Obrnené bojové vozidlo musí poskytovať požadovanú úroveň ochrany, ale zároveň byť čo najľahšie. V minulosti bol tento problém vyriešený hliníkovým pancierom a potom sa objavili odvážnejšie nápady. V britskom pilotnom projekte ACAVP bol pancierový trup s dostatočnou úrovňou ochrany vyrobený z kompozitného materiálu na báze sklolaminátu a epoxidovej živice.
Odvážny návrh
Hlavné výhody hliníkového panciera oproti oceli sú spojené s jeho nižšou hustotou. Vďaka tomu môže byť hliníková časť s rovnakou hmotnosťou hrubšia a poskytovať ochranu prinajmenšom tak dobrú ako oceľ. Hrubšia hliníková časť je navyše tuhšia, čo zjednodušuje konštrukciu pancierového trupu. Všetky tieto vlastnosti rôznych materiálov boli opakovane demonštrované v rôznych projektoch.
Na začiatku deväťdesiatych rokov prišla novovytvorená Agentúra pre obranný výskum pod britským ministerstvom obrany, Agentúra pre obranný výskum (neskôr premenovaná na Agentúru pre hodnotenie a výskum obrany) s návrhom na štúdium perspektív brnenia na základe kompozitných materiálov. Rôzne typy kompozitov sú teoreticky ľahšie ako hliník, ale sú schopné poskytnúť rovnakú úroveň balistickej ochrany.
V roku 1991 DRA zahájila projekt ACAVP (Advanced Composite Armoured Vehicle Platform). Do výskumu bolo zapojených niekoľko vedeckých organizácií a na výrobe experimentálneho vybavenia sa mali podieľať podniky GKN, Westland Aerospace, Vickers Defenses Systems a Short Brothers.
Následne sa zmenilo zloženie účastníkov programu. V polovici deväťdesiatych rokov ju preto opustila spoločnosť „Short“, ktorá nemala potrebné výrobné zariadenia. Namiesto toho sa k dielu pridal Vosper Thorneycroft. V roku 2001 bol DRA / DERA rozpustený a QinetiQ sa stal hlavným účastníkom programu.
Teória brnenia
V prvej fáze projektu, v rokoch 1991-1993, bolo úlohou nájsť optimálny kompozit schopný nahradiť hliníkové pancierovanie. Plánovalo sa študovať existujúce a sľubné materiály a nájsť technicky najúspešnejší - a ekonomicky najvýhodnejší. Pri určovaní požadovaných charakteristík kompozitného panciera boli odpudzované ochranou sériového hliníkového BMP Warrior.
Celková architektúra nového brnenia bola stanovená dostatočne rýchlo. Bolo navrhnuté vykonať ho na matrici z epoxidovej živice naplnenej listovým materiálom. To si vyžiadalo testovanie rôznych živíc a materiálov a ich porovnanie. V tejto fáze sa náklady stali dôležitým faktorom. Štandardné triedy sklolaminátu s obmedzenými pevnostnými charakteristikami teda stoja iba 3 libry za kilogram. Silnejšie aramidové vlákno (kevlar) stálo 20 libier za kilogram. K dispozícii bola široká škála epoxidových živíc a náklady sa značne líšili.
Konečné zloženie panciera pre prototyp ACAVP bolo stanovené v roku 1993. Navrhlo sa lepenie zo sklenenej tkaniny od spoločnosti Hexcel Composites s použitím živice Araldite LY556 od spoločnosti Ciba. Na výrobu potrebovali aj formy a ďalšie nástroje - zodpovedala za ne spoločnosť Short Brothers.
Diely mali byť vyrobené technológiou vákuového tvárnenia. Listy zo sklenených vlákien boli vložené do špeciálneho žiaruvzdorného vrecka a táto zostava bola vložená do formy. Vo vrecku sa vytvorilo vákuum, po ktorom sa živica priviedla dovnútra. Potom, čo boli plechy impregnované živicou, budúca kompozitná časť bola vložená do spekanej pece.
V priebehu výskumu boli vyrobené bloky kompozitného panciera rôzneho zloženia a rôznych rozmerov. Konečným produktom tejto etapy boli zadné dvere pre Warrior BMP. Tento produkt bol testovaný v roku 1993. Kompozitné dvere s rovnakou odolnosťou voči guľkám boli o 25% ľahšie. To ukázalo, že je možné vyrobiť celé kompozitné telo s požadovanými vlastnosťami.
Prototyp
V roku 1993 sa začal vývoj prototypu ACAVP s kompozitným trupom. Tento projekt bol vyvinutý spoločnosťou Vickers na základe Warrior BMP. Prvýkrát v histórii spoločnosti bol projekt vytvorený úplne v digitálnej forme. Pri navrhovaní sa aktívne používali hotové komponenty a zostavy; elektráreň, podvozok a niektoré ďalšie jednotky boli požičané s minimálnymi zmenami. Návrh bol dokončený až v októbri 1996 a potom sa začali prípravy na výstavbu.
Kompozitné telo pre ACAVP malo podobný vzhľad ako brnenie Warrior, ale malo jednoduchšie kontúry, ktoré uľahčovali výrobu a vyberanie dielov z foriem. Telo bolo rozdelené na dve časti. Spodný „kúpeľ“mal dĺžku cca. 6, 5 m a vážil 3 t. Do kompozitu boli zapustené priechodky a ďalšie prvky na upevnenie elektrárne, podvozku atď. Horný box trupu mal hmotnosť 5,5 t. Dostal šikmú prednú časť a dlhú strechu s vežovým prstencom a poklopmi. Hrúbka kompozitného panciera v najkritickejších oblastiach dosiahla 60 mm
Úroveň ochrany takého trupu zodpovedala pancieru sériového BMP. Poskytovala tiež možnosť inštalácie sklopných rezervačných jednotiek - oceľových, hliníkových alebo kompozitných. To umožnilo posilniť ochranu pomocou uvoľnenej nosnosti.
V zadnej časti trupu bola nainštalovaná pohonná jednotka z bojového vozidla pechoty na základe naftového motora Perkins V-8 Condor s výkonom 550 koní. Kompozit vydržal teploty až 130 ° C, vďaka čomu sa nebolo možné obávať zničenia motorového priestoru. Použitý bol šesťvalcový podvozok s torzným zavesením a zadným hnacím kolesom.
Skúsený ACAVP bol vybavený vežou Warrior. Posádka sa zmenšila na dvoch ľudí - vodiča a veliteľa. Nachádzali sa v trupovom a bojovom priestore a zapadli na miesto vlastnými poklopmi. Priehradka pre jednotky chýbala.
V závislosti od výbavy a ďalších faktorov sa celková hmotnosť ACAVP pohybovala v rozmedzí 18-25 ton. Jazdné vlastnosti zostali na úrovni existujúceho BMP. Pri rovnakej úrovni ochrany bol kompozitný trup o 25% ľahší ako hliníkový a úspora hmotnosti dosiahla 1,5-2 tony. Pri použití iných pancierových komponentov by sa mohol hmotnostný rozdiel zvýšiť na 30%. Nový prípad však nebol lacný a vysoká cena mohla vyvážiť ďalšie výhody.
Kompozit na skládke
Prípravy na stavbu prototypu obrneného vozidla ACAVP sa začali koncom roku 1996. V tejto fáze bolo zrejmé, že Short Brothers neboli schopní vyrobiť dva veľké prvky trupu kvôli nedostatku pecí požadovaných rozmerov. Objednávka na výrobu brnenia bola prevedená na Vosper Thorneycroft.
Do konca roku 1997 bol prototyp dokončený a vynesený na testovanie. Testy potvrdili vysokú pevnosť a tuhosť trupu, ktorá umožňuje obrnenému vozidlu pohyb po nerovnom teréne bez rizika deformácií, poškodenia atď. Plnohodnotné auto nebolo testované ostreľovaním, ale jednotlivé kompozitné panely vyrobené rovnakou technológiou prešli týmto testom.
Testy prototypu ACAVP boli dokončené v rokoch 2000-2001. s pozitívnymi výsledkami. V praxi boli všetky výpočty vývojárov potvrdené a projektanti majú k dispozícii súbor sľubných technológií vhodných na použitie v nových projektoch. Budúcnosť tohto vývoja závisela iba od plánov a želaní vojenského oddelenia.
Záujem armády o nový vývoj bol obmedzený. Armáda vysoko ocenila sľubný vývoj a jeho výhody. Nemali však túžbu spustiť nové technológie a použiť ich v skutočnom projekte. O niekoľko rokov neskôr sa začal vývoj sľubnej rodiny obrnených vozidiel Ajax, ale v tomto programe sa opäť rozhodli použiť pancier z hliníka a ocele. Nie je známe, či sa myšlienka kompozitného brnenia ešte niekedy vráti.
Osud prototypu
Po dokončení testov bolo jediné skúsené obrnené vozidlo ACAVP prevezené do tankového múzea v Bovingtonu. Bola umiestnená v jednej z výstavných siení, vedľa ďalšieho zaujímavého vývoja britského priemyslu. Prototyp je stále v dobrom stave a pravidelne ho vozia do tankportu, aby sa zúčastnil miestnych „tankových festivalov“.
Od roku 2001 je predmet kompozitného brnenia obmedzene vyvinutý spoločnosťou QinetiQ. Jeho špecialisti pravidelne navštevujú Bovington a kontrolujú stroj ACAVP. Takéto štúdie poskytujú pohľad na to, ako sa kompozitné telo správa, keď starne. Zhromaždené údaje sú použité v novom výskume a môžu byť použité v sľubných projektoch. Samozrejme, ak britská armáda prejaví záujem o nové materiály.
