Armadura de veículo - Vehicle armour

O Exército dos EUA 's M1 Abrams MBT com PRESA (tanque de sobrevivência urbano Kit) atualizar usos composite , reativa e armadura ripas

Os veículos militares são comumente blindados (ou blindados; consulte as diferenças de grafia ) para suportar o impacto de estilhaços , balas , projéteis , foguetes e mísseis , protegendo o pessoal interno do fogo inimigo. Esses veículos incluem veículos blindados de combate, como tanques , aeronaves e navios .

Os veículos civis também podem ser blindados. Esses veículos incluem carros usados ​​por funcionários (por exemplo, limusines presidenciais ), repórteres e outros em zonas de conflito ou onde crimes violentos são comuns. Carros blindados civis também são usados ​​rotineiramente por empresas de segurança para transportar dinheiro ou objetos de valor para reduzir o risco de assaltos em estradas ou de sequestro de cargas.

A armadura também pode ser usada em veículos para proteger contra ameaças que não sejam um ataque deliberado. Algumas espaçonaves são equipadas com armadura especializada para protegê-las contra impactos de micrometeoróides ou fragmentos de lixo espacial . Aeronaves modernas movidas por motores a jato geralmente os possuem equipados com uma espécie de armadura na forma de uma bandagem de kevlar composta de aramida ao redor da carcaça do ventilador ou paredes de contenção de detritos construídas na carcaça de seus motores de turbina a gás para evitar ferimentos ou danos à fuselagem caso o ventilador , compressor ou lâminas da turbina se soltam .

O projeto e a finalidade do veículo determinam a quantidade de blindagem transportada, uma vez que a blindagem costuma ser muito pesada e uma quantidade excessiva de blindagem restringe a mobilidade. A fim de diminuir este problema, alguns novos materiais ( nanomateriais ) e composições de materiais estão sendo pesquisados, incluindo papel para bucky e placas de blindagem de espuma de alumínio .

Materiais

Metais

Aço

Armadura homogênea enrolada é forte, dura e resistente (não se estilhaça quando atingida por um golpe rápido e forte). Aços com essas características são produzidos pelo processamento de tarugos de aço fundido de tamanho apropriado e, em seguida, laminados em placas com a espessura necessária. A laminação e o forjamento (martelar o aço quando ele está em brasa) retiram a estrutura granulada do aço, removendo imperfeições que reduziriam a resistência do aço. A laminação também alonga a estrutura de grãos no aço para formar linhas longas, que permitem que a tensão sob a qual o aço é colocado quando carregado flua por todo o metal e não se concentre em uma área.

Alumínio

O British Fox CVR (W) foi construído principalmente em alumínio.

O alumínio é usado quando o peso leve é ​​uma necessidade. É mais comumente usado em APCs e carros blindados . Embora certamente não seja o metal mais forte, é barato, leve e resistente o suficiente para servir como uma armadura fácil.

Ferro

O ferro forjado era usado em navios de guerra blindados . As primeiras armaduras de ferro europeias consistiam em 10 a 12,5 cm de ferro forjado apoiado em até um metro de madeira maciça . Desde então, tem sido complementado por aço devido ao aço ser significativamente mais resistente.

Titânio

O titânio tem quase o dobro da densidade do alumínio, mas pode ter uma resistência ao escoamento semelhante aos aços de alta resistência, conferindo-lhe uma alta resistência específica. Ele também tem uma alta resiliência específica e tenacidade específica. Portanto, apesar de ser mais caro, ele encontra aplicação em áreas onde o peso é uma preocupação, como blindagem pessoal e aviação militar . Alguns exemplos notáveis ​​de seu uso incluem o USAF A-10 Thunderbolt II e a aeronave de ataque ao solo Sukhoi Su-25 soviética / russa , utilizando um gabinete de titânio em forma de banheira para o piloto, bem como o Mil Mi soviético / russo -24 helicóptero de ataque.

Urânio

Por causa de sua alta densidade, o urânio empobrecido também pode ser usado em blindagens de tanques, prensado entre folhas de placas de blindagem de aço. Por exemplo, alguns tanques M1A1HA e M1A2 Abrams de produção tardia construídos após 1998 têm reforço DU como parte da blindagem na frente do casco e na frente da torre, e há um programa para atualizar o resto (ver blindagem Chobham )

Plástico

O metal plástico era um tipo de blindagem para veículos originalmente desenvolvida para navios mercantes pelo Almirantado Britânico em 1940. A composição original foi descrita como 50% de granito limpo de meia polegada, 43% de mineral calcário e 7% de betume . Normalmente era aplicado em uma camada de cinco centímetros de espessura e apoiada em meia polegada de aço .

A armadura de plástico foi altamente eficaz em parar as balas perfurantes porque as partículas de granito duro desviariam a bala, que então se alojaria entre a armadura de plástico e a placa de aço. A armadura de plástico pode ser aplicada despejando-a em uma cavidade formada pela placa de suporte de aço e uma forma temporária de madeira.

Algumas armaduras de tanques de batalha principais (MBT) utilizam polímeros, por exemplo, poliuretano como o usado na armadura de apliques 'BDD' aplicada aos T-62 e T-55 modernizados .

Vidro

Teste balístico de um painel de vidro à prova de bala

Vidro à prova de balas é um termo coloquial para o vidro que é particularmente resistente a ser penetrado quando atingido por balas . A indústria geralmente se refere a ele como vidro à prova de bala ou armadura transparente .

O vidro resistente a balas é geralmente construído com um material forte, mas transparente , como policarbonato termoplástico ou com camadas de vidro laminado . O resultado desejado é um material com aparência e comportamento de transmissão de luz de vidro padrão, que oferece vários graus de proteção contra fogo de armas pequenas .

A camada de policarbonato, geralmente composta por produtos como Armormax , Makroclear, Cyrolon, Lexan ou Tuffak, geralmente é imprensada entre camadas de vidro normal. O uso de plástico no laminado oferece resistência ao impacto, como agressão física com martelo, machado, etc. O plástico oferece pouca resistência à bala. O vidro, que é muito mais duro do que o plástico, alisa a bala e, portanto, impede a penetração. Esse tipo de vidro resistente a balas tem geralmente 70–75 mm (2,8–3,0 pol.) De espessura.

O vidro resistente a balas, construído com camadas de vidro laminado, é feito de folhas de vidro unidas com polivinilbutiral , poliuretano ou acetato de etileno-vinila . Esse tipo de vidro à prova de bala tem sido usado regularmente em veículos de combate desde a Segunda Guerra Mundial ; tem normalmente cerca de 100-120 mm (3,9-4,7 pol.) de espessura e é geralmente extremamente pesado.

Novos materiais estão sendo desenvolvidos. Um deles, o oxinitreto de alumínio , é muito mais leve, mas custa US $ 10-15 por polegada quadrada muito mais caro.

Cerâmica

O mecanismo preciso da cerâmica para derrotar o HEAT foi descoberto na década de 1980. A fotografia de alta velocidade mostrou que o material cerâmico se estilhaça à medida que a rodada HEAT penetra, os fragmentos altamente energéticos destruindo a geometria do jato de metal gerado pela carga oca , diminuindo muito a penetração. Camadas de cerâmica também podem ser usadas como parte de soluções de blindagem composta. A alta dureza de alguns materiais cerâmicos atua como um disruptor que estilhaça e espalha a energia cinética dos projéteis.

Composto

Veículo militar leve Plasan Sand Cat (5t) com corpo blindado composto integrado

Armadura composta é uma armadura que consiste em camadas de dois ou mais materiais com propriedades físicas significativamente diferentes; aço e cerâmica são os tipos de materiais mais comuns em armaduras compostas. A armadura composta foi desenvolvida inicialmente na década de 1940, embora não tenha entrado em serviço até muito mais tarde e os primeiros exemplos são frequentemente ignorados em face de armaduras mais recentes, como a armadura Chobham . A eficácia da armadura composta depende de sua composição e pode ser eficaz contra penetradores de energia cinética , bem como munições de carga moldada ; metais pesados às vezes são incluídos especificamente para proteção contra penetradores de energia cinética.

A armadura composta usada nos tanques de batalha principais ocidentais e israelenses modernos consiste em grande parte em elementos de armadura reativa não explosiva (NERA) - um tipo de armadura reativa . Esses elementos são geralmente um laminado que consiste em duas placas rígidas (geralmente aço de alta dureza) com algum material de camada intermediária de baixa densidade entre elas. Com o impacto, a camada intermediária incha e move as placas, interrompendo os 'jatos' de calor e possivelmente degradando os projéteis de energia cinética. Atrás desses elementos estará algum elemento de apoio projetado para parar o jato degradado ou elemento de projétil, que pode ser de aço de alta dureza, ou algum composto de aço e cerâmica ou possivelmente urânio.

Principais tanques de guerra soviético do T-64 blindada composta em diante utilizados frequentemente que consistia de algum material de enchimento de baixa densidade entre as placas de aço relativamente grossas ou peças fundidas, por exemplo Combinação K . Por exemplo, a frente e a bochecha da torre do T-64 foram originalmente preenchidas com alumínio e, em seguida, bolas de cerâmica e alumínio, enquanto alguns modelos do T-72 apresentam um enchimento de vidro chamado 'Kvartz'. O tanque glacis era frequentemente um sanduíche de aço e algum enchimento de baixa densidade, seja textolite (um polímero reforçado com fibra de vidro ) ou placas de cerâmica. As torres T-80 e T-72 posteriores continham elementos NERA, semelhantes aos discutidos acima.

Navios

Diagrama de elementos comuns de armadura de navio de guerra. A armadura de cinto é indicada por "A".

A blindagem de cinto é uma camada de blindagem externa ao casco (embarcação) de navios de guerra, normalmente em navios de guerra , cruzadores de batalha , cruzadores e alguns porta-aviões .

Normalmente, o cinto é coberto desde o convés até algum ponto abaixo da linha de água do navio. Se for construído dentro do casco, em vez de formar o casco externo, pode ser instalado em um ângulo inclinado para melhorar a proteção.

Quando atingida por um projétil ou torpedo , a armadura do cinto é projetada para impedir a penetração, por ser muito grossa para a ogiva penetrar ou inclinada a um grau que desviaria qualquer um dos projéteis. Freqüentemente, a armadura do cinto principal era complementada com uma antepara de torpedo espaçada vários metros atrás do cinto principal, projetada para manter a integridade estanque do navio mesmo se o cinto principal fosse penetrado.

O espaço aéreo entre a correia e o casco também adiciona flutuabilidade . Vários navios de guerra tinham blindagem de cinto que era mais fina ou mais rasa do que o desejável, para acelerar a produção e conservar recursos.

A blindagem de convés em porta-aviões geralmente fica no nível do convés de vôo , mas em alguns dos primeiros porta-aviões estava no convés do hangar . (Veja cabine de pilotagem blindada .)

Aeronave

A blindagem não é comum em aeronaves, que geralmente dependem de sua velocidade e capacidade de manobra para evitar fogo no solo, em vez de tentar resistir a impactos. Além disso, qualquer blindagem capaz de interromper disparos antiaéreos de grande calibre ou fragmentos de mísseis resultaria em uma penalidade de peso inaceitável. Portanto, apenas as partes vitais de uma aeronave, como o assento ejetável e os motores, geralmente são blindadas. Esta é uma área onde o titânio é amplamente utilizado como revestimento de blindagem. Por exemplo, na American Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II e na aeronave de ataque ao solo Sukhoi Su-25 de construção soviética , bem como no helicóptero de ataque ao solo Mil Mi-24 Hind, o piloto senta-se em um compartimento de titânio conhecido como "banheira" por sua forma. Além disso, os pára-brisas de aeronaves maiores são geralmente feitos de materiais laminados resistentes a impactos , mesmo em embarcações civis, para evitar danos causados ​​por colisões de pássaros ou outros detritos.

Veículos blindados de combate

Os veículos mais blindados hoje são os principais tanques de batalha , que são a ponta de lança das forças terrestres e são projetados para resistir a mísseis antitanque , penetradores de energia cinética , ameaças NBC e, em alguns tanques, até projéteis de trajetória íngreme. Os tanques Merkava israelenses foram projetados de forma que cada componente do tanque funcione como uma armadura de reserva adicional para proteger a tripulação. A armadura externa é modular e permite a substituição rápida da armadura danificada.

Layout

Para eficiência, a armadura mais pesada em um veículo blindado de combate (AFV) é colocada em sua frente. As táticas de tanque exigem que o veículo sempre fique de frente para a direção provável do fogo inimigo, tanto quanto possível, mesmo em operações de defesa ou retirada .

Armaduras inclinadas e curvas podem aumentar sua proteção. Dada uma espessura fixa da placa da armadura, um projétil que atinja um ângulo deve penetrar mais na armadura do que um que atinja perpendicularmente . Uma superfície inclinada também aumenta a chance de desviar um projétil. Isso pode ser visto em projetos de casco em V , que direcionam a força de um dispositivo explosivo improvisado ou mina terrestre para longe do compartimento da tripulação, aumentando a capacidade de sobrevivência da tripulação .

Spall liners

Começando durante a Guerra Fria, muitos AFVs têm spall liners dentro da armadura, projetados para proteger a tripulação e o equipamento interno da fragmentação (fragmentação) liberada pelo impacto de projéteis inimigos, especialmente ogivas de cabeça de esmagamento de alto explosivo . Os revestimentos Spall são feitos de Kevlar , Dyneema , Spectra Shield ou materiais semelhantes.

Aplique

Kit de armadura complementar composto para veículos

A armadura de aplique, ou armadura complementar, consiste em placas extras montadas no casco ou torre de um AFV. As placas podem ser feitas de qualquer material e são projetadas para serem adaptadas a um AFV para resistir a armas que podem penetrar na armadura original do veículo. Uma vantagem da blindagem aplicada é a possibilidade de ajustar o nível de proteção do veículo a um cenário de ameaça específico.

Improvisado

A blindagem de veículos às vezes é improvisada no meio de um conflito armado por equipes de veículos ou unidades individuais. Na Segunda Guerra Mundial , as tripulações dos tanques britânicos, canadenses e poloneses soldaram faixas sobressalentes da trilha do tanque aos cascos de seus tanques Sherman . As tripulações dos tanques americanos costumavam adicionar sacos de areia no casco e torres dos tanques Sherman, geralmente em uma gaiola elaborada feita de vigas. Alguns tanques Sherman foram blindados no campo com placas de glacis e outras blindagens cortadas de tanques nocauteados para criar Jumbos improvisados , batizados em homenagem ao tanque de assalto M4A3E2 fortemente blindado. Na Guerra do Vietnã , os " caminhões de armas " dos EUA foram blindados com sacos de areia e placas blindadas de aço fabricadas localmente . Mais recentemente, as tropas americanas no Iraque blindaram Humvees e vários veículos militares de transporte com materiais de sucata: isso veio a ser conhecido como " armadura caipira " ou "armadura haji" pelos americanos. Além disso, ocorreu o incidente do Killdozer , com a escavadeira modificada blindada com aço e concreto composto, que se mostrou altamente resistente a armas de pequeno porte.

Espaçado

Sturmgeschütz III com placas de blindagem espaçadas.

A armadura com duas ou mais placas espaçadas, chamada armadura espaçada, tem sido usada desde a Primeira Guerra Mundial , onde foi usada nos tanques Schneider CA1 e Saint-Chamond . A armadura espaçada pode ser vantajosa em várias situações. Por exemplo, pode reduzir a eficácia dos penetradores de energia cinética, porque a interação com cada placa pode fazer com que a rodada tombe, defletir, deformar ou desintegrar. Este efeito pode ser aumentado quando a armadura é inclinada . A armadura espaçada também pode oferecer maior proteção contra projéteis HEAT . Isso ocorre porque a ogiva de carga moldada pode detonar prematuramente (na primeira superfície), de modo que o jato de metal produzido perde sua coerência antes de atingir a blindagem principal e impactar em uma área mais ampla. Às vezes, as superfícies internas dessas cavidades ocas são inclinadas, apresentando ângulos em relação ao caminho antecipado do jato da carga moldada, a fim de dissipar ainda mais seu poder. Levado ao extremo, placas de armadura relativamente finas, malha de metal ou placas de ripas , muito mais leves do que a armadura totalmente protetora, podem ser anexadas como saias laterais ou saias de torre para fornecer proteção adicional contra tais armas. Isso pode ser visto em tanques alemães no meio e no final da Segunda Guerra Mundial , bem como em muitos AFVs modernos . Considerada como um todo, a armadura espaçada pode fornecer proteção significativamente aumentada enquanto economiza peso.

O escudo Whipple análogo usa o princípio da armadura espaçada para proteger a espaçonave dos impactos de micrometeoróides muito rápidos . O impacto com a primeira parede derrete ou quebra a partícula que entra, fazendo com que os fragmentos se espalhem por uma área maior ao atingir as paredes subsequentes.

Inclinado

O Merkava apresenta armadura extremamente inclinada na torre

A armadura inclinada é uma armadura montada em um ângulo não vertical e não horizontal, normalmente em tanques e outros veículos blindados de combate. Para uma dada normal para a superfície da armadura, sua espessura de placa, aumentando a inclinação da armadura melhora o nível de proteção da armadura, aumentando a espessura medida em um plano horizontal, enquanto para uma determinada densidade de área da armadura a proteção pode ser aumentada ou reduzido por outros efeitos de inclinação, dependendo dos materiais de armadura usados ​​e das qualidades do projétil que o atinge. O aumento da proteção causado pelo aumento da inclinação, mantendo a espessura da placa constante, é devido a um aumento proporcional da densidade da área e, portanto, da massa e, portanto, não oferece benefício de peso. Portanto, os outros possíveis efeitos da inclinação, como deflexão, deformação e ricochete de um projétil, têm sido os motivos para a aplicação de blindagem inclinada em projetos de veículos blindados. Outro motivo é o fato de a blindagem inclinada ser a forma mais eficiente de cobrir o equipamento necessário, pois envolve menos volume com menos material. Os ângulos mais agudos são geralmente vistos na placa frontal, tanto por ser o lado do casco com maior probabilidade de ser atingido quanto porque há mais espaço para inclinação na direção longitudinal de um veículo.

Reativo

Tanque M60A1 Patton com Blazer israelense ERA .

A blindagem reativa explosiva , inicialmente desenvolvida pelo pesquisador alemão Manfred Held enquanto trabalhava em Israel, usa camadas de alto explosivo imprensadas entre placas de aço. Quando uma ogiva de carga moldada atinge, o explosivo detona e empurra as placas de aço para dentro da ogiva, interrompendo o fluxo do penetrador de metal líquido da carga (geralmente cobre a cerca de 500 graus Celsius; pode ser feito para fluir como água por pressão suficiente) . O ERA "leve" tradicional é menos eficaz contra penetradores cinéticos. A armadura reativa "pesada", entretanto, oferece melhor proteção. O único exemplo atualmente em serviço generalizado é o russo Kontakt-5 . A blindagem reativa explosiva representa uma ameaça para as tropas amigas próximas ao veículo.

A armadura reativa não explosiva é uma armadura espaçada avançada que usa materiais que mudam sua geometria de modo a aumentar a proteção sob o estresse do impacto.

Os sistemas de proteção ativa usam um sensor para detectar um projétil que se aproxima e lançar explosivamente um contraprojeto em seu caminho.

Slat

Bulldozer blindado IDF Caterpillar D9 com armadura de ripas (além de placas de armadura e janelas à prova de balas). A armadura D9 desvia RPG foguetes e mesmo 9K11 Malyutka (AT-3 Sagger) ATGMs .

A armadura de ripas é projetada para proteger contra ataques de foguetes e mísseis antitanque , onde a ogiva é uma carga modelada . As lâminas são espaçadas de modo que a ogiva seja parcialmente deformada antes de detonar ou o mecanismo de estopim é danificado, evitando assim totalmente a detonação. Como as cargas moldadas dependem de uma estrutura muito específica para criar um jato de metal quente, qualquer interrupção nessa estrutura reduz muito a eficácia da ogiva. A armadura de ripas pode ser derrotada por designs de carga em tandem , como o RPG-27 e o RPG-29 .

Eletricamente carregado

A blindagem eletricamente carregada é um desenvolvimento recente no Reino Unido pelo Laboratório de Ciência e Tecnologia de Defesa . Um veículo é equipado com duas carcaças finas, separadas por um material isolante. A camada externa mantém uma enorme carga elétrica , enquanto a camada interna está no solo. Se um jato HEAT penetrando na camada externa e forma uma ponte entre as camadas, a energia elétrica é descarregada através do jato, interrompendo-o. Os testes até agora têm sido extremamente promissores e espera-se que sistemas aprimorados possam proteger contra penetradores de KE. Os desenvolvedores da série de veículos blindados Future Rapid Effect System (FRES) estão considerando essa tecnologia.

Veja também

Referências

links externos