Blindaje de vehículos

Los vehículos militares suelen estar blindados (o acorazados; ver diferencias ortográficas ) para resistir el impacto de metralla , balas , proyectiles , cohetes y misiles , protegiendo al personal que se encuentra en su interior del fuego enemigo. Dichos vehículos incluyen vehículos de combate blindados como tanques , aviones y barcos .

Los vehículos civiles también pueden estar blindados. Entre estos vehículos se incluyen los automóviles utilizados por funcionarios (por ejemplo, limusinas presidenciales ), periodistas y otras personas en zonas de conflicto o donde los delitos violentos son comunes. Las empresas de seguridad también utilizan habitualmente automóviles blindados civiles para transportar dinero u objetos de valor a fin de reducir el riesgo de robo en la carretera o secuestro de la carga.

El blindaje también se puede utilizar en vehículos para protegerse de amenazas distintas a un ataque deliberado. Algunas naves espaciales están equipadas con un blindaje especializado para protegerlas contra impactos de micrometeoroides o fragmentos de desechos espaciales . Las aeronaves modernas propulsadas por motores a reacción suelen tenerlos equipados con una especie de blindaje en forma de un vendaje de kevlar compuesto de aramida alrededor de la carcasa del ventilador o paredes de contención de desechos incorporadas en la carcasa de sus motores de turbina de gas para evitar lesiones o daños en la estructura del avión en caso de que el ventilador, el compresor o las aspas de la turbina se suelten. ^[1]

El diseño y el propósito del vehículo determinan la cantidad de blindaje que lleva, ya que el blindaje suele ser muy pesado y una cantidad excesiva de blindaje restringe la movilidad. Para reducir este problema, se están investigando algunos materiales nuevos ( nanomateriales ) y composiciones de materiales que incluyen papel bucky , ^[2] y placas de blindaje de espuma de aluminio . ^[3]

El blindaje homogéneo laminado es fuerte, duro y resistente (no se rompe cuando se lo golpea con un golpe rápido y fuerte). El acero con estas características se produce procesando palanquillas de acero fundido del tamaño adecuado y luego laminándolas en placas del espesor requerido. ^[4] El laminado y forjado (martillando el acero cuando está al rojo vivo) suaviza la estructura del grano del acero, eliminando imperfecciones que reducirían la resistencia del acero. ^[5] El laminado también alarga la estructura del grano del acero para formar líneas largas, que permiten que la tensión a la que se somete el acero cuando se carga fluya por todo el metal y no se concentre en un área. ^[6]

El aluminio se utiliza cuando es necesario que el peso sea ligero. Se utiliza con mayor frecuencia en vehículos blindados y vehículos blindados . Si bien no es el metal más resistente, es barato, ligero y lo suficientemente resistente como para servir como blindaje.

El hierro forjado se utilizaba en los acorazados de los buques de guerra . Los primeros blindajes de hierro europeos consistían en entre 10 y 12,5 cm de hierro forjado reforzados por hasta un metro de madera maciza . Desde entonces, se ha sustituido por el acero, ya que este es mucho más resistente.

El titanio tiene casi el doble de densidad que el aluminio, pero puede tener un límite elástico similar al de los aceros de alta resistencia, lo que le confiere una alta resistencia específica . También tiene una alta resiliencia específica y tenacidad específica. Por lo tanto, a pesar de ser más caro, encuentra aplicación en áreas donde el peso es una preocupación, como el blindaje personal y la aviación militar . Algunos ejemplos notables de su uso incluyen el A-10 Thunderbolt II de la USAF y el avión de ataque terrestre Sukhoi Su-25 de fabricación soviética/rusa , que utiliza una carcasa de titanio con forma de bañera para el piloto, así como el helicóptero de ataque soviético/ruso Mil Mi-24 .

Debido a su alta densidad, el uranio empobrecido también se puede utilizar en el blindaje de los tanques, intercalado entre láminas de acero. Por ejemplo, algunos tanques M1A1HA y M1A2 Abrams de producción tardía , fabricados después de 1998, tienen refuerzo de uranio empobrecido como parte del blindaje en la parte delantera del casco y la parte delantera de la torreta, y existe un programa para mejorar el resto (véase el blindaje Chobham ).

El metal plástico era un tipo de blindaje para vehículos desarrollado originalmente para buques mercantes por el Almirantazgo británico en 1940. La composición original se describía como 50 % de granito limpio de media pulgada de tamaño, 43 % de mineral de piedra caliza y 7 % de betún . Se aplicaba normalmente en una capa de dos pulgadas de espesor y respaldada por media pulgada de acero .

El blindaje de plástico era muy eficaz para detener las balas perforantes , ya que las partículas de granito duro desviaban la bala, que se alojaba entre el blindaje de plástico y la placa de soporte de acero. El blindaje de plástico se podía aplicar vertiéndolo en una cavidad formada por la placa de soporte de acero y un molde de madera temporal.

Algunos blindajes de tanques de batalla principales (MBT) utilizan polímeros, por ejemplo poliuretano, como el utilizado en el blindaje aplicado "BDD" a los modernizados T-62 y T-55 .

El vidrio a prueba de balas es un término coloquial que se utiliza para designar un vidrio que es particularmente resistente a ser penetrado por impactos de bala . En la industria generalmente se lo denomina vidrio a prueba de balas o blindaje transparente .

El vidrio resistente a las balas se construye generalmente con un material resistente pero transparente , como el policarbonato termoplástico , o con capas de vidrio laminado . El resultado deseado es un material con el aspecto y la capacidad de transmisión de la luz del vidrio estándar, que ofrece distintos grados de protección contra el fuego de armas pequeñas .

La capa de policarbonato, que suele estar formada por productos como Armormax, Makroclear , Cyrolon, Lexan o Tuffak, suele estar intercalada entre capas de vidrio normal. El uso de plástico en el laminado proporciona resistencia a los impactos, como los ataques físicos con un martillo, un hacha, etc. El plástico ofrece poca resistencia a las balas. El vidrio, que es mucho más duro que el plástico, aplana la bala y, por lo tanto, evita la penetración. Este tipo de vidrio resistente a las balas suele tener un grosor de 70 a 75 mm (2,8 a 3,0 pulgadas).

El vidrio resistente a las balas construido con capas de vidrio laminado se fabrica a partir de láminas de vidrio unidas entre sí con butiral de polivinilo , poliuretano o acetato de etileno-vinilo . Este tipo de vidrio resistente a las balas se ha utilizado regularmente en vehículos de combate desde la Segunda Guerra Mundial ; suele tener un espesor de entre 100 y 120 mm (3,9 y 4,7 pulgadas) y suele ser extremadamente pesado.

Se están desarrollando nuevos materiales. Uno de ellos, el oxinitruro de aluminio , es mucho más liviano pero cuesta entre 10 y 15 dólares por pulgada cuadrada y es mucho más costoso.

El mecanismo preciso de la cerámica para derrotar al proyectil HEAT fue descubierto en la década de 1980. La fotografía de alta velocidad mostró que el material cerámico se rompe cuando el proyectil HEAT penetra, y los fragmentos altamente energéticos destruyen la geometría del chorro de metal generado por la carga hueca , lo que disminuye en gran medida la penetración. Las capas de cerámica también se pueden utilizar como parte de soluciones de blindaje compuesto. La alta dureza de algunos materiales cerámicos actúa como un disruptor que rompe y difunde la energía cinética de los proyectiles.

El blindaje compuesto es un blindaje que consta de capas de dos o más materiales con propiedades físicas significativamente diferentes; el acero y la cerámica son los tipos de material más comunes en el blindaje compuesto. El blindaje compuesto se desarrolló inicialmente en la década de 1940, aunque no entró en servicio hasta mucho más tarde y los primeros ejemplos a menudo se ignoran ante el blindaje más nuevo, como el blindaje Chobham . La eficacia del blindaje compuesto depende de su composición y puede ser eficaz contra penetradores de energía cinética , así como municiones de carga hueca ; a veces se incluyen metales pesados ​​específicamente para la protección contra penetradores de energía cinética.

El blindaje compuesto utilizado en los tanques de batalla principales occidentales e israelíes modernos consiste principalmente en elementos de blindaje reactivo no explosivo (NERA), un tipo de blindaje reactivo . Estos elementos suelen ser un laminado que consta de dos placas duras (normalmente de acero de alta dureza) con algún material de capa intermedia de baja densidad entre ellas. Al impactar, la capa intermedia se hincha y mueve las placas, lo que altera los "chorros" de calor y posiblemente degrada los proyectiles de energía cinética. Detrás de estos elementos habrá algún elemento de soporte diseñado para detener el chorro o elemento de proyectil degradado, que puede ser de acero de alta dureza o algún compuesto de acero y cerámica o posiblemente uranio.

Los tanques de batalla principales soviéticos a partir del T-64 utilizaban blindaje compuesto que a menudo consistía en algún relleno de baja densidad entre placas de acero relativamente gruesas o piezas fundidas, por ejemplo, el Combinado K. ^[7] Por ejemplo, la torreta del T-64 tenía una capa de bolas de cerámica y aluminio intercaladas entre capas de blindaje de acero fundido, ^[8] mientras que algunos modelos del T-72 cuentan con un relleno de vidrio llamado "Kvartz". El glacis del tanque era a menudo un sándwich de acero y algún relleno de baja densidad, ya sea textolita (un polímero reforzado con fibra de vidrio ) o placas de cerámica. ^[9] Las torretas posteriores del T-80 y T-72 contenían elementos NERA, similares a los discutidos anteriormente. ^{[10] [11]}

El blindaje de cinturón es una capa de blindaje que se encuentra en el exterior del casco (embarcación) de los buques de guerra, generalmente en acorazados , cruceros de batalla , cruceros y algunos portaaviones . ^[12]

Por lo general, el cinturón cubre desde la cubierta hasta un punto por debajo de la línea de flotación del barco. Si se construye dentro del casco, en lugar de formar parte del casco exterior, se puede instalar en un ángulo inclinado para mejorar la protección.

Cuando es alcanzado por un proyectil o un torpedo , el blindaje del cinturón está diseñado para evitar su penetración, ya sea por ser demasiado grueso para que la ojiva lo penetre o por tener una inclinación tal que desvíe cualquiera de los proyectiles. A menudo, el blindaje del cinturón principal se complementaba con un mamparo antitorpedos espaciado varios metros detrás del cinturón principal, diseñado para mantener la integridad estanca del buque incluso si el cinturón principal era penetrado.

El espacio de aire entre el cinturón y el casco también aporta flotabilidad . En tiempos de guerra, varios buques tenían un blindaje en el cinturón más fino o menos profundo de lo deseable para acelerar la producción y conservar los recursos.

El blindaje de la cubierta de los portaaviones suele estar a nivel de la cubierta de vuelo , pero en algunos de los primeros portaaviones se encontraba en la cubierta del hangar . (Véase cubierta de vuelo blindada ).

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El blindaje no es habitual en los aviones, que generalmente dependen de su velocidad y maniobrabilidad para evitar los ataques de los aviones enemigos y el fuego terrestre, en lugar de tratar de resistir los impactos. Además, cualquier blindaje capaz de detener el fuego antiaéreo de gran calibre o los fragmentos de misiles resultaría en una penalización de peso inaceptable. Por lo tanto, solo las partes vitales de un avión, como el asiento eyectable y los motores, suelen estar blindadas. Este es un área en el que el titanio se usa ampliamente como blindaje. Por ejemplo, en el avión de ataque terrestre Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II estadounidense y en el Sukhoi Su-25 de fabricación soviética , así como en el helicóptero de ataque terrestre Mil Mi-24 Hind, el piloto se sienta en un recinto de titanio conocido como "bañera" por su forma. Además, los parabrisas de los aviones más grandes generalmente están hechos de materiales laminados resistentes a los impactos , incluso en aeronaves civiles, para evitar daños por impactos de aves u otros escombros.

Los vehículos más blindados de la actualidad son los carros de combate principales , que son la punta de lanza de las fuerzas terrestres y están diseñados para resistir misiles guiados antitanque , penetradores de energía cinética , armas antitanque de alto poder explosivo , amenazas NBQ y, en algunos tanques, incluso proyectiles de trayectoria inclinada. Los tanques israelíes Merkava fueron diseñados de manera que cada componente del tanque funcione como un blindaje de respaldo adicional para proteger a la tripulación. El blindaje exterior es modular y permite reemplazar rápidamente las piezas dañadas.

Para lograr una mayor eficiencia, el blindaje más pesado de un vehículo blindado de combate se coloca en la parte delantera. Las tácticas de los tanques exigen que el vehículo esté siempre de cara a la probable dirección del fuego enemigo tanto como sea posible, incluso en operaciones de defensa o retirada .

Tanto el blindaje inclinado como el curvo pueden aumentar su protección. Dado un espesor fijo de placa de blindaje, un proyectil que impacta en ángulo debe penetrar más blindaje que uno que impacta perpendicularmente . Una superficie en ángulo también aumenta la posibilidad de desviar un proyectil. Esto se puede ver en los diseños de casco en V , que dirigen la fuerza de un dispositivo explosivo improvisado o una mina terrestre lejos del compartimiento de la tripulación, lo que aumenta la capacidad de supervivencia de la tripulación . ^[13]

Desde la Guerra Fría , muchos vehículos blindados cuentan con revestimientos antifragmentación en el interior del blindaje, diseñados para proteger a la tripulación y al equipo en el interior de la fragmentación (fragmentación) liberada por el impacto de los proyectiles enemigos, especialmente las ojivas de alto poder explosivo . Los revestimientos antifragmentación están hechos de aramidas ( Kevlar , Twaron ), UHMWPE ( Dyneema , Spectra Shield ) o materiales similares.

El blindaje aplicado, ^[14] o blindaje adicional, consiste en placas adicionales montadas en el casco o la torreta de un vehículo blindado. Las placas pueden estar hechas de cualquier material y están diseñadas para ser instaladas en un vehículo blindado para resistir armas que puedan penetrar el blindaje original del vehículo. ^{[15] [16]} Una ventaja del blindaje aplicado es la posibilidad de adaptar el nivel de protección de un vehículo a un escenario de amenaza específico.

El blindaje de los vehículos a veces es improvisado en medio de un conflicto armado por las tripulaciones de los vehículos o unidades individuales. En la Segunda Guerra Mundial , las tripulaciones de tanques británicos, canadienses y polacos soldaron tiras de repuesto de orugas de tanque a los cascos de sus tanques Sherman . ^[17] Las tripulaciones de tanques estadounidenses a menudo añadían bolsas de arena en el casco y las torretas de los tanques Sherman, a menudo en una elaborada jaula hecha de vigas. Algunos tanques Sherman fueron blindados en el campo con placas de glacis y otro blindaje cortado de tanques destruidos para crear Jumbos improvisados , llamados así por el tanque de asalto M4A3E2 fuertemente blindado. En la Guerra de Vietnam , los " camiones de armas " estadounidenses fueron blindados con sacos de arena y placas de blindaje de acero fabricadas localmente . ^[18] Más recientemente, las tropas estadounidenses en Irak blindaron Humvees y varios vehículos de transporte militar con materiales de desecho: esto llegó a ser conocido como " armadura hillbilly " o "armadura haji" por los estadounidenses. ^[17] Además, se produjo el incidente del Killdozer , en el que la excavadora modificada estaba blindada con un compuesto de acero y hormigón, que demostró ser muy resistente a las armas pequeñas.

El blindaje con dos o más placas espaciadas una distancia entre sí, llamado blindaje espaciado, se ha utilizado desde la Primera Guerra Mundial , donde se utilizó en los tanques Schneider CA1 y Saint-Chamond . El blindaje espaciado puede ser ventajoso en varias situaciones. Por ejemplo, puede reducir la eficacia de los penetradores de energía cinética porque la interacción con cada placa puede hacer que el proyectil se tambalee, se desvíe, se deforme o se desintegre. Este efecto puede potenciarse cuando el blindaje está inclinado . El blindaje espaciado también puede ofrecer una mayor protección contra los proyectiles HEAT . Esto ocurre porque la ojiva de la carga hueca puede detonar prematuramente (en la primera superficie), de modo que el chorro de metal que se produce pierde su coherencia antes de alcanzar el blindaje principal e impactar sobre un área más amplia. A veces, las superficies interiores de estas cavidades huecas están inclinadas, presentando ángulos con respecto a la trayectoria prevista del chorro de la carga hueca para disipar aún más su potencia. Llevado al extremo, se pueden colocar placas de blindaje relativamente delgadas, malla metálica o placas de rejilla , mucho más livianas que el blindaje totalmente protector, como faldones laterales o faldones de torreta para brindar protección adicional contra tales armas. Esto se puede ver en los tanques alemanes de mediados y finales de la Segunda Guerra Mundial , así como en muchos vehículos blindados modernos . En conjunto, el blindaje espaciado puede brindar una protección significativamente mayor al tiempo que ahorra peso.

El escudo Whipple análogo utiliza el principio de blindaje espaciado para proteger a las naves espaciales de los impactos de micrometeoroides muy rápidos . El impacto con la primera pared derrite o rompe la partícula entrante, lo que hace que los fragmentos se dispersen por un área más amplia al impactar con las paredes posteriores.

El blindaje inclinado es un blindaje que se monta en un ángulo no vertical ni horizontal, típicamente en tanques y otros vehículos blindados de combate. Para una normal dada a la superficie del blindaje, el espesor de su placa, el aumento de la pendiente del blindaje mejora el nivel de protección del blindaje al aumentar el espesor medido en un plano horizontal, mientras que para una densidad de área dada del blindaje, la protección puede aumentarse o reducirse por otros efectos de inclinación, dependiendo de los materiales del blindaje utilizados y las cualidades del proyectil que lo impacta. El aumento de la protección causado por el aumento de la pendiente mientras se mantiene constante el espesor de la placa, se debe a un aumento proporcional de la densidad de área y, por lo tanto, de la masa, y por lo tanto no ofrece ningún beneficio de peso. Por lo tanto, los otros posibles efectos de la inclinación, como la desviación, la deformación y el rebote de un proyectil, han sido las razones para aplicar el blindaje inclinado en el diseño de vehículos blindados. Otro motivo es el hecho de que el blindaje inclinado es una forma más eficiente de cubrir el equipo necesario, ya que encierra menos volumen con menos material. Los ángulos más agudos se observan generalmente en la placa del glacis frontal, tanto porque es el lado del casco que tiene más probabilidades de ser golpeado como porque hay más espacio para inclinarse en la dirección longitudinal de un vehículo.

El blindaje reactivo explosivo , desarrollado inicialmente por el investigador alemán Manfred Held mientras trabajaba en Israel, utiliza capas de explosivos de alto poder intercaladas entre placas de acero. Cuando una ojiva de carga hueca impacta, el explosivo detona y empuja las placas de acero hacia la ojiva, interrumpiendo el flujo del penetrador de metal líquido de la carga (normalmente cobre a unos 500 grados Celsius; ^{[ cita requerida ]} se puede hacer que fluya como el agua con suficiente presión). El ERA "ligero" tradicional es menos eficaz contra los penetradores cinéticos. Sin embargo, el blindaje reactivo "pesado" ofrece una mejor protección. El único ejemplo actualmente en servicio generalizado es el Kontakt-5 ruso . El blindaje reactivo explosivo supone una amenaza para las tropas amigas que se encuentran cerca del vehículo.

La armadura reactiva no explosiva es una armadura espaciada avanzada que utiliza materiales que cambian su geometría para aumentar la protección bajo la tensión del impacto.

Los sistemas de protección activa utilizan un sensor para detectar un proyectil entrante y lanzan explosivamente un contraproyectil en su trayectoria.

El blindaje de láminas está diseñado para proteger contra ataques con misiles y cohetes antitanque , donde la ojiva es una carga hueca . Las láminas están espaciadas de modo que la ojiva se deforme parcialmente antes de detonar, o el mecanismo de detonación se dañe, impidiendo así la detonación por completo. Como las cargas huecas dependen de una estructura muy específica para crear un chorro de metal caliente, cualquier alteración de esta estructura reduce en gran medida la eficacia de la ojiva. ^[19] El blindaje de láminas puede ser derrotado por diseños de cargas en tándem como el RPG-27 y el RPG-29 . ^[20]

El blindaje eléctrico es un desarrollo reciente en el Reino Unido por parte del Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa . ^{[21] [22] [23] [24] [25] [26] [27]} Un vehículo está equipado con dos carcasas delgadas, separadas por material aislante. La carcasa exterior contiene una enorme carga eléctrica , mientras que la carcasa interior está en el suelo. Si un chorro de calor entrante penetra la carcasa exterior y forma un puente entre las carcasas, la energía eléctrica se descarga a través del chorro, interrumpiéndolo. Hasta ahora, los ensayos han sido extremadamente prometedores y se espera que los sistemas mejorados puedan proteger contra los penetradores de energía electromagnética. Los desarrolladores de la serie de vehículos blindados Future Rapid Effect System (FRES) están considerando esta tecnología. ^{[ cita requerida ]}

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