Los vehículos militares suelen estar blindados (o blindados; véanse las 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. Estos vehículos incluyen vehículos blindados de combate como tanques , aviones y barcos .
Los vehículos civiles también pueden estar blindados. Estos vehículos incluyen automóviles utilizados por funcionarios (por ejemplo, limusinas presidenciales ), reporteros y otras personas en zonas de conflicto o donde los delitos violentos son comunes. Las empresas de seguridad también utilizan habitualmente vehículos blindados civiles para transportar dinero u objetos de valor y reducir el riesgo de robo en las carreteras o secuestro de la carga.
La armadura también se puede utilizar en vehículos para proteger contra amenazas distintas a un ataque deliberado. Algunas naves espaciales están equipadas con armaduras especializadas para protegerlas contra impactos de micrometeoroides o fragmentos de desechos espaciales . Los aviones modernos propulsados por motores a reacción suelen tener equipados una especie de armadura en forma de un vendaje de kevlar compuesto de aramida alrededor de la carcasa del ventilador o paredes de contención de desechos integradas en la carcasa de sus motores de turbina de gas para evitar lesiones o daños al fuselaje en caso de que el ventilador , las palas del compresor o de la turbina se sueltan. [1]
El diseño y propósito del vehículo determina la cantidad de blindaje que se lleva, ya que el blindaje suele ser muy pesado y cantidades excesivas de blindaje restringen la movilidad. Para disminuir este problema, se están investigando algunos materiales nuevos ( nanomateriales ) y composiciones de materiales que incluyen papel bucky , [2] y placas de armadura de espuma de aluminio . [3]
La armadura homogénea enrollada es fuerte, dura y resistente (no se rompe cuando se golpea con un golpe rápido y fuerte). El acero con estas características se produce procesando palanquillas de acero fundido del tamaño apropiado y luego laminándolas en placas del espesor requerido. [4] Laminar y forjar (martillar el acero cuando está al rojo vivo) plancha la estructura del grano en el acero, eliminando imperfecciones que reducirían la resistencia del acero. [5] El laminado también alarga la estructura del grano en el 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]
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El aluminio se utiliza cuando es necesario un peso ligero. Se utiliza más comúnmente en vehículos blindados y vehículos blindados . Si bien ciertamente no es el metal más fuerte, es barato, liviano y lo suficientemente resistente como para servir como armadura fácil.
El hierro forjado se utilizaba en los buques de guerra acorazados . Las primeras armaduras de hierro europeas constaban de 10 a 12,5 cm de hierro forjado respaldadas por hasta un metro de madera maciza . Desde entonces, ha sido reemplazado por acero debido a que el acero es significativamente 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 dureza específica. Entonces, a pesar de ser más caro, encuentra aplicación en áreas donde el peso es una preocupación, como las armaduras personales y la aviación militar . Algunos ejemplos notables de su uso incluyen el A-10 Thunderbolt II de la USAF y el avión de ataque a tierra Sukhoi Su-25 de construcción soviética/rusa, que utiliza una carcasa de titanio en forma de bañera para el piloto, así como el Mil Mi soviético/ruso. -24 helicópteros de ataque.
Debido a su alta densidad, el uranio empobrecido también se puede utilizar en el blindaje de tanques, intercalado entre láminas de blindaje de acero. Por ejemplo, algunos tanques Abrams M1A1HA y M1A2 de última producción construidos después de 1998 tienen refuerzo de uranio empobrecido como parte del blindaje en la parte delantera del casco y en la parte delantera de la torreta, y existe un programa para mejorar el resto (ver Armadura Chobham ). ).
El metal plástico era un tipo de blindaje de vehículos desarrollado originalmente para buques mercantes por el Almirantazgo británico en 1940. La composición original se describió como 50% de granito limpio de media pulgada de tamaño, 43% de mineral de piedra caliza y 7% de betún . Por lo general, se aplicaba en una capa de dos pulgadas de espesor y estaba respaldada por media pulgada de acero .
La armadura de plástico era muy eficaz para detener las balas perforantes porque las partículas duras de granito desviaban la bala, que luego se alojaba entre la armadura de plástico y la placa de soporte de acero. La armadura de plástico se podría aplicar vertiéndola en una cavidad formada por la placa de respaldo de acero y una forma temporal de madera.
Algunas armaduras de tanques de batalla principales (MBT) utilizan polímeros, por ejemplo, poliuretano, como se usa en la armadura aplicada "BDD" aplicada a los T-62 y T-55 modernizados .
El vidrio a prueba de balas es un término coloquial para referirse al vidrio que es particularmente resistente a ser penetrado cuando lo alcanzan las balas . La industria generalmente se refiere a él como vidrio antibalas o armadura transparente .
El vidrio resistente a las balas generalmente se construye 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 el comportamiento de transmisión de luz del vidrio estándar, que ofrece distintos grados de protección contra disparos de armas pequeñas .
La capa de policarbonato, que normalmente consta de 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 impactos, como agresiones físicas con un martillo, un hacha, etc. El plástico proporciona poca resistencia a las balas. El vidrio, mucho más duro que el plástico, aplana la bala e impide así su penetración. Este tipo de vidrio resistente a las balas suele tener entre 70 y 75 mm (2,8 a 3,0 pulgadas) de espesor.
El vidrio resistente a las balas construido con capas de vidrio laminado se construye a partir de láminas de vidrio unidas con polivinilbutiral , poliuretano o etileno-acetato de vinilo . Este tipo de vidrio resistente a las balas se utiliza habitualmente en vehículos de combate desde la Segunda Guerra Mundial ; Por lo general, tiene entre 100 y 120 mm (3,9 a 4,7 pulgadas) de espesor y suele ser extremadamente pesado.
Se están desarrollando materiales más nuevos. Uno de ellos, el oxinitruro de aluminio , es mucho más ligero, pero cuesta entre 10 y 15 dólares por pulgada cuadrada y es mucho más costoso.
El mecanismo preciso de la cerámica para derrotar al CALOR fue descubierto en la década de 1980. La fotografía de alta velocidad mostró que el material cerámico se rompe cuando la bala HEAT penetra, los fragmentos altamente energéticos destruyen la geometría del chorro de metal generado por la carga hueca , disminuyendo en gran medida la penetración. Las capas cerámicas también se pueden utilizar como parte de soluciones de armadura compuesta. La alta dureza de algunos materiales cerámicos actúa como un disruptor que rompe y propaga la energía cinética de los proyectiles.
La armadura compuesta es una armadura que consta de capas de dos o más materiales con propiedades físicas significativamente diferentes; El acero y la cerámica son los tipos de materiales más comunes en las armaduras compuestas. La armadura compuesta 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 frente a armaduras más nuevas como la armadura Chobham . La efectividad de la armadura compuesta depende de su composición y puede ser efectiva contra penetradores de energía cinética así como municiones con cargas conformadas ; A veces se incluyen metales pesados específicamente para la protección contra penetradores de energía cinética.
El blindaje compuesto utilizado en los principales tanques de batalla occidentales e israelíes modernos consiste en gran medida 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 acero de alta dureza) con una capa intermedia de material de baja densidad entre ellas. Tras el impacto, la capa intermedia se hincha y mueve las placas, interrumpiendo los "chorros" de calor y posiblemente degradando los proyectiles de energía cinética. Detrás de estos elementos habrá algún elemento de respaldo diseñado para detener el chorro degradado o elemento proyectil, que puede ser de acero de alta dureza, o algún compuesto de acero y cerámica o posiblemente uranio.
Los principales tanques de batalla soviéticos desde el T-64 en adelante utilizaban blindaje compuesto que a menudo consistía en un relleno de baja densidad entre placas de acero relativamente gruesas o piezas fundidas, por ejemplo la Combinación K. [7] Por ejemplo, la torreta del T-64 tenía una capa de bolas de cerámica y aluminio intercaladas entre capas de armadura de acero fundido, [8] mientras que algunos modelos del T-72 presentan 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 T-80 y T-72 contenían elementos NERA, similares a los discutidos anteriormente. [10] [11]
El cinturón de armadura es una capa de blindaje fuera del casco (embarcación) de los buques de guerra, generalmente en acorazados , cruceros de batalla , cruceros y algunos portaaviones . [12]
Normalmente, el cinturón cubre desde la cubierta hasta algún punto por debajo de la línea de flotación del barco. Si se construye dentro del casco, en lugar de formar el casco exterior, se puede instalar en un ángulo inclinado para mejorar la protección.
Cuando es golpeado por un proyectil o un torpedo , el cinturón de armadura está diseñado para evitar la penetración, ya sea porque es demasiado grueso para que la ojiva pueda penetrar o porque está inclinado hasta un punto que desviaría 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 barco incluso si se perforaba el cinturón principal.
El espacio de aire entre el cinturón y el casco también añade flotabilidad . Varios buques de guerra tenían un cinturón blindado que era más delgado o menos profundo de lo deseable, para acelerar la producción y conservar los recursos.
El blindaje de la cubierta de los portaaviones suele estar al nivel de la cubierta de vuelo , pero en algunos de los primeros portaaviones estaba en la cubierta del hangar . (Ver cubierta de vuelo blindada ).
El blindaje no es común en los aviones, que generalmente dependen de su velocidad y maniobrabilidad para evitar ataques de aviones enemigos y fuego terrestre, en lugar de tratar de resistir impactos. Además, cualquier blindaje capaz de detener fuego antiaéreo de gran calibre o fragmentos de misiles daría lugar a una penalización de peso inaceptable. Por lo tanto, sólo las partes vitales de un avión, como el asiento eyectable y los motores, suelen estar blindadas. Esta es un área donde el titanio se utiliza ampliamente como blindaje. Por ejemplo, en el Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II estadounidense y en el avión de ataque terrestre 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 naves civiles, para evitar daños por impactos de aves u otros desechos.
Los vehículos más fuertemente blindados en la actualidad son los principales tanques de batalla , que son la punta de lanza de las fuerzas terrestres, y están diseñados para resistir misiles guiados antitanques , penetradores de energía cinética , armas antitanques altamente explosivas , amenazas NBQ y, en algunos tanques. incluso proyectiles de trayectoria pronunciada. Los tanques israelíes Merkava fueron diseñados de manera que cada componente del tanque funcione como armadura de respaldo adicional para proteger a la tripulación. La armadura exterior es modular y permite reemplazar rápidamente las piezas dañadas.
Para mayor eficiencia, el blindaje más pesado de un vehículo blindado de combate (AFV) se coloca en su parte delantera. Las tácticas de tanque requieren que el vehículo siempre apunte a la dirección probable del fuego enemigo tanto como sea posible, incluso en operaciones de defensa o retirada .
Tanto la armadura inclinada como la curvada 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 las posibilidades de desviar un proyectil. Esto se puede ver en los diseños de casco en V , que dirigen la fuerza de un artefacto explosivo improvisado o una mina terrestre lejos del compartimiento de la tripulación, lo que aumenta la capacidad de supervivencia de la tripulación . [13]
A partir de la Guerra Fría , muchos AFV tienen revestimientos antiastillas dentro del blindaje, diseñados para proteger a la tripulación y el equipo en el interior de la fragmentación (astillas) liberada por el impacto de los proyectiles enemigos, especialmente las ojivas de cabeza aplastada altamente explosivas . Los revestimientos contra astillas 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 torreta de un AFV. Las placas pueden estar hechas de cualquier material y están diseñadas para ser adaptadas a un AFV para resistir armas que puedan penetrar el blindaje original del vehículo. [15] [16] Una ventaja de la armadura aplicada es la posibilidad de adaptar el nivel de protección de un vehículo a un escenario de amenaza específico.
En ocasiones, el blindaje de los vehículos es improvisado en medio de un conflicto armado por tripulaciones de vehículos o unidades individuales. En la Segunda Guerra Mundial , las tripulaciones de tanques británicos, canadienses y polacos soldaron tiras de repuesto de orugas de tanques 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 estaban blindados en el campo con placas glacis y otras armaduras cortadas de tanques derribados para crear Jumbos Improvisados , llamados así por el tanque de asalto M4A3E2 fuertemente blindado . En la Guerra de Vietnam , los " camiones armados " estadounidenses estaban blindados con sacos de arena y placas blindadas 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 por los estadounidenses como " armadura hillbilly " o "armadura haji". [17] Además, se produjo el incidente del Killdozer , en el que el bulldozer modificado estaba blindado con un compuesto de acero y hormigón, que demostró ser muy resistente a las armas pequeñas.
La armadura con dos o más placas espaciadas una distancia, llamada armadura espaciada, se utiliza desde la Primera Guerra Mundial , donde se utilizó en los tanques Schneider CA1 y Saint-Chamond . La armadura espaciada puede resultar ventajosa en varias situaciones. Por ejemplo, puede reducir la eficacia de los penetradores de energía cinética porque la interacción con cada placa puede hacer que la bala gire, se desvíe, se deforme o se desintegre. Este efecto se puede mejorar cuando la armadura está inclinada . La armadura espaciada también puede ofrecer una mayor protección contra proyectiles HEAT . Esto ocurre porque la ojiva de carga moldeada 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 en 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 carga con forma para disipar aún más su poder. Llevado al extremo, se pueden colocar placas de armadura relativamente delgadas, mallas metálicas o placas de listones , mucho más livianas que una armadura totalmente protectora, 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 AFV modernos . En su conjunto, la armadura espaciada puede proporcionar una protección significativamente mayor y, al mismo tiempo, ahorrar peso.
El escudo Whipple análogo utiliza el principio de armadura espaciada para proteger 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 extiendan sobre un área más amplia al golpear las paredes siguientes.
El blindaje inclinado es un blindaje que se monta en un ángulo no vertical ni horizontal, normalmente en tanques y otros vehículos de combate blindados. Para una determinada normal a la superficie de la armadura, el espesor de su placa, el aumento de la pendiente de la armadura mejora el nivel de protección de la armadura al aumentar el espesor medido en un plano horizontal, mientras que para una densidad de área determinada de la armadura, la protección se puede aumentar o reducido por otros efectos de pendiente, dependiendo de los materiales de armadura utilizados y de las cualidades del proyectil que lo impacta. La mayor protección provocada por el aumento de la pendiente manteniendo constante el espesor de la placa se debe a un aumento proporcional de la densidad del área y, por tanto, de la masa, y por tanto no ofrece ningún beneficio en peso. Por lo tanto, otros posibles efectos de la pendiente, como la desviación, la deformación y el rebote de un proyectil, han sido las razones para aplicar blindaje inclinado en el diseño de vehículos blindados. Otro motivo es el hecho de que la armadura inclinada es una forma más eficaz de cubrir el equipo necesario, ya que encierra menos volumen con menos material. Los ángulos más agudos suelen verse en la placa del glacis frontal, ya que es el lado del casco con mayor probabilidad de ser golpeado y porque hay más espacio para inclinarse en la dirección longitudinal de un vehículo.
La armadura reactiva explosiva , desarrollada inicialmente por el investigador alemán Manfred Held mientras trabajaba en Israel, utiliza capas de alto explosivo intercaladas entre placas de acero. Cuando golpea una ojiva de carga con forma, el explosivo detona y empuja las placas de acero hacia la ojiva, interrumpiendo el flujo del penetrador de metal líquido de la carga (generalmente cobre a alrededor de 500 grados Celsius; [ cita necesaria ] se puede hacer que fluya como agua mediante presión suficiente). El ERA "ligero" tradicional es menos eficaz contra los penetradores cinéticos. La armadura reactiva "pesada", sin embargo, ofrece una mejor protección. El único ejemplo actualmente en servicio generalizado es el Kontakt-5 ruso . El blindaje reactivo explosivo representa una amenaza para las tropas amigas cercanas al 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 lanzar explosivamente un contraproyectil en su camino.
La armadura de listones está diseñada para proteger contra ataques con cohetes y misiles antitanque , donde la ojiva es una carga con forma . Las tablillas están espaciadas de modo que la ojiva se deforma parcialmente antes de detonar o el mecanismo de espoleta se daña, impidiendo así la detonación por completo. Como las cargas con forma 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] La armadura de listones puede ser derrotada por diseños de carga en tándem como el RPG-27 y el RPG-29 . [20]
La armadura eléctrica 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 capa exterior contiene una enorme carga eléctrica , mientras que la capa interior está en el suelo. Si un chorro HEAT entrante penetra la capa exterior y forma un puente entre las capas, la energía eléctrica se descarga a través del chorro, interrumpiéndolo. Hasta ahora, las pruebas han sido extremadamente prometedoras y se espera que sistemas mejorados puedan proteger contra los penetradores de KE. Los desarrolladores de la serie de vehículos blindados Future Rapid Effect System (FRES) están considerando esta tecnología. [ cita necesaria ]
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