La armadura con dos o más placas espaciadas a una distancia cae dentro de la categoría de armadura espaciada . El blindaje espaciado puede inclinarse o no inclinarse. Cuando está inclinado, reduce el poder de penetración de las balas y el disparo sólido, ya que después de penetrar en cada placa, los proyectiles tienden a caer, desviar, deformar o desintegrar; La armadura espaciada que no está inclinada generalmente está diseñada para brindar protección contra proyectiles explosivos, que detonan antes de llegar a la armadura primaria. La armadura espaciada se utiliza en vehículos militares blindados como tanques y excavadoras de combate. En una aplicación menos común, se usa en algunas naves espaciales que usan escudos Whipple .
Contra penetradores cinéticos
Las primeras armaduras espaciadas se utilizaron en buques de guerra de hierro (luego acero) de mediados del siglo XIX . Entre la delgada armadura exterior de varias partes menos importantes y la gruesa armadura principal (torretas protectoras, depósitos de municiones, calderas y turbinas) se construyeron espacios de almacenamiento, búnkeres de carbón o petróleo, etc. ( clase Lord Nelson ). Algunos barcos (por ejemplo , Tirpitz , Takao , King George ) tenían capas internas más gruesas y más delgadas para reducir el daño causado por la ronda penetrante. A partir de 1900, algunos cruceros y acorazados se construyeron con armaduras espaciadas modernas, donde la capa delgada exterior solo estaba destinada a dañar los proyectiles (por ejemplo, la clase Littorio ). [1]
Los mamparos de torpedos también sirven como una forma especial de blindaje espaciado para buques de guerra.
La armadura espaciada por tanques se ha desplegado desde la Primera Guerra Mundial, cuando se instaló en los tanques franceses Schneider CA1 y Saint-Chamond . Las últimas variantes de Panzer III tenían blindaje frontal espaciado. Una capa de acero endurecido por la cara de 20 mm de espesor se encontraba frente a la armadura principal de 50 mm de espesor. Los proyectiles impactados fueron dañados físicamente por la placa, por lo que la armadura principal podría soportar golpes mucho mayores. Debido a la falta de materiales, la industria alemana finalmente cambió a blindaje homogéneo laminado (RHA), que es menos efectivo y debido al proceso de producción más lento, la técnica no estaba muy extendida en los tanques alemanes.
Es importante en el diseño de blindaje espaciado integral que cada capa sea lo suficientemente gruesa como para causar un daño adecuado al proyectil o chorro. Por lo tanto, el grosor de cada capa debe alcanzar aproximadamente la mitad del diámetro del proyectil que se espera impacte.
Muchos tanques alemanes de la era de la Segunda Guerra Mundial utilizaron faldones blindados ( Schürzen ) para hacer que su blindaje lateral más delgado fuera más resistente a los rifles antitanque . Contrariamente a la creencia popular, los Schürzen alemanes fueron diseñados contra proyectiles cinéticos (AP, APBC, APCBC). [2] [3] La efectividad de los proyectiles AP convencionales se redujo significativamente si atravesaban una placa delgada o una red de alambre densa, porque los proyectiles se vuelven inestables en su trayectoria y su punta también se daña. Este método fue muy eficaz contra las armas antitanques ligeras contemporáneas, como el rifle antitanque soviético PTRD-41 de 14,5 mm y el cañón antitanque M1937 de 45 mm , el cañón británico Ordnance QF de 6 libras y el cañón estadounidense de 37 mm . [4] [ página necesaria ] [5] [6]
Algunos vehículos blindados usaban redes de troncos de madera a cierta distancia del casco como blindaje espaciado improvisado para proteger el vehículo de minas magnéticas , cargas en forma de lanzamiento y granadas y, en ocasiones, métodos suicidas (por ejemplo, la mina de estocada japonesa ). Este método ocurrió en tanques medios estadounidenses M4 Sherman y soviéticos T-34 , entre otros.
Contra rondas antitanques de alto explosivo
La mayoría de las armaduras espaciadas de la Guerra Fría diseñadas contra municiones cinéticas de calibre medio a bajo (por ejemplo, cañones automáticos de 30 mm y rondas HESH de 76 mm), especialmente los faldones laterales de los vehículos. La mayoría de ellos estaban hechos de placas RHA ( Centurion ) o cauchos reforzados gruesos ( T-72 ), y funcionaban de la misma manera que los de la era de la Segunda Guerra Mundial.
Esta armadura ligera también detona ojivas explosivas prematuramente. Las ojivas de tipo antitanque altamente explosivas (HEAT) utilizan un chorro de cobre o acero a hipervelocidad enfocado para penetrar la armadura. Para ser efectivas, las ojivas HEAT deben detonar a una distancia específica de la armadura principal del objetivo para asegurar la máxima penetración. Por lo tanto, la detonación temprana reduce en gran medida la penetración de municiones HEAT. Esto requiere una distancia de 1,2 metros incluso para un proyectil temprano de 100 mm , por lo que los faldones convencionales son efectivos contra el CALOR solo con un ángulo de incidencia muy bajo. [4]
El uso de faldones de armadura espaciados adicionales a veces puede tener el efecto contrario y aumentar la penetración de algunas ojivas de carga con forma. Debido a limitaciones en la longitud de los proyectiles, algunos diseños detonan intencionalmente más cerca de la distancia óptima. En tales casos, el borde aumenta efectivamente la distancia entre la armadura y el objetivo, y la ojiva detona más cerca de su punto de separación óptimo. [7]
Para aumentar la efectividad de los faldones contra las armas HEAT, algunos tanques de mediados de la guerra fría ( primeros T-64 ) tenían una armadura de estilo branquial. Contenía unos faldones cortos en el costado del vehículo que se abren en terreno abierto en un ángulo de 30-45 ° aumentando el espacio entre el blindaje y la placa. Fue efectivo (relación masa-eficiencia), pero se separó fácilmente del vehículo para que no se extendiera ampliamente. [ cita requerida ]
Una versión especial de la armadura espaciada reactiva es la armadura de listones . Utiliza el propio poder del proyectil impactante (RPG, ATGM) para destruirlo. Los listones de acero colocados a distancias específicas tienen entre un 50% y un 60% de probabilidad de romper la ojiva del RPG-7, por lo que no se puede formar una viga acumulativa. También proporciona cierta protección contra el lanzamiento de granadas.
En respuesta a las ojivas HEAT, HESH y APFSDS cada vez más efectivas, la armadura espaciada integral se reintrodujo en la década de 1960 en el Leopard 1 alemán y más tarde en el Merkava. Los espacios huecos entre placas permiten aumentar la distancia que debe recorrer un proyectil para llegar al interior de un vehículo. A veces, las superficies interiores de estas cavidades huecas están inclinadas, presentando ángulos a la trayectoria anticipada del chorro de la carga moldeada o del penetrador cinético para disipar aún más su poder. Las armaduras RHA espaciadas de dos (o más) capas fueron altamente efectivas contra las primeras municiones APFSDS de acero y tungsteno, porque la varilla resultó gravemente dañada al penetrar la primera capa y, por lo tanto, fue ineficaz en la armadura interior. Por lo tanto, un espesor y un peso total de acero mucho más delgado fue suficiente contra un proyectil específico. Por ejemplo, un peso dado de armadura se puede distribuir en 2 capas de 15 cm (6 pulgadas) de espesor en lugar de una sola capa de 30 cm (12 pulgadas), lo que brinda una protección mucho mejor contra las municiones HESH y APDS, pero su efecto sobre las cargas moldeadas fue mayor. limitado. [8] Entonces, los investigadores militares intentaron aumentar la eficiencia de las armaduras espaciadas cambiando los materiales utilizados y aumentando el número de capas, desde principios de los sesenta.
Armaduras espaciadas compuestas
Las armaduras espaciadas multicapa, que también utilizan materiales especiales, son de transición a armaduras compuestas, la mayoría de estas últimas también son armaduras parcialmente espaciadas.
En el caso de Leopard 1A3 y variantes posteriores, la capa exterior de armadura espaciada era de acero endurecido y el espacio se llenaba con elastómero , por lo que la eficacia del efecto de rotura de la capa exterior contra APFSDS fue sobresaliente y la protección contra las ojivas HEAT tempranas también se incrementó. . La armadura adicional BDD de las series T-55 y T-62 se basaba en el mismo efecto, pero tenía múltiples capas dentro de elastómero, por lo tanto, duplicó aproximadamente la protección frontal de estos tanques contra armas APDS y HEAT, y hizo que las áreas de complemento inmune contra rondas HESH. [9] En T-64 y principios de T-72 (hasta T-72M1) y T-80 (hasta mediados de T-80A) se utilizó stakloplastika (un plástico presurizado reforzado con fibra de vidrio denso de grado militar especial) como relleno en el armadura espaciada glacis superior frontal. Este plástico fue eficaz para reducir la concentración del chorro de cargas perfiladas y para desestabilizar los penetradores cinéticos. [10]
Las placas de acero endurecido se han convertido en algo común para la parte exterior de armaduras espaciadas de los años 80, no solo en tanques sino también en APC e IFV. Con estas armaduras adicionales, incluso la delgada armadura del APC es suficiente contra balas cinéticas de 12.7 ( actualizaciones Stryker y BTR-80 ) y 14.5 calibres ( Bradley , BMP-3 ) y también brinda cierta protección contra los IED.
El aumento del número de capas en armaduras espaciadas aumenta el daño físico y la desestabilización de chorros y penetradores cinéticos, por lo que es común en armaduras más modernas utilizar capas sucesivas alternando entre más blandas (aire, aluminio o plástico) y más duras (RHA, SHS ) capas. Con múltiples capas, la probabilidad de rebote en el caso de proyectiles cinéticos también aumenta, y los chorros SC pierden su material cuando pasan entre capas con diferente densidad y su rendimiento disminuye debido a los efectos de los cambios de presión y velocidad (escorzo) en su concentración. Por lo tanto, las armaduras T-72B y T-90 posteriores utilizaron armaduras espaciadas de 7 capas (con placas de acero endurecido) para lograr una protección mucho más fuerte en el costo de un aumento de peso mínimo. [ cita requerida ]
Los tanques de finales de la guerra fría más avanzados recibieron faldones multicapa ( Leopard 2 ), en los que los efectos pasivos (o reactivos) redujeron significativamente la efectividad de las municiones HEAT. Al mismo tiempo, estos elementos ya son pesados y tienen un grosor considerable, lo que aumenta el tamaño y el peso del vehículo y dificultan el mantenimiento. Los tanques rusos y algunos occidentales llevan bloques de blindaje reactivos explosivos para aumentar la efectividad de los blindajes espaciados (particularmente en el caso de faldones laterales, por ejemplo , TUSK , T-90 ) y blindaje frontal principal. [9] [11]
Casi todos los tanques occidentales y japoneses modernos y la mayoría de los tanques soviéticos usan algún tipo de armaduras espaciadas en los frentes y los lados. Los paneles laterales de la superestructura suelen contener combustible, baterías ( Leopard 2 , Tipo 10 ) y otros elementos menos vitales o munición de armas secundarias ( Merkava ), porque también reducen la efectividad de los proyectiles penetrantes. En las áreas más importantes (blindaje frontal y lados de la torreta), la cavidad del blindaje espaciado contiene paneles compuestos. Desde los años 80, la mayoría de los tanques occidentales tienen bloques de armadura compuestos en la parte frontal de las faldas de acero endurecido o armadura NERA ( armadura reactiva no explosiva , conocida como armadura Burlinghton ). La mayoría de los MBT modernos (por ejemplo, T-72B , Leopard 2 , M1 , Type 10 , K2 , T-90 , Type96 ) tienen blindaje NERA en sus armaduras espaciadas que se complementan con blindaje interior de cerámica y revestimientos desconchados en algunos casos. Por el contrario, los tanques soviéticos se hicieron inicialmente con inserciones de cerámica ( corindón o silicato ) ( T-64A , T-72A, T-72M1 , T-80 ) y las inserciones de estilo NERA se han extendido en las versiones mejoradas de sus vehículos más tarde (T -72B, T-80A, T-72BU ). [10] [12] [11] [13] Más detalles en armadura compuesta .
Hoy en día, las armaduras espaciadas compuestas con una capa exterior de acero endurecido (a menudo rellenas con NERA o inserciones de cerámica) se están volviendo más comunes en la mayoría de los tanques de batalla ligeros avanzados ( ZTQ-15 ) e IFV ( Namer , Puma ). [14] [15]
Materiales
A medida que los diseños se volvieron más especializados, se utilizaron más y más materiales. los más importantes son:
Elastómeros
Algunos tanques de batalla principales modernos e IFV llevan faldones de goma o acero (endurecidos en algunos casos) para proteger su suspensión relativamente frágil y su armadura lateral inferior y glacis inferior, a menudo combinando los dos. Algunos rellenos de elastómero (por ejemplo , las celdas y pantallas flotantes de M551 , la capa de protección contra la radiación del T-72B ) se comportan como una armadura espaciada, donde la capa elástica reduce efectivamente la concentración del chorro de ojivas HEAT. Leopard 1A3 y 1A4 y las armaduras complementarias de T-55 y T-62 utilizaron un relleno de poliestireno denso para aumentar la efectividad de las armaduras espaciadas. Los primeros MBT rusos de segunda generación utilizaron plástico presurizado reforzado con fibra de vidrio denso como relleno en la armadura espaciada del glacis superior frontal, que es incluso más eficaz que el elastómero puro. [ cita requerida ]
Las armaduras NERA también utilizan elastómeros prensados entre dos o tres láminas de acero o capas de aluminio, actúa como armaduras ERA con menor efectividad, pero no se destruye durante la operación, por lo que puede contener múltiples golpes en el mismo lugar. La mayoría de los MBT modernos utilizan alguna capa NERA dentro de su armadura espaciada o como capa exterior. [13]
Acero reforzado
Mientras que la armadura normal debe comprometer entre dureza y ductilidad , la armadura espaciada se puede construir a partir de placas con diferentes propiedades de material para aumentar la efectividad contra los penetradores de energía cinética. La mayoría de las armaduras espaciadas modernas y de la Guerra Fría utilizan una armadura homogénea laminada como interior y una placa de acero semieuroperada y endurecida por la cara delgada (10-30 mm) como capa exterior. La capa exterior delgada, pero muy dura, actúa como placa de explosión y fragmentación, lo que permite diseñar una armadura principal mucho más delgada con el mismo nivel de protección. Los diseños más avanzados utilizan aceros de triple o alto endurecimiento. En algunos casos, el aluminio se agrega a la armadura de acero endurecido como una capa intermedia más suave para desestabilizar los proyectiles y los chorros de HEAT por cambios de densidad. [ cita requerida ]
El Leopard 2 utiliza una primera etapa de blindaje inclinada (perturbador), una segunda etapa especialmente endurecida (disruptor) y una tercera etapa más suave y de alta ductilidad (absorbedor). El perturbador está diseñado para desviar por completo o manipular la dirección de los penetradores de energía cinética entrantes. Si se produce la penetración, el proyectil se hace añicos y se fragmenta al golpear el disruptor. Suponiendo que las dos primeras etapas funcionen correctamente, la etapa del absorbedor captura el desconchado y los fragmentos.
Otros
Algunos AFS utilizan la cavidad del blindaje espaciado como tanque de combustible, espacio de almacenamiento y los buques de guerra los usaron como búnkeres de carbón o petróleo, y cuartos para componentes no vitales (por ejemplo, cuartos de lavado, almacenes de alimentos). Estos materiales que llenan los espacios podrían ralentizar aún más el proyectil penetrante, aumentando la protección. Las armaduras espaciadas de los AFV modernos contienen rellenos especiales que forman armaduras compuestas.
Astronave
El escudo de Whipple utiliza el principio de armadura espaciada para proteger la nave espacial de los impactos de micrometeoroides muy rápidos . El impacto con la primera pared derrite o rompe la partícula entrante, lo que hace que los fragmentos se extiendan por un área más amplia al golpear las paredes posteriores.
Referencias
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