Komposit sebagai pengganti aluminium. Kendaraan lapis baja eksperimental ACAVP

Daftar Isi:

Komposit sebagai pengganti aluminium. Kendaraan lapis baja eksperimental ACAVP
Komposit sebagai pengganti aluminium. Kendaraan lapis baja eksperimental ACAVP

Video: Komposit sebagai pengganti aluminium. Kendaraan lapis baja eksperimental ACAVP

Video: Komposit sebagai pengganti aluminium. Kendaraan lapis baja eksperimental ACAVP
Video: CARRIER PERSONIL LARSIMAN BMP-1 RUSIA 2024, April
Anonim
Komposit sebagai pengganti aluminium. Kendaraan lapis baja eksperimental ACAVP
Komposit sebagai pengganti aluminium. Kendaraan lapis baja eksperimental ACAVP

Kendaraan tempur lapis baja harus memberikan tingkat perlindungan yang diperlukan, tetapi pada saat yang sama seringan mungkin. Di masa lalu, masalah ini diselesaikan dengan pelindung aluminium, dan kemudian ide-ide yang lebih berani muncul. Dalam proyek percontohan Inggris ACAVP, lambung lapis baja dengan tingkat perlindungan yang memadai dibuat dari bahan komposit berdasarkan fiberglass dan resin epoksi.

Usulan yang berani

Keuntungan utama dari pelindung aluminium dibandingkan baja terkait dengan kepadatannya yang lebih rendah. Karena itu, bagian aluminium dengan massa yang sama bisa lebih tebal dan memberikan perlindungan setidaknya sebagus baja. Selain itu, bagian aluminium yang lebih tebal lebih kaku, yang menyederhanakan desain lambung lapis baja. Semua fitur dari bahan yang berbeda ini telah berulang kali ditunjukkan dalam proyek yang berbeda.

Pada awal tahun sembilan puluhan, Badan Penelitian Pertahanan yang baru dibentuk di bawah Kementerian Pertahanan Inggris, Badan Penelitian Pertahanan (kemudian berganti nama menjadi Badan Evaluasi dan Penelitian Pertahanan), mengajukan proposal untuk mempelajari prospek baju besi berdasarkan bahan komposit. Secara teori, berbagai jenis komposit lebih ringan dari aluminium, tetapi mampu memberikan tingkat perlindungan balistik yang sama.

Gambar
Gambar

Pada tahun 1991, DRA meluncurkan proyek ACAVP (Advanced Composite Armored Vehicle Platform). Beberapa organisasi ilmiah terlibat dalam penelitian, dan perusahaan GKN, Westland Aerospace, Vickers Defenses Systems dan Short Brothers akan berpartisipasi dalam produksi peralatan eksperimental.

Selanjutnya, komposisi peserta program berubah. Jadi, pada pertengahan tahun sembilan puluhan, perusahaan "Pendek" meninggalkannya, yang tidak memiliki fasilitas produksi yang diperlukan. Sebaliknya, Vosper Thorneycroft bergabung dengan pekerjaan itu. Pada tahun 2001, DRA/DERA dibubarkan dan QinetiQ menjadi peserta utama program tersebut.

Teori baju besi

Pada tahap pertama proyek, pada tahun 1991-93, tugasnya adalah menemukan komposit optimal yang mampu menggantikan pelindung aluminium. Direncanakan untuk mempelajari bahan yang ada dan menjanjikan dan menemukan yang paling sukses secara teknis - dan menguntungkan secara ekonomi. Saat menentukan karakteristik yang diperlukan dari baju besi komposit, mereka ditolak oleh perlindungan dari serial aluminium BMP Warrior.

Gambar
Gambar

Arsitektur umum dari baju besi baru ditentukan dengan cukup cepat. Diusulkan untuk melakukannya pada matriks resin epoksi yang diisi dengan bahan lembaran. Ini membutuhkan pengujian resin dan bahan yang berbeda dan membandingkannya. Pada tahap ini, biaya menjadi faktor penting. Jadi, mutu standar fiberglass dengan karakteristik kekuatan terbatas hanya berharga 3 pon per kilogram. Serat aramid yang lebih kuat (Kevlar) berharga 20 pound per kilogram. Berbagai macam resin epoksi tersedia, dan biayanya sangat bervariasi.

Komposisi akhir pelindung untuk prototipe ACAVP ditentukan pada tahun 1993. Diusulkan untuk direkatkan dari kain kaca dari Komposit Hexcel menggunakan resin Araldite LY556 dari Ciba. Mereka juga membutuhkan cetakan dan perkakas lain untuk produksi - perusahaan Short Brothers bertanggung jawab atas mereka.

Bagian-bagian itu akan diproduksi menggunakan teknologi vakum. Lembaran fiberglass ditempatkan dalam tas tahan panas khusus, dan rakitan ini ditempatkan dalam cetakan. Vakum dibuat di dalam tas, setelah itu resin dimasukkan ke dalam. Setelah lembaran diresapi dengan resin, bagian komposit yang akan datang ditempatkan dalam oven sintering.

Gambar
Gambar

Selama penelitian, blok baju besi komposit dengan komposisi berbeda dan dimensi berbeda diproduksi. Produk akhir dari tahap ini adalah pintu belakang untuk Warrior BMP. Produk ini diuji pada tahun 1993. Pintu komposit dengan ketahanan yang sama terhadap peluru adalah 25% lebih ringan. Hal ini menunjukkan bahwa dimungkinkan untuk menghasilkan keseluruhan bodi komposit dengan karakteristik yang diinginkan.

Prototipe

Pada tahun 1993, pengembangan dimulai pada prototipe ACAVP dengan lambung komposit. Proyek ini dikembangkan oleh perusahaan Vickers berdasarkan Warrior BMP. Untuk pertama kalinya dalam sejarah perusahaan, proyek ini dibuat seluruhnya dalam bentuk digital. Saat mendesain, komponen dan rakitan yang sudah jadi digunakan secara aktif; pembangkit listrik, sasis dan beberapa unit lainnya dipinjam dengan sedikit perubahan. Desainnya baru selesai pada Oktober 1996, dan setelah itu persiapan konstruksi dimulai.

Bodi komposit untuk ACAVP memiliki tampilan yang mirip dengan armor Warrior, tetapi memiliki kontur yang lebih sederhana yang membuatnya lebih mudah untuk membuat dan melepas bagian dari formulir. Tubuh itu terbelah menjadi dua bagian. Bawah "mandi" memiliki panjang kira-kira. 6, 5 m dan berat 3 ton Bushing dan elemen lain untuk mengencangkan pembangkit listrik, sasis, dll. Ditanam dalam komposit. Kotak atas lambung memiliki massa 5,5 ton, menerima bagian depan yang miring dan atap panjang dengan cincin menara dan palka. Ketebalan armor komposit di area paling kritis mencapai 60 mm

Gambar
Gambar

Tingkat perlindungan lambung semacam itu sesuai dengan pelindung BMP serial. Ini juga menyediakan kemungkinan memasang unit pemesanan berengsel - baja, aluminium atau komposit. Ini memungkinkan untuk memperkuat perlindungan, menggunakan daya dukung yang dibebaskan.

Di bagian belakang lambung dipasang unit daya dari kendaraan tempur infanteri berbasis mesin diesel Perkins V-8 Condor dengan kapasitas 550 hp. Komposit dapat menahan suhu hingga 130 ° C, yang memungkinkan untuk tidak khawatir tentang kerusakan kompartemen mesin. Undercarriage enam rol dengan suspensi batang torsi dan roda penggerak belakang digunakan.

ACAVP yang berpengalaman dilengkapi dengan turret Warrior. Awak dikurangi menjadi dua orang - pengemudi dan komandan. Mereka ditempatkan di lambung dan kompartemen pertempuran dan jatuh ke tempatnya melalui lubang palka mereka sendiri. Kompartemen pasukan tidak ada.

Tergantung pada peralatan dan faktor lainnya, massa total ACAVP berada di kisaran 18-25 ton, kinerja mengemudi tetap pada tingkat BMP yang ada. Dengan tingkat perlindungan yang sama, lambung komposit 25% lebih ringan dari aluminium, dan penghematan massa mencapai 1,5-2 ton. Bila menggunakan komponen pelindung lainnya, perbedaan berat dapat ditingkatkan hingga 30%. Namun, kasing baru itu tidak murah, dan harganya yang tinggi dapat mengimbangi keuntungan lainnya.

Gambar
Gambar

Komposit di tempat pembuangan sampah

Persiapan untuk konstruksi prototipe kendaraan lapis baja ACAVP dimulai pada akhir tahun 1996. Pada tahap ini, menjadi jelas bahwa Short Brothers tidak dapat memproduksi dua elemen lambung berukuran besar karena kurangnya tungku dengan dimensi yang dibutuhkan. Pesanan untuk produksi baju besi dipindahkan ke Vosper Thorneycroft.

Pada akhir tahun 1997, prototipe selesai dan dibawa keluar untuk pengujian. Pengujian mengkonfirmasi kekuatan dan kekakuan lambung yang tinggi, yang memungkinkan kendaraan lapis baja untuk bergerak di medan yang kasar tanpa risiko deformasi, kerusakan, dll. Mobil lengkap tidak diuji dengan menembak, tetapi panel komposit individu yang dibuat menggunakan teknologi yang sama lulus tes ini.

Pengujian prototipe ACAVP diselesaikan pada tahun 2000-2001. dengan hasil positif. Dalam praktiknya, semua perhitungan pengembang telah dikonfirmasi, dan para perancang memiliki seperangkat teknologi menjanjikan yang cocok untuk digunakan dalam proyek-proyek baru. Masa depan perkembangan ini hanya bergantung pada rencana dan keinginan departemen militer.

Gambar
Gambar

Kepentingan tentara dalam perkembangan baru terbatas. Militer sangat mengapresiasi perkembangan yang menjanjikan dan kelebihannya. Namun, mereka tidak memiliki keinginan untuk meluncurkan teknologi baru dan menggunakannya dalam proyek nyata. Beberapa tahun kemudian, pengembangan keluarga kendaraan lapis baja Ajax yang menjanjikan dimulai, tetapi dalam program ini mereka kembali memutuskan untuk menggunakan lapis baja aluminium dan baja. Apakah ide baju besi komposit akan kembali tidak diketahui.

Nasib prototipe

Setelah pengujian selesai, satu-satunya kendaraan lapis baja ACAVP yang berpengalaman dipindahkan ke museum tank di Bovington. Dia ditempatkan di salah satu ruang pameran, di samping perkembangan menarik lainnya dari industri Inggris. Prototipenya masih dalam kondisi baik, dan secara teratur dibawa ke pelabuhan tank untuk berpartisipasi dalam "festival tank" lokal.

Sejak tahun 2001, topik baju besi komposit telah dikembangkan secara terbatas oleh QinetiQ. Spesialisnya secara teratur mengunjungi Bovington dan memeriksa mesin ACAVP. Studi semacam itu memberikan wawasan tentang bagaimana tubuh komposit berperilaku seiring bertambahnya usia. Data yang dikumpulkan digunakan dalam penelitian baru dan dapat digunakan dalam proyek yang menjanjikan. Tentu saja, jika tentara Inggris menunjukkan minat pada materi baru.

Direkomendasikan: