Titanijumska legura, osnovni alternativni materijal za buduća oklopna borbena vozila

Duboke promjene se dešavaju na modernim kopnenim bojištima, uz brzu projekciju, mobilnost u svim domenima i visoku preživljavanje koji se pojavljuju kao ključni razvojni ciljevi za oklopna borbena vozila. Tradicionalni oklopni čelik i aluminijska legura imaju dugo utemeljene sisteme zaštite vozila, ali su zarobljeni u inherentnoj kontradikciji: poboljšana zaštita dolazi s dodatnom težinom, dok smanjenje težine znači kompromitovanu zaštitu. Vođena dvostrukim pritiscima borbe visokog intenziteta i strateške mobilnosti, lagana revolucija usredotočena nametali visokih performansise tiho odvijao.

 

 

1. Armour steel

Pruža pouzdane zaštitne performanse i uglavnom se koristi za tešku oklopnu opremu. Ipak, njegova velika gustina gura težinu vozila na 50-60 tona, a neka se približavaju 70 tona. Ovo ograničava upravljivost, prometnost i stratešku projekciju, ometajući brzo raspoređivanje.

 

2.Aluminijumska legura

Široko prihvaćen za laka borbena vozila, odlikuje se malom vlastitom težinom i dobrom pokretljivošću. Međutim, njegov zaštitni kapacitet je slab i pruža slabu otpornost na udare municije. Sklon je stvaranju toksičnih ostataka na visokim temperaturama nakon udara i prikladan je samo za borbu niskog intenziteta.

 

3.Razvojna dilema

Kako moderna protutenkovska municija postaje sve snažnija, povećanje zaštite samo zadebljanjem čeličnih ploča dostiglo je svoju granicu. Borbena vozila moraju istovremeno postići lagani dizajn, visoku razinu zaštite i visoku pouzdanost, stvarajući hitnu potražnju za novim oklopnim materijalima.

 

 

1.Opća svojstva

Može se pohvaliti ukupnim performansama superiornijim od čelika i aluminija, rješavajući kompromis između zaštite vozila i mobilnosti. Njegova dobro izbalansirana specifična snaga, žilavost i prilagodljivost okolini omogućavaju transformativni napredak lake težine u oklopnim sistemima.

 

2. Visoka specifična snaga (prednost jezgre)

Obično korišćena legura titana TC4 ima gustinu ekvivalentnu 57% čelika, sa vlačnom čvrstoćom do 1000 MPa, kombinujući čvrstoću čelika i malu težinu aluminijuma.

Na identičnom nivou zaštite: postiže smanjenje težine od 25-30% u poređenju sa čeličnim oklopom.

Pri identičnoj ukupnoj težini vozila: deblji zaštitni slojevi mogu biti implementirani, što daje bolju otpornost na udarce i fragmente od homogenog čeličnog oklopa.

 

3. Svojstva koja se prilagođavaju bojnom polju

Odlična otpornost na lom zaustavlja širenje udarnih pukotina i smanjuje sekundarno uništavanje fragmenata.

Nemagnetne, smanjuju prijetnje od nagaznih mina s magnetnim upaljačima i municije koja se može detektirati magnetima.

Otporan na koroziju i tolerantno na ekstremno visoke i niske temperature. Pouzdano radi u različitim teškim okruženjima, smanjuje opterećenje održavanja i produžava vijek trajanja opreme.

 

4. Široki scenariji primjene

Može zamijeniti čelične komponente za proizvodnju nosivih dijelova kao što su okviri karoserije vozila i trkaći prstenovi kupole za smanjenje težine.

Koristeći se kao prednje ploče za kompozitni oklop i dodatne zaštitne slojeve, formiraju višeslojne zaštitne strukture zajedno sa keramikom i polimernim materijalima za slabljenje mlaznih strujanja municije i udarnih talasa, čime se podiže ukupna zaštita vozila.

 

 

1.Opći pregled

Glavne vojne sile širom svijeta prepoznale su vrijednost legure titanijuma za primjenu oklopa. Kontinuirano istraživanje, razvoj i testiranje prototipa se provode kako bi se titanijumska legura iz laboratorijskih postavki preselila u praktičnu opremu.

 

2. Sjedinjene Američke Države

Počelo je rano i izgradilo solidne tehničke rezerve. Tokom nadogradnje tenka M1A2, sedam čeličnih komponenti uključujući vanjske ploče kupole i otvore zamijenjeno je dijelovima od legure titanijuma. Stotine kilograma težine vozila je smanjeno bez žrtvovanja zaštite, poboljšanja mobilnosti i potrošnje goriva. Ovo je potvrdilo izvodljivost primjene legure titanijuma na tešku opremu za glavnu borbu.

 

3.Evropa (Francuska)

Istraživanje se fokusira na laka borbena vozila. VBCI borbeno vozilo pešadije na točkovima opremljeno je dodatnim oklopom od legure titanijuma. Teži oko 18 tona, može izdržati vatru iz malokalibarskog oružja i fragmente, ispunjavajući zahtjeve za vazdušni transport i brzo raspoređivanje.

 

4.Rusija (Sovjetski Savez)

Prototip tenka Projekta 685 sa punim oklopom od titanijuma razvijen je ranijih godina, dokazujući tehničku održivost tenkova teških legura titanijuma. Ipak, nije se masovno proizvodio zbog ograničenja u tehnologijama topljenja i prerade tog doba, kao i previsokih troškova.

 

5.Kina

Tehnologija legure titanijuma vojne klase je brzo napredovala poslednjih godina. Uz podršku kompletnog industrijskog lanca titanijuma, postignut je tehnološki napredak u oblasti ultralakih artiljerijskih oruđa, strukturnih komponenti vozila i kompozitnih oklopnih ploča. Proboji u ključnim tehnologijama kao što su formiranje velikih komponenti i precizno zavarivanje postavili su temelje za laganu naknadnu ugradnju domaćih borbenih vozila sa legurom titanijuma.

 

 

1.Visoki troškovi

Složene procedure su potrebne za prečišćavanje rude titana i kovanje ploča, uz stroge zahtjeve za opremom. Troškovi materijala i obrade su daleko veći od troškova oklopnog čelika. Potpuna zamjena čeličnih komponenti drastično bi povećala troškove nabavke opreme, čineći masovnu konverziju nepraktičnom.

 

2. Izazovna obrada

Titanijumska legura je hemijski reaktivna. Lako reaguje sa vazduhom tokom zavarivanja i oblikovanja, stvarajući pore i pukotine. Proizvodnja se mora odvijati pod zaštitom od inertnog plina, što nameće stroge zahtjeve za opremu, majstorstvo i stručnost rukovaoca. Niske stope prinosa za zavarivanje velikih komponenti ometaju masovnu proizvodnju.

 

3. Intrinzična ograničenja materijala

Titanijumska legura ima slabu otpornost na habanje. Kada je podvrgnut napadima normalnog upada od strane tvrdih penetratorskih jezgara projektila koji probijaju oklop visokog omjera dužine i prečnika, oklop od čistog titanijuma pruža lošiju otpornost na prodiranje u poređenju sa specijalnim oklopnim čelikom visokog kvaliteta. Jednostavna zamjena čelika jedan na jedan stoga nije izvodljiva.