Гетерогенная броня — это броневая плита, у которой наружный слой твёрдый, а внутренний вязкий. Гомогенная — плита с одинаковыми свойствами по всей толщине. Разница в двух словах, но за ней стоит полвека спора между снарядом и защитой. Разберём, как делают такую броню, где она применялась и почему от неё в итоге отказались.
Как её делают
Основной способ — поверхностная закалка с цементацией. Катаную плиту выдерживают при высокой температуре в среде, насыщенной углеродом: наружный слой науглероживается на глубину до нескольких десятков процентов толщины. Затем плиту закаливают так, чтобы затвердел только этот слой. Получается «слоёный» металл: лицевая сторона твёрдостью в несколько раз выше тыльной, а тыльная остаётся вязкой и не даёт плите расколоться.
Первые промышленные варианты появились в 1890-е годы: американская броня Гарвея (1891) и немецкая крупповская цементированная броня (1894). Крупповская дала такой прирост стойкости, что за несколько лет её лицензировали все морские державы.
Почему она лучше снаряда
Бронебойный снаряд конца XIX века — стальная болванка с заострённым носом. Встречая твёрдую поверхность, он раскалывался или «размазывался» раньше, чем успевал пробить плиту. Против такой брони требовалась плита гомогенной стали в полтора-два раза толще. На кораблях, где каждая тонна на счету, это решало всё: броневые пояса линкоров с 1900-х годов делали именно цементированными.
Как снаряд ответил
Ответ нашёл русский адмирал Степан Макаров: в 1890-е он предложил надевать на нос бронебойного снаряда колпачок из мягкой стали. Колпачок при ударе сминался, гасил первый удар и «прикрывал» твёрдый сердечник, который затем входил в уже надтреснутую поверхность. Снаряды с макаровским наконечником свели преимущество цементированной брони примерно к четверти, и дальше гонка пошла по толщине.
Гетерогенная броня в танках
В межвоенные годы и в начале Второй мировой цементированную броню применяли на немецких танках: лобовые плиты Pz.III и Pz.IV ранних серий имели закалённую поверхность. Против пуль и малокалиберных снарядов 1939–1941 годов это работало. Но у гетерогенной брони есть слабости, которые проявились на фронте:
- твёрдый слой трескается при повторных попаданиях, и плита теряет стойкость после первого же удара;
- её трудно сваривать, а сварка стала основой танкового производства;
- толстые плиты — от 50–60 мм — цементировать долго и дорого, а танки 1942–1945 годов имели лоб в 80–150 мм;
- калиберные снаряды с бронебойным наконечником и подкалиберные снаряды пробивали её не хуже гомогенной.
Советская школа изначально пошла другим путём: броня Т-34 — гомогенная высокой твёрдости, катаная, под сварку. К концу войны на гомогенную броню перешли все, включая Германию.
Что сегодня
Современная танковая защита снова «гетерогенная», но в другом смысле: это многослойные комбинированные пакеты из стали, керамики, композитов и воздушных зазоров, впервые применённые в британской броне «Чобхэм» в 1970-е. Идея та же — заставить снаряд или кумулятивную струю работать против разных материалов по очереди. Классическую цементированную плиту сегодня можно встретить разве что в бронедверях и сейфах.
Коротко: вопросы и ответы
Что такое гетерогенная броня?
Броня с неоднородными свойствами по толщине: твёрдый наружный слой и вязкая основа. Обычно это цементированная и поверхностно закалённая плита.
Чем гомогенная броня отличается от гетерогенной?
Гомогенная имеет одинаковую твёрдость по всей толщине, хорошо сваривается и не трескается при повторных попаданиях.
Где применяли гетерогенную броню?
На броненосцах и линкорах с 1890-х годов и на немецких танках начала Второй мировой.
Почему от неё отказались в танках?
Из-за трещин при повторных попаданиях, сложности сварки и появления снарядов с бронебойным наконечником.
О чём спорили на форуме
Автор темы пересказал справочное описание технологии; ответов в теме не было. Вопрос, который напрашивается, — применяется ли она сейчас. Ответ: в чистом виде нет, но принцип «твёрдое снаружи, вязкое внутри» живёт в современных комбинированных пакетах.
С чего начался разговор
В многочисленном семействе броней есть и так называемая гетерогенная броня, или, проще, — броня, имеющая неоднородный механический состав. Обычно катаную броневую плиту односторонне закаливают на глубину до 40 процентов её толщины, а затем цементируют ту же наружную, обращённую к удару сторону.
Первое сообщение темы, автор — dinamit, 27 августа 2018 года.