Прозрачная броня
Прозрачная броня – традиционный и наиболее распространенный материал для изготовления защитных окон для автомобилей, вертолетов, самолетов и зданий. Также прозрачная противопульная броня используется при производстве смотровых окон бронещитов и забрал для защитных шлемов. При этом, не стоит забывать про вторую важную характеристику такой брони – она должна быть достаточно прозрачной, без искажений и эффекта «дымки». Поэтому для соединения слоёв бронированного стекла создаются различные вязкие эластичные прозрачные связующие: поливинилбутералевые, акриловые, полиуретановые и другие клеи и плёнки, которые после полимеризации также выполняют функцию барьера для распространяющихся трещин.
Прозрачная броня изготавливается из неорганических видов стекла и прозрачных полимеров, которые еще называются органическими стеклами. Наиболее прочной считается броня из керамических материалов, например, сапфиров, поликристаллических оксидонитридов алюминия, магний-алюминиевых шпинелей. К сожалению, бронезащита, изготовленная из этих материалов достаточно дорогая по сравнению с другими видами брони.
Силикатные стекла, из которых изготавливается броня, отличаются достаточно сложной полимерно-кристаллитной структурой, в которой основа образуется на пространственной сетка из однородных звеньев — полиэдров, а кристаллиты становятся частью этой сетки. В такой структуре нельзя выделить направления скольжения, поэтому бронированное стекло является очень хрупким и одновременно твердым и жестким материалом
Свойства прозрачной брони
Главными свойствами закаленного стекла является упругость и прочность. При этом баллистическая стойкость прозрачной бронезащиты достаточно существенно возрастает, если увеличить толщину керамического слоя до 4 мм. А вот если увеличить ее до 8 мм, то прирост баллистической стойкости будет уже не таким заметным. Чтобы полностью остановить пулю пуленепробиваемым стеклом размером 150х150 мм, нужно использовать стекло толщиной не менее 4 мм и суммарной поверхностной плотностью 56-59 кг/м2. Кроме того, пулевая устойчивость многослойной прозрачной брони с высокотвердым лицевым слоем зависит не только от его твердости, но и от жесткости следующих слоев, поперечных размеров брони, длины сердечника и других параметров.
Конструкция листов из прозрачной брони
Конструкция прозрачных «бронелистов» проста – это два толстых стеклянных блока с запрессованной между ними прослойкой из прозрачного ламината-поликарбоната. Когда пуля попадает во внешнее стекло, то именно оно принимает на себя весь основной удар, растрескиваясь в виде характерной «паутины». А слой поликарбоната не дает пуле пройти во внутренний стеклянный слой «сэндвича». Более современные виды прозрачной брони состоят из трех слоёв. Снаружи устанавливается панель из оксинитрида алюминия, за ним - закаленное стекло, а внутренний слой изготавливается из прозрачного армирующего пластика, который защищает от разлетающихся осколков при попадании снарядов в бронелисты. Такая бронепанель отлично выдержит попадание бронебойных пуль из ручного стрелкового оружия, а также сможет успешно противостоять более серьезным испытаниям, например, обстрелу из пулемета калибра 12,7 мм. Современная пуля такого типа имеет медную оболочку и сердечник из твердого плотного материала — например, обедненного урана или карбида вольфрама (по твердости последний сравним с алмазом).
В целом, прочность и пулестойкость прозрачной брони зависит от многих факторов: состава брони, калибра, типа и скорости пули, угла встречи пули с поверхностью, расстояния, с которого совершен выстрел и т.д. Именно поэтому обычно толщина прозрачной брони берется с двойным запасом. Но масса защитного стекла также увеличивается вдвое.
К недостаткам прозрачной брони из закаленного стекла и поликарбоната можно отнести большой вес и слабую устойчивость к многочисленным попаданиям. Если рассматривать броню из так называемого «прозрачного алюминия» (оксинитрида алюминия), то этот материал, как мы уже упоминали, имеет высокую стоимость: в среднем в пять-шесть раз выше, чем у стандартного закаленного стекла.