Armure de Chobham

L'armure de Chobham de est le nom officieusement donné à une armure composée développée dans les années 60 au centre britannique de recherches du réservoir du sur le Chobham commun. Le nom a depuis deviennent la limite générique commune pour l'armure en céramique de véhicule de .

Bien que les détails de construction de l'armure commune de Chobham demeurent un secret, il a été décrit comme se composant de tuiles en céramique du emballées dans une matrice en métal et métallisées sur un plat de soutien et plusieurs couches élastiques. En raison de la dureté extrême de la céramique utilisée, ils offrent la résistance supérieure contre les frais Shaped tel que les ronds antichar explosifs puissants du (la CHALEUR) et ils brisent les pénétrateurs d'énergie cinétique de

Structure

Les carreaux de céramique ont un " ; capability" de coup de multiple ; problème c'est-à-dire ils ne peuvent pas soutenir des impacts successifs sans perdre rapidement beaucoup de leur valeur protectrice. Pour réduire au minimum les effets de ceci les tuiles sont rendues aussi petites que possible, mais les éléments de matrice ont une épaisseur pratique minimale environ de pouce/25 millimètres. et le rapport de l'assurance fourni par des tuiles deviendrait défavorable, plaçant une limite pratique à un diamètre d'environ dix centimètres. Les petits carreaux de céramique hexagonaux ou carrés sont emballés dans la matrice en les pressant isostatically dans la matrice heated, ou en les collant avec de la résine de l'époxyde . Depuis le début des années 90 on le sait que l'apport des tuiles sous la compression constante par leur matrice améliore considérablement leur résistance aux pénétrateurs cinétiques, il est difficile réaliser que quand l'utilisation colle.

La matrice doit être soutenue par un plat, pour renforcer les carreaux de céramique par derrière et pour empêcher la déformation de la matrice en métal par un impact cinétique. Typiquement le plat de soutien a la moitié de la masse de la matrice composée. L'assemblage est de nouveau attaché aux couches élastiques. Celles-ci absorbent des impacts légèrement, mais leur fonction principale est de prolonger la durée de vie de la matrice composée en la protégeant contre les vibrations que plusieurs assemblages peuvent être empilés, selon l'espace disponible ; de cette façon l'armure peut être faite d'une nature modulaire, adaptable à la situation tactique. L'épaisseur d'un assemblage typique est aujourd'hui environ cinq à six centimètres. Des assemblages plus tôt, soi-disant DOP (profondeur de pénétration) - matrices, étaient plus épais. Le composant relatif de la défaite d'interface de de la valeur protectrice d'un en céramique est beaucoup plus grand que pour l'armure en acier. Using un certain nombre de matrices plus minces agrandit encore ce composant pour le paquet entier d'armure, un effet analogue à l'utilisation des couches alternatives de dureté élevée et un acier plus mol, qui est typique pour le Glacis des réservoirs soviétiques modernes.

L'aspiration de carreaux de céramique peu ou pas d'avantage de a incliné l'armure comme ils manquent de la dureté suffisante pour guider de manière significative les pénétrateurs lourds. En effet, parce qu'un projectile glancing simple pourrait fendre beaucoup de tuiles, le placement de la matrice est choisi afin d'optimiser la possibilité d'un coup perpendiculaire, une inversion de la caractéristique de conception désirée précédente pour l'armure conventionnelle. L'armure en céramique offre normalement même à une meilleure protection pour un donné la densité en bits/pouce carré une fois placée perpendiculairement qu'une fois placée oblique, parce que la fissuration propage le long de la surface normal de du plat. Au lieu des formes arrondies, les tourelles des réservoirs using l'armure de Chobham ont typiquement un aspect slab-sided.

Le plat de soutien réfléchit l'énergie d'impact de nouveau au carreau de céramique dans un cône plus large. Ceci absorbe l'énergie, limitant le fendant de l'en céramique, mais la signifie également qu'un secteur plus prolongé est endommagé. Le délitant provoqué par l'énergie réfléchie peut être partiellement empêché par une couche mince du graphite malléable sur le visage de l'en céramique absorbant l'énergie sans lui faire fortement le rebond encore pendant qu'un plat de visage en métal.

Les tuiles sous la compression souffrent loin moins des impacts ; dans leur cas il peut être avantageux d'avoir un plat de visage en métal apporter la tuile également sous la compression perpendiculaire. Le carreau de céramique confined renforce alors le plat de visage en métal, une inversion de la situation normale.

Un développement technologique progressif a eu lieu : les carreaux de céramique, en tant que tels vulnérables à la basse énergie effectue, ont été renforcés la première fois en les collant à une plaque arrière ; dans les années '90 leur résistance a été augmentée en les apportant sous la compression sur deux haches ; dans la phase finale un troisième axe de compression est ajouté pour optimiser la résistance de l'impact. Pour confiner le noyau en céramique plusieurs techniques avancées sont employées, complétant l'usinage traditionnel et la soudure, y compris le agglomérant le matériel de supension autour du noyau ; serrer le bâti du métal fondu autour du noyau et de pulvériser le métal fondu sur le carreau de céramique.

Le tout est placé dans la coquille constituée par le mur externe et intérieur de la tourelle de réservoir ou de la coque, le mur intérieur étant le plus épais.

Matériel

Au-dessus des composés plus nouveaux et plus durs d'années ont été développés, donnant à environ cinq fois la valeur de protection de la céramique pure originale, le meilleur dont étaient encore les environ cinq temps plus efficaces comme plat en acier de poids égal. Ce sont souvent un mélange de plusieurs matériaux en céramique, ou les composites à matrice métallique qui combinent les composés en céramique avec le métal. Les derniers développements comportent l'utilisation des nanotubes de carbone de d'améliorer la dureté encore autre. La céramique produite dans le commerce ou recherchée pour un tel type d'armure inclut le carbure , le carbure de silicium , l'oxyde d'aluminium (saphir ou " de bore de de ; alumina" ;), nitrure en aluminium , borure titanique et Syndie, un composé synthétique du diamant . Des ces le carbure de bore est le plus dur et le plus léger, mais également le plus cher et fragile. Des composés de carbure de bore sont aujourd'hui favorisés pour les plats en céramique se protégeant contre de plus petites projectiles, telles qu'utilisé dans l'armure de corps et les hélicoptères blindés ceci étaient en fait au début des années '60 la première application générale de l'armure en céramique. Le carbure de silicium, mieux adapté pour se protéger contre de plus grandes projectiles, à ce moment-là a été seulement employé dans des quelques véhicules de terre de prototype ( MBT-70 ) que la céramique peut être créée par le pressurage à froid ou le pressage à chaud. Une densité est essayée d'obtenir dans des bulles ce d'air devrait être presque absente.

Une matrice using un alliage titanique du est extrêmement chère de fabriquer mais le métal est favorisé pour sa légèreté, force et résistance à la corrosion, qui est un problème constant. Les réclamations luxuriantes de compagnie avoir inventé une matrice d'alumine pour l'insertion des tuiles de carbure de bore ou de carbure de silicium.

Le plat de soutien peut être fait à partir de l'acier , mais, car sa fonction principale est d'améliorer la stabilité et la rigidité de l'assemblage, l'aluminium est poids-efficace dans des VBC légers pour être protégé seulement contre les armes antichar A de léger le plat de soutien composé que déformable peut combiner la fonction d'un plat de soutien en métal et d'une couche élastique.

Modules de métaux lourds < ! -- Cette section est liée de l'uranium épuisé -->

La configuration d'armure des premiers réservoirs occidentaux using l'armure de Chobham a été optimisée pour défaire les frais shaped pendant que les missiles étaient vus comme plus grande menace. Dans les années '80 cependant ils ont commencé à faire face aux ronds soviétiques améliorés du pénétrateur d'énergie cinétique de des diverses sortes, contre lesquelles la couche en céramique n'était pas particulièrement efficace : la céramique originale a eu une résistance contre des pénétrateurs environ d'un tiers comparé à celui contre des ronds de la CHALEUR , parce que les plus nouveaux composés qu'il est environ un dixième. Pour cette raison beaucoup de conceptions modernes incluent des couches additionnelles de métaux lourds pour ajouter plus de densité au paquet global d'armure.

L'introduction des matières composites en céramique plus efficaces tient compte d'une plus grande largeur de ces couches en métal dans la coquille d'armure, donnée un certain niveau de protection fourni par la matrice composée. Elles forment typiquement une couche intérieure placée au-dessous de la matrice beaucoup plus chère, pour empêcher des dommages importants à eux devraient la couche en métal fortement déformer mais ne pas défaire un pénétrateur. Elles peuvent également être employées pendant que le plat de soutien pour la matrice lui-même, mais ceci compromet la modularité et ainsi l'adaptabilité tactique du système d'armure ; en outre, en raison de leur dureté extrême, elles déforment insuffisamment et réfléchiraient trop de l'énergie d'impact au carreau de céramique. Les métaux utilisés incluent un alliage du tungstène pour le challengeur 2 ou, dans le cas du M1A1HA (armure lourde) et des variantes américaines postérieures de réservoir, un alliage de l'uranium épuisé .

Quelques compagnies offrent à les modules titaniques du carbure . Celles-ci metal des modules (utilisant typiquement les tiges perpendiculaires) ont beaucoup de perforations ou d'espaces d'expansion réduisant le poids jusqu'environ à un tiers tout en maintenant les qualités protectrices assez constantes. L'alliage d'uranium épuisé du M1 a été décrit comme " ; disposé dans un type de matrix" d'armure ; et un module simple comme " ; coquille en acier inoxydable entourant une couche (probablement pouce ou deux épais) d'uranium épuisé, tissé dans un blanket" de fil-maille ;.

De tels modules sont également employés par des réservoirs non équipés de l'armure de Chobham. La combinaison d'une matrice composée et des modules de métaux lourds désigné parfois officieusement sous le nom du " ; deuxième génération Chobham" ;.

Qualités protectrices

En raison de la dureté extrême de la céramique utilisée, elles offrent la résistance supérieure contre un gicleur de la charge Shaped et elles brisent les pénétrateurs d'énergie cinétique de qu'également fortement le en céramique (pulvérisé) rode n'importe quel pénétrateur. Contre des projectiles plus légères la dureté des tuiles cause un " ; gap" d'éclat ; effet : une vitesse plus élevée dans une certaine marge de vitesse (le " ; gap" ;) ne pas mener à une pénétration plus profonde mais détruire la projectile elle-même à la place. Puisque l'en céramique est ainsi le fragile le canal d'entrée d'un gicleur de charge shaped n'est pas lisse - car il serait en pénétrant un métal - mais loqueteux, entraînant les pressions asymétriques extrêmes qui touchent à la géométrie du gicleur, duquel ses possibilités penetrative dépendent en critique tout que sa masse est relativement basse. Ceci lance un cercle méchant pendant que le gicleur perturbé cause encore de plus grandes irrégularités dans l'en céramique, jusqu'à ce qu'à la fin il soit défait. Les composés plus nouveaux, bien que plus durs, optimisent cet effet car les tuiles faites avec eux ont une structure interne posée favorisant elle, causant le " ; deflection" crack ;. Ce mécanisme using la propre énergie du gicleur contre lui, en a fait comparer les effets de Chobham à ceux du blindage actif . Ceci ne devrait pas être confondu avec l'effet utilisé dans les beaucoup armure en stratifié de sorte : cela de serrer un matériel élastique inerte mais mou tel que le caoutchouc, entre deux des tôles de blindage. L'impact d'un gicleur ou du pénétrateur de charge shaped de long-tige de , après que la première couche ait été perforée et la couche en caoutchouc du est pénétrée, fera déformer le caoutchouc et augmentera, ainsi déformant tous les deux les plats arrières et avant. Les deux méthodes d'attaque souffriront de l'obstruction à leurs chemins prévus, ainsi à éprouver une plus grande épaisseur d'armure qu'y a il abaisse nominalement, de ce fait la pénétration. Également pour des pénétrations de tige, l'en raison expérimenté par force transversale de la déformation peut faire pour briser, plier, ou pour changer juste la tige son chemin, abaissant encore la pénétration.

L'efficacité de l'armure de Chobham a été démontrée dans les guerres de Golfe de 1991 et de 2003, où aucun réservoir de coalition n'a été détruit par ou l'armure irakienne désuète ou le ATGWs dans certains cas les réservoirs en question étaient sujets à des coups multiples par les KE-pénétrateurs et les ronds de la CHALEUR , mais les vieilles munitions russes ont employé par les Irakiens, dans leur établi par permis polonais T-72s leur vieux T-55s a acheté du Russie et amélioré avec le " ; Enigma" ; dactylographier l'armure, et les réservoirs du T-62 les ont laissés complètement incapables de pénétrer l'armure avant des réservoirs de coalition. Il est également à noter que les Irakiens frappent rarement réellement les réservoirs de coalition, en raison du manque de formation et de systeme optique inférieur. Jusqu'ici, seulement 5-10 réservoirs Chobham-protégés ont été défaits par le feu ennemi dans le combat, y compris un M1 qui a été frappé sur les jupes latérales, au-dessous de l'anneau de tourelle par un PG-7VR , un tandem de la charge RPG , dans la guerre d'Irak . Le gicleur a pénétré l'armure de coque d'armure et de côté de bordage, puis a traversé à travers le réservoir intérieur et a finalement pénétré 1.5 à 2 pouces dans l'armure de coque de l'autre côté.

Développement et application

Puisque le début des années '60 là était aux Etats-Unis les programmes de recherche étendue en cours ont visé à étudier les perspectives d'utiliser les matériaux en céramique composés comme armure de véhicule. Cette recherche s'est principalement concentrée sur l'utilisation d'un composite à matrice métallique en aluminium renforcé par des favoris de carbure de silicium, pour être produit sous forme de grandes feuilles. Les feuillards légers renforcés devaient être serrés entre les couches en acier. Cet arrangement a eu l'avantage de avoir de bonnes possibilités multiples et de pouvoir être courbé, permettant à l'armure principale de tirer bénéfice d'un effet incliné d'armure. Cependant, ce composé avec un contenu haut en métal a été principalement prévu pour augmenter la protection contre des KE-pénétrateurs pour un poids donné d'armure ; son exécution contre l'attaque de charge shaped était médiocre et devrait être améliorée au moyen d'un effet en stratifié d'armure espacée, comme recherché par les Allemands dans le projet du joint MBT-70.

Des technologies douces développées aux Etats-Unis ont été basées sur l'utilisation des modules en verre d'être inséré dans l'armure principale ; bien que cet arrangement ait offert une meilleure protection de charge shaped, ses possibilités multiples de coup étaient pauvres. Un système semblable using les insertions en verre dans l'armure en acier principale était de la fin des années '50 recherchée pour le prototype soviétique d'Obiekt 430 de du T-64 ; ceci plus tard a été développé en " ; Combinaison-K" ; dactylographier, en ayant un composé en céramique mélangé aux insertions de l'oxyde de silicium , qui ont offert environ à 50% une meilleure protection contre des menaces de charge shaped et de KE-pénétrateur, comparées à une armure en acier du même poids. C'était, plus tard sous les formes améliorées, une partie de toutes les conceptions soviétiques suivantes de char de bataille. Après une première période de la spéculation dans l'ouest quant à sa nature vraie, les caractéristiques de ce type ont été révélées quand la dissolution de l'Union Soviétique et de l'introduction d'un système du marché a forcé les industries russes à trouver de nouveaux clients en accentuant ses bonnes qualités ; elle désigné aujourd'hui rarement sous le nom de l'armure de Chobham.

En attendant au Royaume-Uni qu'une autre ligne du développement en céramique d'armure avait été commencée, signifié pour améliorer exister mouler la configuration de tourelle du chef de clan qui a déjà offert l'excellente protection lourde de pénétrateur ; la recherche par une équipe dirigée par Gilbert Harvey de l'établissement de recherche et développement de véhicules de combat, a été fortement orientée ainsi à optimiser le système composé en céramique pour défaire l'attaque de charge shaped. Le système britannique s'est composé d'une matrice de nid d'abeilles avec les carreaux de céramique soutenus par le nylon ballistique, placé sur l'armure de force de fonte. En juillet 1973 une délégation américaine, à la recherche d'un nouveau type d'armure pour le prototype du réservoir XM815, maintenant que le projet MBT-70 avait échoué, a visité Chobham commun pour être informée au sujet du système britannique. Il a été très impressionné par l'excellente protection de charge shaped combinée avec la limitation de dommages d'impact de pénétrateur, inhérente au principe d'utiliser des tuiles. Le laboratoire de recherche ballistique au polygone d'essai d'Aberdeen que l'année a lancé le développement d'une version, appelé Burlington , adapté à la situation américaine spécifique avec une cadence de production projetée beaucoup plus élevée de réservoir et l'utilisation d'une armure principale en acier roulée plus mince. La menace accrue a posé par une nouvelle génération des missiles soviétiques armés avec une tête explosive à charge creuse - comme exemplifié par les événements de la guerre de Yom Kippur de de l'octobre 1973, quand encore des missiles plus anciens de génération ont causé des pertes considérables de réservoir du côté israélien - Burlington fait le choix preferred pour la configuration d'armure (le XM815 retitré) du prototype XM1.

Cependant, le 11 décembre 1974 un protocole d'accord a été signé entre la République Fédéral d'Allemagne et les Etats-Unis au sujet de la future production commune d'un char de bataille ; ceci a fait n'importe quelle demande de la personne à charge d'armure de Chobham sur le choix certain pour un type de réservoir. Plus tôt dans 1974 les Américains avaient demandé aux Allemands de remodeler le léopard existant de 2 prototypes de , considérés par eux trop légèrement blindés et les avaient proposé d'adopter le Burlington à cette fin ; les Allemands cependant dans la réponse que l'année a lancé un nouveau programme de développement d'armure de leurs propres. Après avoir déjà conçu un système qui à leur avis a offert la protection satisfaisante contre les frais shaped, se composant de l'armure espacée en stratifié de multiple avec les espaces remplis de mousse de polystyrène en céramique comme adaptée au léopard 1A , ils ont mis une emphase claire sur améliorer la protection de KE-pénétrateur retouchant le système dans une armure perforée de module en métal. Une version avec Burlington supplémentaire a été considérée, y compris les insertions en céramique dans les divers espaces, mais rejetée car elle pousserait le poids de véhicule bien plus de soixante tonnes métriques, un poids puis vue comme prohibitive par les deux armées. L'armée américaine En été de 1974 a fait face au choix entre le système allemand et leur propre Burlington, une décision a rendu plus difficile par le fait que Burlington a offert, comparé à l'armure en acier, aucun avantage de poids contre des KE-pénétrateurs : tout le système d'armure aurait une équivalence en RHA contre eux d'environ 350 millimètres (comparés à environ 700 millimètres contre les frais shaped). Aucun consensus se développant, général Creighton Abrams lui-même n'a décidé l'issue en faveur de Burlington. Par la suite chaque armée obtiendrait sa conception de réservoir nationale séparée, le projet d'un réservoir commun échouant en 1976. En février 1978 les premiers réservoirs protégés par Burlington ont quitté l'usine quand les premiers d'onze réservoirs M1 pilotes ont été livrés à l'armée américaine.

Au Royaume-Uni l'application de l'armure de Chobham a été retardée par l'échec de plusieurs projets avancés de réservoir : d'abord cela d'un char de bataille Allemand-Britannique commun ; puis le programme purement britannique du MBT-80 . Le gouvernement iranien du avait commandé 1.225 véhicules d'un type amélioré de chef de clan, le Shir-2 (FV 4030/3), avec l'armure de Chobham supplémentaire à l'armure principale de fonte, apportant le poids total à 62 tonnes métriques. Quand cet ordre a été décommandé en février 1979 en raison de la révolution iranienne , le gouvernement britannique, under pressure pour moderniser sa flotte de réservoir pour maintenir une supériorité qualitative relativement aux forces de réservoir de Soviétique, décidées pour employer la capacité productive en surplus soudaine d'obtenir un certain nombre de véhicules très étroitement dans la conception au Shir-2, appelé le challengeur de le 1 . Le 12 avril 1983 le premier réservoir britannique protégé par l'armure de Chobham a été livré aux Hussars royaux . La dernière version de l'armure de Chobham est employée sur le challengeur 2 (appelé l'armure de Dorchester de ), et (bien que la composition diffère le plus probablement) les séries du M1 Abrams de réservoirs, qui selon des sources officielles sont actuellement protégées par des tuiles du carbure de silicium . Etant donné le niveau publiquement indiqué de protection pour le M1 le plus tôt : 350 millimètres d'équivalence en acier contre des KE-pénétrateurs ( APFSDS ), il semble avoir été équipé des tuiles de l'alumine .

Bien qu'on le prétende souvent être autrement, le léopard 2 en fait n'utilise pas l'armure de Chobham, mais le pur a perforé l'armure , évitant les coûts très grands de fourniture, d'entretien et de remplacement de ces systèmes en céramique d'armure non basés sur l'alumine bon marché mais plutôt inefficace. Pour beaucoup de réservoirs modernes, tels que le type japonais 90 et le italien Ariete , il est pourtant l'inconnu que le type est employé. Il y a une tendance générale à partir d'armure en céramique vers l'armure perforée ; mais même beaucoup de réservoirs des années '70 aiment le léopard 1A3 et A4, le italien OF-40 et les prototypes français du AMX-32 et du AMX-40 ont employé le dernier système ; le Leclerc a une version améliorée.

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