Инновационная керамическая и тканевая броня, пришедшая на смену стали, теперь будет защищать корабли ВМФ

Если рыцари эпохи Средневековья привыкли облачать в сталь себя и своих лошадей, то после возникновения огнестрельного оружия весьма долго любая защита, кроме каменных крепостных стен и толстого слоя земли городских валов, считалась неэффективной. Ситуация изменилась после появления стальных листов, а в дальнейшем - и броневой стали.

Такого корабля у нас ещё не было

Перспективный российский эскадренный миноносец проекта «Лидер» должны заложить на верфях в 2023 г. В 2017 г. Минобороны РФ утвердило эскизный проект эсминца «Лидер», в том же году началось техническое проектирование корабля, которое ведёт «Северное ПКБ» (входит в Объединённую судостроительную корпорацию). 

Несмотря на относительно небольшое водоизмещение - около 15 тысяч тонн,  «Лидер» обладает тактико-техническими характеристиками тяжёлого атомного ракетного крейсера и призван стать ключевой фигурой в нашей группировке надводных кораблей, которые должны обеспечивать развёртывание вооружённых сил на том или ином плацдарме.

Защита для «Лидера»

Он получит не только ядерный реактор, но и дополнительную защиту. Речь идёт о так называемой уникальной тканево-керамической броне, что приведёт к существенному снижению веса боевого корабля.

Справка

Впервые на флоте броня была использована англо-французской эскадрой при атаке на Кинбурнское укрепление военно-морской крепости Очаков в 1855 году. Неуклюжие плавучие батареи «Тоннант», «Девастасьон» и «Лавэ» открыли эру броненосцев.

С тех пор броня кораблей и, соответственно, обводы корпусов бесконечно совершенствовались, но в любом случае техническое решение военных инженеров было непременно неким компромиссом между большим весом стальных листов и ходовыми качествами корабля, который должен был быть способен выполнить поставленную задачу при любом волнении на море.

В этой связи становится ясно, что поиск оптимального решения за счёт облегчения брони без потери её защитных свойств превратился в попытку раскрыть тайну золотого сечения.

Достаточно долго люди полагались только на металл. Сталь казалась непреодолимой преградой для поражающих факторов - пуль, снарядов и ракет. И лишь во второй половине двадцатого столетия возникла вполне убедительная альтернатива - стратегическая ткань из арамидного волокна. Иначе - кевлар. Открытое в 1964 г. сотрудником американской фирмы DuРont, армированное кевларовое волокно стало надёжной альтернативой металлу. Уже менее чем через 10 лет - в 1973 г.  проведённые на полигоне испытания показали, что семь слоёв синтетической ткани надёжно останавливают пулю, выпущенную из винтовки 22 Long Rifle. В судостроение стратегическое волокно пришло ещё через 20 лет - в начале девяностых, но повсеместного распространения не получило из-за своей дороговизны.

В чём-то постепенное завоевание кевларом различных отраслей человеческой деятельности можно сравнить с началом применения человечеством резины. Ведь сначала натуральный каучук был весьма дорог, так как производился из сока латиноамериканских деревьев. И кстати, именно советские химики нашли формулу синтетической резины, в дальнейшем завоевавшей всю планету.

В случае с кевларом в настоящее время, с экономической точки зрения, наша страна оказалась в привилегированных условиях - из-за низкого курса рубля. Дело в том, что изготовление синтетического волокна в России обходится гораздо дешевле - из-за относительно невысокой стоимости нормо-часа.

Тем не менее до сих пор в России никто не выкладывал корабли синтетическим волокном, способным поглотить кинетическую энергию выстрела.

Но настал век композитов, и после того, как даже самолёты стали делать из новых материалов, а кабины выкладывать кевларом, корабелы наконец-то подошли вплотную к замене стали на пластик и... арамид.

Пуля при попадании входит в арамидную ткань и теряет свою энергию. Мощности кевларовой пластины хватает, для того чтобы остановить бронебойно-зажигательный боеприпас, выпущенный из снайперской винтовки Драгунова. Кроме того, композитная броня успешно применяется на танках и прочей гусеничной и колёсной бронетехнике. 

Бронекерамика и её история

Не менее интересна была и история разработки защитной керамики - будь то карбид бора, оксид алюминия или другие синтезированные в военных лабораториях химические соединения. Такая броня появилась почти одновременно с арамидом.

И именно наша страна стала одним из лидеров в области испытания защитных свойств бронепластин. Как и в ряде других научных областей, перестройка и последующее исчезновение Советского Союза привели к потере темпа и определённому отставанию от израильтян, американцев и британцев. Последние уже в начале восьмидесятых годов ХХ века запатентовали надёжную бронекерамику марки «Чобхэм».

В последнее десятилетие исследования в нашей Отчизне были возобновлены, что и позволило создать ряд перспективных проектов, в том числе, и в области кораблестроения. Проведённые испытания показали, что если керамическую поверхность обработать карбидом кремния и оксидом алюминия, то это многократно повышает прочность. Например, при обстреле бронекерамики калибром 14,5 мм обработанная бронепанель не получила сквозного поражения, причём даже при многократном попадании в одну и ту же точку с близкого расстояния.

Новая броня пришла в кораблестроение

Сочетание защитных свойств двух искусственных материалов, то есть удачный синтез кевлара и керамики, и подарило будущему эсминцу его броню. Сам по себе «Лидер» - достаточно необычный корабль.

Российский корабль покроют сверхпрочной тканью. С точки зрения Валерия Шапошникова, начальника отдела прочности и надёжности Крыловского ГНЦ, головного разработчика инновационного покрытия, снижение веса техники - вообще самое актуальное требование для современного ВМФ, так как это связано с повышением запаса живучести плавсредства.

Всё же не следует ждать от такого технического решения сверхъестественных свойств. Корабли, подобные «Лидеру», не строятся для долгих океанских походов. Скорее всего, ему предстоит нести службу вдоль морских границ нашей Отчизны, под прикрытием береговых батарей.

Но, тем не менее, подобные технические решения неоспоримо свидетельствуют о том, что Россия активно применяет инновационные технологии при строительстве кораблей. Наш флот устремлён в будущее и демонстрирует не только грозную оборонную мощь, но и высокотехнологичный потенциал российской науки.