Британская композитная броня "Чобхэм"

Введение

Британская композитная танковая броня

Броня Chobham – неофициальное название композитной брони, разработанной в 1960-х годах в Военном транспортном и инженерном заведении, британском танковом исследовательском центре на Чобхэм-Лейн в Чертси. С тех пор это название стало общепринятым обобщающим термином для композитной керамической брони транспортных средств. Другими неофициальными названиями брони Chobham являются Burlington и Dorchester. «Специальная броня» – более широкий неофициальный термин, обозначающий любую конструкцию брони, состоящую из многослойных реактивных элементов, включая броню Chobham. В Министерстве обороны (MoD) термин Chobham обычно относится конкретно к не взрывной реактивной броне и керамическим композитам, в то время как Dorchester обычно используется для обозначения дополнительных комплектов брони, состоящих преимущественно из взрывной реактивной брони и брони с разнесенными слоями, хотя в разговорной речи эти понятия часто смешиваются. Несмотря на то, что детали конструкции брони Chobham остаются секретом, известно, что она состоит из керамических плиток, заключенных в металлическую раму и соединенных с опорной пластиной и несколькими эластичными слоями. Благодаря исключительной твердости используемой керамики, броня обеспечивает превосходную защиту от кумулятивных зарядов, таких как противотанковые боеприпасы с кумулятивным эффектом (HEAT), и разрушает бронебойные снаряды, использующие кинетическую энергию. Броня впервые была испытана в рамках разработки британского прототипа FV4211 и впервые применена на предсерийных образцах американского M1. Известно, что броней такого типа оснащены танки M1 Abrams, Challenger 1, Challenger 2 и K1 88. Рама, удерживающая керамические элементы, обычно изготавливается из крупных блоков, что придает этим танкам, особенно их башням, характерный угловатый вид.

Защитные свойства

Из-за крайней твердости используемой керамики, плитки обеспечивают превосходную устойчивость к струе кумулятивного заряда и разрушают бронебойные снаряды с кинетической энергией (КЭ-снаряды). (Измельченная) керамика также сильно абразивно воздействует на любой снаряд-пронзитель. Против более легких снарядов, твердость плиток вызывает эффект разрыва: более высокая скорость в пределах определенного диапазона (разрыв) не приводит к более глубокому проникновению, а уничтожает снаряд. Поскольку керамика очень хрупкая, канал пробоя кумулятивной струи не гладкий – как это было бы при проникновении в металл – а неровный, создавая экстремально асимметричное давление, которое нарушает геометрию струи (от которой критически зависят ее проникающие свойства), поскольку ее масса относительно невелика. Это запускает порочный круг: нарушенная струя вызывает еще большие неровности в керамике, пока в конечном итоге она не будет нейтрализована. Новые композиты, хотя и более прочные, оптимизируют этот эффект, поскольку плитки, изготовленные из них, имеют слоистую внутреннюю структуру, способствующую этому, вызывая "отклонение трещин". Этот механизм, использующий энергию самой струи против нее, привел к тому, что эффекты брони Chobham стали сравнивать с эффектами динамической защиты. Это не следует путать с эффектом, используемым в недетонирующей динамической защите: заключающимся в размещении между двумя броневыми пластинами инертного, но мягкого эластичного материала, такого как резина. Воздействие кумулятивной струи или бронебойного оперенного подкалиберного снаряда (APFSDS) с кинетической энергией (КЭ), после пробития первого слоя и во время проникновения в резиновый слой, вызывает деформацию и расширение резины, деформируя таким образом как переднюю, так и заднюю пластины. Оба способа атаки будут испытывать препятствия на своих ожидаемых траекториях, что приведет к увеличению воспринимаемой толщины брони по сравнению с номинальной, тем самым снижая пробитие. Также, при пробитии стержнем, поперечная сила, возникающая в результате деформации, может привести к разрушению, изгибу или изменению траектории стержня, что снова снизит пробитие. Все версии брони Chobham включают в себя большой объем неэнергетических реактивных бронеплит (NERA), с дополнительной твердой броней перед NERA (предназначенной для защиты элементов NERA и разрушения снаряда до того, как он столкнется с NERA) и/или за NERA (предназначенной для перехвата фрагментов длинных стержней или кумулятивных струй после того, как они были разрушены или деформированы передней пластиной и NERA). Это еще один фактор, благоприятствующий башне с плоскими или клиновидными бортами: количество материала, которое расширяющиеся пластины выталкивают на путь атаки, увеличивается по мере их расположения ближе к параллели направлению этой атаки. На сегодняшний день лишь немногие танки, защищенные броней Chobham, были уничтожены вражеским огнем в бою; оценить значимость отдельных случаев потери танков для определения защитных свойств брони Chobham сложно, поскольку степень защиты таких танков керамическими модулями не разглашается. Во время второй войны в Ираке в 2003 году танк Challenger 2 застрял в рве во время боя в Басре против иракских войск. Экипаж оставался в безопасности внутри в течение многих часов, защищенный композитной броней Burlington LV2 от вражеского огня, включая многочисленные гранаты с ракетным двигателем.

Due to the extreme hardness of the ceramics used, the tiles offer superior resistance against a shaped charge jet and they shatter kinetic energy penetrators (KE penetrators). The (pulverised) ceramic also strongly abrades any penetrator. Against lighter projectiles, the hardness of the tiles causes a shatter gap effect: a higher velocity will, within a certain velocity range (the gap), not lead to a deeper penetration but destroy the projectile instead. Because the ceramic is so brittle, the entrance channel of a shaped charge jet is not smooth—as it would be when penetrating a metal—but ragged, causing extreme asymmetric pressures which disturb the geometry of the jet (on which its penetrative capabilities are critically dependent) as its mass is relatively low. This initiates a vicious circle as the disturbed jet causes still greater irregularities in the ceramic, until in the end it is defeated. The newer composites, though tougher, optimise this effect as tiles made with them have a layered internal structure conducive to it, causing "crack deflection". This mechanism, using a jet's own energy against it, has caused the effects of Chobham to be compared to those of reactive armour. This should not be confused with the effect used in non explosive reactive armour: that of sandwiching an inert but soft elastic material such as rubber, between two armour plates. The impact of either a shaped charge jet or armour piercing fin stabilized discarding sabot (APFSDS) kinetic energy (KE) long rod penetrators, after the first layer has been perforated and while the rubber layer is being penetrated will cause the rubber to deform and expand, so deforming both the back and front plates. Both attack methods will suffer from obstruction to their expected paths, so experiencing a greater thickness of armour than there is nominally, thus lowering penetration. Also for rod penetrations, the transverse force experienced due to the deformation may cause the rod to shatter, bend, or only change its path, again lowering penetration. All versions of Chobham armour have incorporated a large volume of non energetic reactive armour (NERA) plates, with added hard armour ahead of the NERA (intended to protect the NERA elements and disrupt the penetrator before it encounters the NERA) and/or behind the NERA (intended to catch the fragments of long rods or HEAT jets after they have been fractured or disrupted by the front plate and NERA. This is another factor favouring a slab sided or wedge like turret: the amount of material the expanding plates push into the path of an attack increases as they are placed closer to parallel to the direction of that attack. To date, few Chobham armour protected tanks have been defeated by enemy fire in combat; the relevance of individual cases of lost tanks for determining the protective qualities of Chobham armour is difficult to ascertain as the extent to which such tanks are protected by ceramic modules is undisclosed. During the second Iraq war in 2003, a Challenger 2 tank became stuck in a ditch while fighting in Basra against Iraqi forces. The crew remained safe inside for many hours, the Burlington LV2 composite armour protecting them from enemy fire, including multiple rocket propelled grenades.

Структура

Керамическая плитка имеет проблему многократного поражения, заключающуюся в том, что она не способна выдерживать последовательные удары, быстро теряя значительную часть своей защитной эффективности. Для минимизации этого эффекта плитки изготавливаются максимально малыми, однако матричные элементы имеют минимальную практическую толщину около 25 мм (приблизительно один дюйм), а соотношение площади покрытия плитками становится невыгодным, ограничивая диаметр примерно десятью сантиметрами (приблизительно четыре дюйма). Небольшие шестиугольные или квадратные керамические плитки заключаются в матрицу либо путем изостатического прессования в нагретую матрицу, либо путем склеивания эпоксидной смолой. С начала 1990-х годов известно, что удержание плиток под постоянным сжатием со стороны матрицы значительно повышает их устойчивость к кинетическим поражающим элементам, что сложно обеспечить при использовании клеев. Матрица должна быть подкреплена пластиной как для усиления керамических плиток сзади, так и для предотвращения деформации металлической матрицы при кинетическом ударе. Обычно подпорная пластина имеет массу, равную половине массы композитной матрицы. Эта конструкция дополнительно крепится к эластичным слоям, которые частично поглощают удары, но их основная функция – продление срока службы композитной матрицы, защищая ее от вибраций. В зависимости от доступного пространства можно устанавливать несколько таких конструкций, что делает броню модульной, заменяемой и более адаптируемой к различным тактическим условиям. Толщина типичной конструкции сегодня составляет около пяти-шести сантиметров. Более ранние конструкции, так называемые матрицы глубины проникновения (DOP), были толще. Вклад интерфейсного разрушения в общую защитную эффективность керамики значительно выше, чем для стальной брони. Использование нескольких более тонких матриц увеличивает этот вклад для всей броневой защиты, эффект аналогичен использованию чередующихся слоев высокой твердости и более мягкой стали, характерному для лобовой брони современных советских танков. Керамическая плитка практически не выигрывает от наклонной установки, поскольку ей не хватает достаточной вязкости для существенного отклонения тяжелых поражающих элементов. Более того, одиночный рикошетный выстрел может повредить множество плиток, поэтому расположение матрицы оптимизируется для увеличения вероятности прямого (перпендикулярного) попадания, что является обратным принципу проектирования традиционной брони. Керамическая броня обычно обеспечивает лучшую защиту при заданной удельной плотности в перпендикулярном положении, чем при наклонном, поскольку трещины распространяются по нормали к поверхности плиты. Вместо округлых форм башни танков, оснащенных броней Chobham, обычно имеют плоские боковые стенки. Подпорная пластина отражает энергию удара обратно в керамическую плитку более широким конусом, рассеивая энергию и ограничивая растрескивание керамики, но при этом увеличивая площадь повреждений. Отслоение, вызванное отраженной энергией, можно уменьшить, используя тонкий слой пластичного графита на лицевой стороне керамики, который поглощает энергию, не вызывая сильного отскока, как это сделала бы металлическая лицевая пластина. Плитки, находящиеся под сжатием, значительно меньше страдают от ударов; в этом случае может быть полезно использовать металлическую лицевую пластину, которая также создает перпендикулярное сжатие плитки. Замкнутая керамическая плитка затем усиливает металлическую лицевую пластину, что является обратным нормальному положению вещей. В керамической броне произошел постепенный технологический прогресс: керамические плитки, сами по себе уязвимые к ударам малой энергии, сначала усиливались путем приклеивания к подложке; в 1990-х годах их устойчивость была увеличена путем создания сжатия по двум осям; на заключительном этапе была добавлена третья ось сжатия для оптимизации сопротивления удару. Для удержания керамического сердечника используются различные передовые методы, дополняющие традиционную механическую обработку и сварку, включая спекание материала подвески вокруг сердечника, литье расплавленного металла вокруг сердечника и распыление расплавленного металла на керамическую плитку. Вся эта конструкция помещается внутрь оболочки, образованной внешней и внутренней стенками башни или корпуса танка, причем внутренняя стенка толще.

Ceramic tiles have a multiple hit capability problem in that they cannot sustain successive impacts without quickly losing much of their protective value. To minimise the effects of this the tiles are made as small as possible, but the matrix elements have a minimal practical thickness of about 25 mm (approximately one inch), and the ratio of coverage provided by tiles would become unfavourable, placing a practical limit at a diameter of about ten centimetres (approximately four inches). The small hexagonal or square ceramic tiles are encased within the matrix either by isostatically pressing them into the heated matrix, or by gluing them with an epoxy resin. Since the early 1990s it has been known that holding the tiles under constant compression by their matrix greatly improves their resistance to kinetic penetrators, which is difficult to achieve when using glues. The matrix has to be backed by a plate, both to reinforce the ceramic tiles from behind and to prevent deformation of the metal matrix by a kinetic impact. Typically the backing plate has half of the mass of the composite matrix. The assemblage is again attached to elastic layers. These absorb impacts somewhat, but their main function is to prolong the service life of the composite matrix by protecting it against vibrations. Several assemblages can be stacked, depending on the available space; this way the armour can be made modular, to be replaceable, and more adaptable to varied tactical situations. The thickness of a typical assemblage is today about five to six centimetres. Earlier assemblages, so called depth of penetration (DOP) matrices, were thicker. The relative interface defeat component of the protective value of a ceramic is much larger than for steel armour. Using a number of thinner matrices again enlarges that component for the entire armour package, an effect analogous to the use of alternate layers of high hardness and softer steel, which is typical for the glacis of modern Soviet tanks. Ceramic tiles draw little or no advantage from sloped armour as they lack sufficient toughness to significantly deflect heavy penetrators. Indeed, because a single glancing shot could crack many tiles, the placement of the matrix is chosen so as to optimise the chance of a perpendicular hit, a reversal of the previous desired design feature for conventional armour. Ceramic armour normally even offers better protection for a given areal density when placed perpendicularly than when placed obliquely, because the cracking propagates along the surface normal of the plate. Instead of rounded forms, the turrets of tanks using Chobham armour typically have a slab sided appearance. The backing plate reflects the impact energy back to the ceramic tile in a wider cone. This dissipates the energy, limiting the cracking of the ceramic, but also means a more extended area is damaged. Spalling caused by the reflected energy can be reduced by a malleable thin graphite layer on the face of the ceramic absorbing the energy without making it strongly rebound again as a metal face plate would. Tiles under compression suffer far less from impacts; in their case it can be advantageous to have a metal face plate bringing the tile also under perpendicular compression. The confined ceramic tile then reinforces the metal face plate, a reversal of the normal situation. A gradual technological development has taken place in ceramic armour: ceramic tiles, in themselves vulnerable to low energy impacts, were first reinforced by gluing them to a backplate; in the nineties their resistance was increased by bringing them under compression on two axes; in the final phase a third compression axis was added to optimise impact resistance. To confine the ceramic core several advanced techniques are used, supplementing the traditional machining and welding, including sintering the suspension material around the core; squeeze casting of molten metal around the core and spraying the molten metal onto the ceramic tile. The whole is placed within the shell formed by the outer and inner wall of the tank turret or hull, the inner wall being the thicker.

Материал

За эти годы были разработаны новые и более прочные композиты, обеспечивающие примерно в пять раз большую степень защиты, чем первоначальная чистая керамика, лучшая из которых была, в свою очередь, примерно в пять раз эффективнее стальной плиты того же веса. Как правило, это смесь нескольких керамических материалов или композиты с металлической матрицей, сочетающие керамические соединения в металлической основе. Новейшие разработки включают использование углеродных нанотрубок для дальнейшего повышения ударной вязкости. Для защиты от более крупных снарядов лучше подходит карбид кремния, поскольку карбид бора подвергается фазовому переходу при ударе снаряда, движущегося со скоростью свыше 850 м/с. Керамика может быть изготовлена методом беспрессового спекания или горячего прессования. Требуется высокая плотность, поэтому остаточная пористость в готовом изделии должна быть минимальной. Матрица на основе титанового сплава обходится очень дорого в производстве, однако металл предпочтителен из-за его легкости, прочности и стойкости к коррозии, которая представляет собой постоянную проблему. Подложка может быть изготовлена из стали, но поскольку ее основная задача – повышение стабильности и жесткости конструкции, алюминий более выгоден по весу в легких бронированных боевых машинах (ЛБМ), предназначенных для защиты только от легких противотанковых средств. Деформируемая композитная подложка может сочетать в себе функции металлической подложки и эластичного слоя.

Модули из тяжелых металлов

Конфигурация брони первых западных танков с использованием брони Chobham была оптимизирована для поражения кумулятивных зарядов, поскольку управляемые ракеты рассматривались как главная угроза. Однако в восьмидесятые годы они начали сталкиваться с усовершенствованными советскими кинетическими проникателями 3BM 32, а затем 3BM 42, против которых керамический слой был не особенно эффективен: исходная керамика обладала сопротивлением проникателям примерно в одну треть от сопротивления кумулятивным боеприпасам; для новейших композитов это соотношение составляет примерно одна десятая. Типичным примером является 3BM 42 – сегментированный снаряд, передние сегменты которого расходуются на раскрытие пластин NERA в передней части бронемассива, создавая отверстие для заднего сегмента, чтобы поразить керамику с максимальной эффективностью. По этой причине многие современные конструкции включают дополнительные слои тяжелых металлов для увеличения плотности общего броневого пакета. Внедрение более эффективных керамических композитных материалов позволяет увеличить ширину этих металлических слоев внутри бронекорпуса: при заданном уровне защиты, обеспечиваемом композитной матрицей, ее можно сделать тоньше. Поскольку эти металлические слои плотнее остальной части композитного массива, увеличение их толщины требует уменьшения толщины брони в некритических зонах машины. Обычно они формируют внутренний слой, расположенный под гораздо более дорогостоящей матрицей, чтобы предотвратить серьезные повреждения в случае сильной деформации металлического слоя, но не пробития проникателем. Их также можно использовать в качестве опорной плиты для самой матрицы, но это снижает модульность и, следовательно, тактическую адаптивность броневой системы: керамические и металлические модули больше нельзя будет заменять независимо друг от друга. Кроме того, из-за их экстремальной твердости они недостаточно деформируются и отражают слишком большую часть энергии удара, рассеивая ее в слишком широком конусе на керамическую плитку, что приводит к ее дальнейшему повреждению. Используемые металлы включают вольфрамовый сплав для Challenger 2 или, в случае M1A1HA (Heavy Armor) и более поздних американских модификаций танков, сплав обедненного урана. Некоторые компании предлагают модули из карбида титана. Эти металлические модули функционируют по принципу перфорированной брони (обычно с использованием перпендикулярных стержней), при этом многочисленные расширительные пространства уменьшают вес до одной трети, сохраняя при этом защитные свойства на достаточно высоком уровне. Сплав обедненного урана, используемый в M1, описывается как "организованный в структуру броневой матрицы", а отдельный модуль – как "оболочка из нержавеющей стали, окружающая слой (вероятно, толщиной в дюйм или два) обедненного урана, сплетенный в проволочную сетку". Такие модули также используются в танках, не оснащенных броней Chobham. Комбинация композитной матрицы и модулей из тяжелого металла иногда неофициально называется "Chobham второго поколения".

The armour configuration of the first western tanks using Chobham armour was optimised to defeat shaped charges as guided missiles were seen as the greatest threat. In the eighties however they began to face the improved Soviet 3BM 32, then 3BM 42 kinetic energy penetrators which the ceramic layer was not particularly effective against: the original ceramics had a resistance against penetrators of about a third compared to that against HEAT rounds; for the newest composites it is about one tenth. A typical example, the 3BM 42 is a segmented projectile which frontal segments are sacrificed in expanding the NERA plates in the front of the armour array, leaving a hole for the rear segment to strike the ceramic with full efficiency. For this reason many modern designs include added layers of heavy metals to add more density to the overall armour package. The introduction of more effective ceramic composite materials allows for a larger width of these metal layers within the armour shell: given a certain protection level provided by the composite matrix, it can be thinner. Because these metal layers are denser than the rest of the composite array, increasing their thickness requires reducing the armour thickness in non critical areas of the vehicle. They typically form an inner layer placed below the much more costly matrix, to prevent extensive damage to it should the metal layer strongly deform but not defeat a penetrator. They can also be used as the backing plate for the matrix itself, but this compromises the modularity and thus tactical adaptability of the armour system: ceramic and metal modules can then no longer be replaced independently. Furthermore, due to their extreme hardness, they deform insufficiently and would reflect too much of the impact energy, and in a too wide cone, to the ceramic tile, damaging it even further. Metals used include a tungsten alloy for the Challenger 2 or, in the case of the M1A1HA (Heavy Armor) and later American tank variants, a depleted uranium alloy. Some companies offer titanium carbide modules. These metal modules function on the principle of perforated armour (typically employing perpendicular rods), with many expansion spaces reducing the weight by up to one third while keeping the protective qualities fairly constant. The depleted uranium alloy of the M1 has been described as "arranged in a type of armour matrix" and a single module as a "stainless steel shell surrounding a layer (probably an inch or two thick) of depleted uranium, woven into a wire mesh blanket". Such modules are also used by tanks not equipped with Chobham armour. The combination of a composite matrix and heavy metal modules is sometimes informally referred to as "second generation Chobham".

Разработка и применение

Концепция керамической брони восходит к 1918 году, когда майор Невилл Монро Хопкинс обнаружил, что плита из баллистической стали значительно более устойчива к пробитию, если покрыта тонким (1–2 миллиметра) слоем эмали. Кроме того, немцы экспериментировали с керамической броней в годы Первой мировой войны. Начиная с начала 1960-х годов в США велись масштабные исследовательские программы, направленные на изучение перспектив применения композитных керамических материалов в качестве брони для техники. Эти исследования в основном были сосредоточены на использовании металлокомпозита на алюминиевой основе, армированного усами карбида кремния, который планировалось производить в виде больших листов. Армированные листы легкого металла должны были быть помещены между стальными слоями. Такая конструкция имела преимущество в хорошей устойчивости к многократному поражению и возможности изгиба, позволяя основной броне использовать эффект наклонной поверхности. Однако этот композит с высоким содержанием металла предназначался главным образом для повышения защиты от бронебойных подкалиберных снарядов при заданном весе брони; его эффективность против кумулятивных боеприпасов была посредственной и требовала улучшения за счет эффекта многослойной брони с разнесенными слоями, как это исследовали немцы в рамках совместного проекта MBT 70. Альтернативная технология, разработанная в США, основывалась на использовании стеклянных модулей, которые вставлялись в основную броню; хотя эта схема обеспечивала лучшую защиту от кумулятивных боеприпасов, ее устойчивость к многократному поражению была низкой. Аналогичная система со стеклянными вставками в основную стальную броню исследовалась с конца 1950-х годов для советского прототипа "Объект 430" Т-64; позже она была развита в тип "Комбинация К", содержащий керамический состав, смешанный со вставками из оксида кремния, который обеспечивал примерно на 50% лучшую защиту как от кумулятивных, так и от бронебойных подкалиберных угроз по сравнению со стальной броней того же веса. Впоследствии в нескольких улучшенных вариантах она была включена в лобовую часть многих последующих советских основных боевых танков. После первоначального периода спекуляций на Западе относительно ее истинной природы, характеристики этого типа были раскрыты, когда распад Советского Союза в 1991 году и внедрение рыночной системы вынудили российскую промышленность искать новых клиентов, подчеркивая ее достоинства; сегодня ее редко называют броней "Чобхэм". Специальная броня, гораздо более похожая на "Чобхэм", появилась в 1983 году под названием БДД на модернизированном Т-62М, впервые была интегрирована в бронемассив в 1986 году на Т-72Б и с тех пор является неотъемлемой частью всех советских/российских основных боевых танков. В своей первоначальной версии она встраивалась непосредственно в литую стальную башню Т-72 и требовала подъема башни для проведения ремонта. В Великобритании в начале 1960-х годов была начата еще одна линия разработки керамической брони, предназначенная для улучшения существующей литой конфигурации башни танка "Чифтен", которая уже обеспечивала отличную защиту от тяжелых бронебойных снарядов; исследования, проводимые группой под руководством Гилберта Харви из Исследовательского и опытно-конструкторского управления боевой техники (FVRDE), поэтому были в значительной степени направлены на оптимизацию керамической композитной системы для поражения кумулятивных боеприпасов. Британская система состояла из сотовой матрицы с керамическими плитками, подкрепленной баллистическим нейлоном, размещенной поверх литой основной брони. В июле 1973 года американская делегация, в поисках нового типа брони для прототипа танка XM815, после провала проекта MBT 70, посетила Чобхэм Коммон, чтобы ознакомиться с британской системой, разработка которой к тому времени стоила около 6 000 000 фунтов стерлингов; ранее информация уже была передана США в 1965 и 1968 годах. Делегаты были впечатлены отличной защитой от кумулятивных боеприпасов в сочетании с ограничением повреждений от удара бронебойных снарядов, присущим принципу использования плиток. Баллистическая лаборатория на полигоне Абердин, которая позже стала частью Армейской исследовательской лаборатории, инициировала разработку версии под названием "Берлингтон" в том же году, адаптированной к конкретной американской ситуации, характеризующейся гораздо более высоким прогнозируемым объемом производства танков и использованием более тонкой прокатной стальной основной брони. Увеличение угрозы, исходящей от нового поколения советских управляемых ракет с кумулятивной боевой частью, продемонстрированное в Войне Судного дня в октябре 1973 года, когда даже ракеты старого поколения вызвали значительные потери танков с израильской стороны, сделало "Берлингтон" предпочтительным выбором для бронирования прототипа XM1 (переименованного XM815). Однако 11 декабря 1974 года между Федеративной Республикой Германия и США было подписано Меморандум о взаимопонимании о совместном будущем производстве основного боевого танка; это сделало любое применение брони "Чобхэм" зависимым от окончательного выбора типа танка. Ранее в 1974 году американцы попросили немцев перепроектировать существующие прототипы "Леопард 2", которые они считали недостаточно бронированными, и предложили принять "Берлингтон" для этой цели, о котором немцы уже были проинформированы в марте 1970 года; однако в ответ в 1974 году немцы инициировали собственную новую программу разработки брони. Разработав систему, которая, по их мнению, обеспечивала удовлетворительную защиту от кумулятивных боеприпасов, состоящую из многослойной брони с разнесенными слоями, пространство между которыми было заполнено керамическим пенополистиролом, как это было установлено на "Леопард 1A3", они сделали акцент на улучшении защиты от бронебойных подкалиберных снарядов, переработав систему в модульную броню с перфорированным металлом. Рассматривался вариант с добавлением "Берлингтона", включая керамические вставки в различные пространства, но он был отклонен, поскольку это привело бы к увеличению веса машины более чем до шестидесяти метрических тонн, что считалось неприемлемым для обеих армий. Летом 1974 года армия США столкнулась с выбором между немецкой системой и своим "Берлингтоном", решение было усложнено тем, что "Берлингтон" не предлагал никакого преимущества в весе по сравнению со стальной броней против бронебойных подкалиберных снарядов: общая система бронирования имела бы эквивалентность РГА около 350 мм (по сравнению с около 700 мм против кумулятивных боеприпасов). Не достигнув консенсуса, генерал Крейтон Абрамс сам решил вопрос в пользу "Берлингтона". В конечном итоге каждая армия приобрела свой национальный образец танка, а проект общего танка провалился в 1976 году. В феврале 1978 года первые танки, защищенные "Берлингтоном", покинули завод, когда первые из одиннадцати пилотных танков M1 были поставлены корпорацией Chrysler в армию США. Помимо этих государственных проектов, частные предприятия в США в 1970-х годах также разрабатывали типы керамической брони, такие как броня "Noroc", производимая подразделением Protective Products компании Norton Company, состоящая из листов карбида бора, подкрепленных стеклотканью, пропитанной смолой. В Великобритании применение брони "Чобхэм" было задержано из-за провала нескольких передовых танковых проектов: сначала проекта совместного германо-британского основного боевого танка; затем чисто британской программы MBT 80. Первая директива о подготовке технологии брони "Чобхэм" к применению была дана еще в 1969 году. Исследование возможной БМП, защищенной броней "Чобхэм", показало, что совершенно новая конструкция, использующая только броню "Чобхэм" для наиболее уязвимых передней и боковых секторов (без основной стальной брони), может быть на 10% легче при том же уровне защиты от бронебойных снарядов, но для снижения затрат было решено основать первый проект на традиционном "Чифтейне". Прототип FV 4211 или "Алюминиевый Чифтен" был оснащен приваренной алюминиевой надстройкой, по сути, коробкой на передней части корпуса и передней и боковых сторонах башни, для размещения керамических модулей, внутренняя стенка которой толщиной пятьдесят миллиметров из-за своей относительной мягкости могла служить их опорной пластиной. Дополнительный вес алюминия был ограничен менее чем двумя тоннами, и было показано, что он не слишком подвержен растрескиванию, как опасались. Было заказано десять тестовых машин, но построена была только оригинальная...

The concept of ceramic armour goes back to 1918, when Major Neville Monroe Hopkins discovered that a plate of ballistic steel was much more resistant to penetration if covered with a thin (1–2 millimetres) layer of enamel. Further, the Germans experimented with ceramic armour in World War I. Since the early 1960s there were, in the US, extensive research programmes ongoing aimed at investigating the prospects of employing composite ceramic materials as vehicle armour. This research mainly focused on the use of an aluminium metal matrix composite reinforced by silicon carbide whiskers, to be produced in the form of large sheets. The reinforced light metal sheets were to be sandwiched between steel layers. This arrangement had the advantage of having a good multiple hit capability and of being able to be curved, allowing the main armour to benefit from a sloped armour effect. However, this composite with a high metal content was primarily intended to increase the protection against KE penetrators for a given armour weight; its performance against shaped charge attack was mediocre and would have to be improved by means of a laminate spaced armour effect, as researched by the Germans within the joint MBT 70 project. An alternative technology developed in the US was based on the use of glass modules to be inserted into the main armour; although this arrangement offered a better shaped charge protection, its multiple hit capability was poor. A similar system using glass inserts in the main steel armour was from the late fifties researched for the Soviet Obiekt 430 prototype of the T 64; this was later developed into the "Combination K" type, having a ceramic compound mixed with the silicon oxide inserts, which offered about 50% better protection against both shaped charge and KE penetrator threats, relative to steel armour of the same weight. It was, later in several improved forms, incorporated into the glacis of many subsequent Soviet main battle tank designs. After an initial period of speculation in the West as to its true nature, the characteristics of this type were disclosed when the dissolution of the Soviet Union in 1991 and the introduction of a market system forced the Russian industries to find new customers by highlighting its good qualities; it is today rarely referred to as Chobham armour. Special armour much more similar to Chobham appeared in 1983 under the name of BDD on the T 62M upgrade to the T 62, was first integrated to an armour array in 1986 on the T 72B, and has been a feature of every Soviet/Russian MBT since. In its original iteration, it is built directly into the cast steel turret of the T 72 and required lifting it to perform repairs. In the United Kingdom another line of ceramic armour development had been started in the early 1960s, meant to improve the existing cast turret configuration of the Chieftain that already offered excellent heavy penetrator protection; the research by a team headed by Gilbert Harvey of the Fighting Vehicles Research and Development Establishment (FVRDE), therefore was strongly oriented at optimising the ceramic composite system for defeating shaped charge attack. The British system consisted of a honeycomb matrix with ceramic tiles backed by ballistic nylon, placed on top of the cast main armour. In July 1973 an American delegation, in search of a new armour type for the XM815 tank prototype, now that the MBT 70 project had failed, visited Chobham Common to be informed about the British system, the development of which had then cost about £6,000,000; earlier information had already been divulged to the US in 1965 and 1968. It was very impressed by the excellent shaped charge protection combined with the penetrator impact damage limitation, inherent to the principle of using tiles. The Ballistic Research Laboratory at the Aberdeen Proving Ground, which later became a part of the Army Research Laboratory, initiated the development of a version that year named Burlington, adapted to the specific American situation, characterised by a much higher projected tank production run and the use of a thinner rolled steel main armour. The increased threat posed by a new generation of Soviet guided missiles armed with a shaped charge warhead, as demonstrated in the Yom Kippur War of October 1973, when even older generation missiles caused considerable tank losses on the Israeli side, made Burlington the preferred choice for the armour configuration of the XM1 (the renamed XM815) prototype. However, on 11 December 1974 a Memorandum of Understanding was signed between the Federal Republic of Germany and the US about the common future production of a main battle tank; this made any application of Chobham armour dependent on the eventual choice for a tank type. Earlier in 1974 the Americans had asked the Germans to redesign the existing Leopard 2 prototypes, considered by them too lightly armoured, and had suggested adoption of Burlington for this purpose, of which type the Germans had already been informed in March 1970; the Germans however in response in 1974 initiated a new armour development programme of their own. Having already designed a system that in their opinion offered satisfactory protection against shaped charges, consisting of multiple laminate spaced armour with the spaces filled with ceramic polystyrene foam as fitted to the Leopard 1A3, they put a clear emphasis on improving KE penetrator protection, reworking the system into a perforated metal module armour. A version with added Burlington was considered, including ceramic inserts in the various spaces, but rejected as it would push vehicle weight well over sixty metric tonnes, a weight then seen as prohibitive by both armies. The US Army in the summer of 1974 faced the choice between the German system and their own Burlington, a decision made more difficult because Burlington offered, relative to steel armour, no weight advantage against KE penetrators: the total armour system would have a RHA equivalence against them of about 350 mm (compared to about 700 mm against shaped charges). No consensus developing, General Creighton Abrams himself decided the issue in favour of Burlington. Eventually each army procured its own national tank design, the project of a common tank failing in 1976. In February 1978 the first tanks protected by Burlington left the factory when the first of eleven pilot M1 tanks were delivered by Chrysler Corporation to the US Army. Beside these state projects, private enterprise in the US during the 1970s also developed ceramic armour types, like the Noroc armour made by the Protective Products Division of the Norton Company, consisting of boron carbide sheets backed by resin bonded glass cloth. In the United Kingdom application of Chobham armour was delayed by the failure of several advanced tank projects: first that of a joint German British main battle tank; then the purely British MBT 80 programme. A first directive to prepare Chobham armour technology for application in 1975 was already given in 1969. It was determined by a study of a possible Chobham armour protected MICV that a completely new design using only Chobham armour for the most vulnerable front and side sectors (thus without an underlying steel main armour) could be 10% lighter for the same level of protection against KE ammunition, but to limit costs it was decided to base the first design on the conventional Chieftain. The prototype, FV 4211 or the "Aluminium Chieftain", was fitted with a welded aluminium add on armour, in essence a box on the front hull and front and side turret to contain the ceramic modules, of which box the fifty millimetre thick inner wall due to its relative softness could serve as their backing plate. The extra weight of the aluminium was limited to less than two tonnes and it was shown that it was not overly susceptible to cracking, as first feared. Ten test vehicles were ordered but only the original one had been built when the project was cancelled in favour of the more advanced programmes. However, the Iranian government ordered 1,225 vehicles of an upgraded Chieftain type, the Shir 2 (FV 4030/3), using the same technology of adding Chobham armour to the main cast armour, bringing total weight to 62 metric tonnes. When this order was cancelled in February 1979 because of the Iranian Revolution, the British government, under pressure to modernise its tank fleet to maintain a qualitative superiority relative to the Soviet tank forces, decided to use the sudden surplus production capacity to procure a number of vehicles very close in design to the Shir 2, called the Challenger 1. On 12 April 1983 the first British tank protected by Chobham armour was delivered to the Royal Hussars. In France from 1966 GIAT Industries performed experiments aimed at developing a light vehicle ceramic armour, in 1970 resulting in the CERALU system consisting of aluminium backed alumina weldable to the vehicle, offering a 50% increase in weight efficiency against ballistic threats compared to steel plate. An improved version was later applied in helicopter seats. The latest version of Chobham armour is used on the Challenger 2 (called Dorchester armour), and (though the composition most probably differs) the M1 Abrams series of tanks, which according to official sources is currently protected by silicon carbide tiles. Given the publicly stated protection level for the earliest M1: 350 mm steel equivalence against armour piercing fin stabilized discarding sabot (APFSDS) kinetic energy (KE) penetrators, it seems to have been equipped with alumina tiles. Though it is often claimed to be otherwise, the original production model of the Leopard 2 did not use Chobham armour, but a combined spaced armour and perforated armour configuration, cheaper in terms of procurement, maintenance and replacement than a ceramic armour system. For many modern tanks, such the Italian Ariete, it is yet unknown which type is used. There was a general trend in the 1980s away from ceramic armour towards perforated armour,

Будущее и замены

В будущем броня "Чобхэм" будет заменена броней "Эпсом", а "Дорчестер" – броней "Фарнхэм". Первым танком, который перейдет с брони "Чобхэм" и "Дорчестер" на "Эпсом" и "Фарнхэм", станет "Челленджер 3". Вопрос о том, разрешит ли Министерство обороны экспорт и лицензированное производство брони "Эпсом" и "Фарнхэм", пока остается открытым.

Приложения в аэрокосмической отрасли

Первые керамические пластины нашли применение в аэрокосмической отрасли: в 1965 году вертолет UH-1 Huey был модернизирован композитным материалом с твердым покрытием (HFC) вокруг сидений пилота и второго пилота, обеспечивая их защиту от стрелкового оружия. Пластины были изготовлены из карбида бора, который, несмотря на высокую стоимость, благодаря своей исключительной легкости, остаётся предпочтительным материалом для аэрокосмических применений. Современный V-22 Osprey – лишь один из многих примеров подобной защиты.