grosimea lui. In incercarea de a evita strapungerea blindajelor omogene de catre proiectilele perforante subcalibru cu elemente detasabile (APDS), de cele perforante subcalibru cu elemente detasabile si stabilizare aerodinamica (APFSDS) s-a ajuns la grosimi de blindaj din ce in ce mai mari, cateva valori fiind prezentate in tabelul 1 [1].

Tabelul 1
Tancul
Tara
Grosimea maxima a peretilor [mm]
Carcasa
Turela
Centurion M. Britanie
76
121
Chieftain M. Britanie
120
150
M 60A1 S.U.A.
120
254
Leopard 1 Germania
70
100
T-54/T-55 Fosta U.R.S.S.
100
203...205
T-72 Fosta U.R.S.S.
200
400

 

Performantele blindajelor stratificate, blindaje alcatuite din mai multe straturi de material de duritate si densitate diferita, sunt date de modul in care se succed straturile dinspre exterior spre interior si de numarul si natura suprafetelor de separatie, toate acestea producand destabilizari ale mijlocului perforant. Aceste blindaje sunt eficace impotriva loviturilor cumulative reducand puterea de perforare a jeturilor. Sunt insa voluminoase datorita grosimii straturilor, a numarului lor si a spatiului de aer dintre acestea (blindaj stratificat in pachet omogen – cu placi in/fara contact sau combinat; blindaj stratificat in pachet neomogen – cu placi in contact, combinate sau compozite). Materialele compozite care se folosesc la blindajele stratificate sunt:

Blindajele reactive declanseaza a contraactiune, de regula o explozie, in momentul impactului penetratorului, explozie care are drept scop perturbarea fenomenului de penetrare pana la reducerea totala a eficientei loviturii. Acest lucru este posibil prin modificarea axei de incidenta, pozitiei de incidenta, prin modificarea simetriei axiale de detonatie a incarcaturii cumulative sau prin distrugerea sau initierea prematura a exploziei unor componente ale penetratorului. Prima utilizare a blindajelor reactive explozive a avut loc in 1982 de catre armata israeliana, pe tancurile Centurion si M-60A1. In prezent acest tip de blindaj a fost adoptat de numerosi fabricanti de tehnica blindata.
Luand in considerare cele prezentate, putem face urmatoarele observatii: Aceste aspecte ne ofera suficiente indicii pentru a putea identifica directiile pe care se desfasoara activitatile de cercetare, in prezent, pe plan mondial .

Bibliografie

    Plesanu, T., mr.dr.ing. – Organizarea generala a blindatelor, Editura Academiei Tehnice Militare, Bucuresti, 1998.
    Christopher, F., Fose, (sub redactia lui) – JANES ARMOUR AND ARTILLERY, 1982–1983, editia a treia, Marea Britanie, Londra, Jane’s Publishing Company Limited, 1982.
    Joseph E. Backofen, Jr. – Kinetic Energy Penetrators versus Armor, ARMOR, SUA, martie-aprilie 1980, nr. 2, vol. LXXXIX, pag. 13-17.
    Juraj Grexa, Josef Smolik – Strela nebo pancir, ATOM, R.S.C., 1975, nr. 11, pag. 328-330.
    Lungu, V. – Blindajul. Protectie si vulnerabilitate, Editura Militara, Bucuresti, 1980.
    Articole din publicatiile: Armor (S.U.A.), Revue Internationale de Defense (Olanda), Defence (Anglia), Jane’s Defence Weekly (Anglia), Military technology (Germania). Inapoi la cuprins

                                                                            Inapoi la cuprins