Il
blindaggio in compositi
oppure
armatura in compositi
e un tipo di
corazzatura
che consiste nell'associazione o alternanza di strati di materiale differente quali
metallo
,
plastiche
speciali,
ceramica balistica
, o l'impiego di spazi cavi riempiti di
aria
o di gas inerti o estinguenti in pressione.
La
corazza composita
e, nella terminologia dell'industria militare, un tipo di corazzatura per
carro armato
.
La maggior parte delle armature composite impiegate attualmente sono piu leggere rispetto a protezioni della stessa qualita in metallo, anche se spesso occupano un maggiore volume per fornire la stessa resistenza alla penetrazione. E stato possibile progettare armature in compositi piu forti, leggere e meno voluminose rispetto alla corazza tradizionale in
acciaio
omogeneo, ma con costi spesso proibitivi, che hanno ristretto l'uso alle parti piu vulnerabili di un veicolo, coinvolte nella sua distruzione catastrofica (serbatoi, depositi di munizioni). Il loro principale scopo e quello di resistere al
munizionamento
anticarro
del tipo
HEAT
.
I proiettili esplosivi a testata cava HEAT ponevano in serio pericolo i veicoli corazzati gia sin dallo loro introduzione durante la
seconda guerra mondiale
(nella
lente esplosiva
dell'arma tedesca
Panzerfaust
). Leggeri, piccoli e relativamente economici, i colpi HEAT possono tuttavia penetrare decine di
centimetri
di corazza in
acciaio
.
La capacita di alcuni materiali di resistere ai colpi HEAT segue la "legge di densita", che stabilisce che la penetrazione dei getti incandescenti e concentrati provocati dalle
cariche esplosive cave
e proporzionale alla radice quadrata della
densita
del rivestimento interno della carica cava (tipicamente si utilizza il
rame
) divisa dalla radice quadrata della densita del bersaglio. In base al peso, gli obiettivi piu leggeri (ad esempio il
veicolo trasporto truppe
M113
, costruito in
alluminio
) sono piu vulnerabili rispetto a bersagli in metallo pesante (
acciaio inossidabile
,
tungsteno
,
uranio impoverito
, ecc.). Alcuni materiali hanno un "punto dolce" in termini di densita che li rende particolarmente utili in questo ruolo.
[1]
Il primo utilizzo diffuso dell'armatura composita e avvenuta nel
T-64
sovietico
. Utilizzava una corazza denominata "
Combination K
", formata da una specie di
fibra di vetro
e plastica intramezzata tra due spessi strati d'acciaio interno ed esterno. Attraverso un processo fisico noto come
tissotropia
, la
resina
passa allo stato liquido sotto pressione costante, permettendo che l'armatura sia modellata in forme curve.
I modelli successivi del
T-64
, di nuovo disegno, utilizzavano un
aggregato
di resina riempita di
carburo di boro
che dava una protezione notevolmente migliore. Tuttavia la qualita dei carri armati prodotti in quest'epoca differiva ampiamente; se non era disponibile il costoso
carburo di boro
a sufficienza, per poter raggiungere la
quota di produzione
minima di carri richiesta dalle autorita centrali, il carro armato sarebbe stato spedito con la cavita per i compositi piena di qualsiasi "composito passabile" (come la resina con fibra di vetro) o addirittura senza alcun riempimento. Per risolvere questo problema, i sovietici indagarono e investirono ampiamente nella
corazza reattiva
(inventata e usata dagli
israeliani
nella guerra del
1967
), che dava loro una certa capacita di
controllo di qualita
, anche nella fase successiva all'assemblaggio.
Tra i materiali piu avanzati utilizzati per costruire le piastre di queste corazze, possiamo citare vari tipi di
ceramica balistica
, come il
carburo di boro
, il SICADUR (
carburo di silicio
).
Solitamente queste piastre, poste sotto la carrozzeria in
acciaio
vengono incollate sopra una superficie in
kevlar
(facilmente sagomabile e tagliabile con
laser
), che serve da base per le tegole, prodotte con dimensioni, sagome e curvature predefinite.
Le piastre si assomigliano come struttura a quelle inseribili in vari tipi di
giubbotto antiproiettile
.
- Acciaio
, economico e resistente, ma pesante, puo essere inserito nelle parti piu basse ed esterne della carrozzeria, e nel vano motore (per la resistenza alle alte temperature e la capacita di
conduzione termica
), dove contribuisce a una buona distribuzione dei pesi, abbassando il
baricentro
. Gli strati intermedi sono in ceramica balistica e quelli interni in kevlar, per evitare la "
spallazione
".
- Araldite
(resina bi-componente resistentissima, che puo essere
tornita
)
- Carburo di boro
.
- Dynema
(
polietilene
ultra-denso)
- Kevlar
(noto anche come Aramide o Twaron)
- SICADUR
(
carburo di silicio
, di colore nero)
- Titanio
(piuttosto costoso, leggero,
amagnetico
, resistente soprattutto alle alte temperature)
Oggigiorno il tipo piu comune di corazza in
compositi
e la
corazza Chobham
, sviluppata e utilizzata dai
britannici
nel carro sperimentale
FV 4211 tank
, che si basava su alcune componenti del carro armato
Chieftain
.
Inizialmente definita "corazzatura Chobham" (dal nome del laboratorio inglese dove veniva progettata) la corazza composita e il frutto di 5 anni di studi coperti da segreto militare. La corazza del Chobham consiste in un "
sandwich
" di strati di
ceramica
inframezzati tra due grossi strati di corazza in acciaio, disposizione che si mostro molto valida nell'aumentare la resistenza ai colpi HEAT, anche in confronto ad altri progetti che integravano armatura composita.
La corazza composita Chobham e strutturata a strati: quelli esterni sono costituiti da lastre di
acciaio
che assolvono il compito di contenere le piastre di ceramica (per aumentare la resistenza alle testate termiche e a carica cava) immersi in una matrice di materiale plastico (per aumentare l'elasticita contro le testate ad energia cinetica). Durante l'assemblaggio, le piastre devono essere raccordate tra loro in modo particolare per non generare punti deboli lungo le linee di saldatura: tutto cio aumenta il grado di complessita durante la costruzione, al contrario delle piu deboli corazze convenzionali fuse in un pezzo solo.
Sebbene il segreto persista tuttora, in dettaglio essa e stata descritta come composta di piastre di
ceramica balistica
incastrate in un telaio metallico e saldate ad una piastra posteriore e vari strati elastici. A causa dell'estrema durezza del tipo di ceramica utilizzato, questa corazza offre una resistenza superiore contro i proiettili a
carica cava
come gli
HEAT
e infrange i proiettili perforanti come gli
APFSDS
.
Le piastre di ceramica assorbono e distribuiscono l'energia cinetica in modo simile a quello che fanno i tasselli del
domino
, dal momento che si trovano a contatto, ogni piastra trasferisce l'energia cinetica ricevuta dal proiettile a due che si trovano dietro, queste due ad altre tre, queste a quattro e cosi via: in questo modo l'energia cinetica concentrata del colpo sabot o della testata a carica cava, viene a distribuirsi a
ventaglio
, arrivando molto diluita alla parete posteriore in acciaio, e dopo di essa allo spazio della cabina della torretta con l'artigliere e il capocarro.
Questo tipo di corazza venne inizialmente usato per il carro anglo-iraniano
Shir 1
e destinato all'esportazione all'
Iran
dello
Shah
per un ordine totale di piu di mille carri. Il cambiamento politico in quel paese (
Rivoluzione iraniana del 1979
) porto al blocco degli ordini: dopo avergli cambiato il nome (Challenger) ed aggiungendo qualche piccola modifica per adattarli al mercato europeo, i veicoli gia prodotti vennero cosi acquistati dall'
esercito Britannico
per sostituire i
Chieftain
.
Il sistema Chobham si dimostro una tale miglioria che venne presto impiegata anche nell'allora recente
carro armato da combattimento
pesante statunitense
M1 Abrams
. La fabbricazione della ceramica in grosse "tegole", disposte su di un largo arco metallico-elastico, da ai lati della torretta dei carri armati
Challenger
e Abrams quella forma grossolana, ad angoli retti, da alcuni definita "aspetto di masso tagliato".
Le ultime versioni dei carri M1A2 statunitensi hanno ricevuto un ulteriore strato di corazza costituito da
uranio impoverito
: pur garantendo un'aumentata resistenza, tale materiale causa un enorme aumento del peso complessivo del veicolo (a 65-75 tonnellate) e di conseguenza dei consumi di carburante durante la marcia.
A causa delle necessita produttive, le corazze composite non possono essere impiegate in veicoli dalle forme arrotondate (come le torrette del carri armati sovietici) ma impone forme squadrate e spigolose: il profilo "angolato" dell'
M1
statunitense e del
Challenger 2
britannico sono conseguenti all'adozione delle corazze composite per gli scafi di tali carri. Tutti gli attuali carri occidentali come il
Leopard 2
tedesco montano corazze composite. I piu leggeri carri armati dei paesi dell'ex-Unione Sovietica presentano soltanto in qualche punto (come sul frontale inclinato), ma nei lati adoperano la
corazza reattiva
esplosiva. Anche le corazze del carro italiano
Ariete
sono accreditate per essere costruite in materiale composito.
Il meccanismo preciso utilizzato dalla corazzatura Chobham nel resistere ai colpi HEAT venne rivelato negli
anni ottanta
. La fotografia ad alta velocita mostrava come il materiale ceramico si frammenta via via che il colpo HEAT penetra, i frammenti, che acquistano una disordinata
energia cinetica
(con movimenti rotazionali e di spostamento laterale non utili alla penetrazione del colpo) sconvolgono la geometria del getto di metallo generato dalla
carica cava
, diminuendo grandemente la penetrazione.
L'efficacia del sistema e stata ampiamente dimostrata nel corso della
Desert Storm
, dove non si perse neanche un solo carro armato Challenger dell'
esercito britannico
in seguito al fuoco nemico. Nonostante questo, un Challenger 2 venne distrutto in
Iraq
il 23 marzo del
2003
da "
fuoco amico
": persero la vita due carristi dopo che un colpo penetro all'interno di un
oblo
della torretta. Attualmente la corazzatura di tipo Chobham si trova nella sua terza generazione e viene utilizzata da alcuni carri armati moderni occidentali, come il
Challenger 2
britannico, l'
Abrams M1A1
nordamericano e il
Leopard 2
(A5/A6) della
Bundeswehr
tedesca
.
Il carroarmato
francese
Leclerc
, il carro armato giapponese
Type 90
, il veicolo "
Al-Khalid
" del
Pakistan
[2]
e i carri
carri da combattimento
cinesi
Tipo 96
/98 e
Tipo 99
utilizzano estesamente una corazza modulare in compositi. L'utilizzo di moduli di armatura in compositi facilita l'aggiornamento, la riparazione e il trasporto dell'armatura separata dal resto del veicolo.
Il carroarmato
russo
T-80
e il carro
Al-Khalid
del Pakistan usano l'armatura composita in abbinamento con la
corazza reattiva
superficiale "ERA", rendendo piu difficile la penetrazione della corazza alle testate a carica cava dei missili anticarro degli elicotteri e dei razzi
RPG
.
Peraltro, le corazze reattive forniscono soltanto una protezione marginale contro le munizioni ad energia cinetica
APDS
"
Sabot
" sparate dai carri armati, costituiscono un pericolo per la
fanteria
nelle vicinanze, e possono essere "spellate" (ad es. con raffiche di
mitragliatrice pesante
da 12,7 come la
Browning M2
; oppure con colpi di cannone da 40 mm, come il
Bofors
del
M247 DIVAD
).
In seguito il blindaggio in compositi e stato applicato a veicoli piu piccoli e leggeri, a partire dalla scala dei
jeep
. Molti di questi sistemi sono applicati come aggiornamenti alla corazza esistente, fatto che rende difficile sistemarli attorno a l'intero veicolo e dunque vengono piazzati in punti strategici da proteggere. Nonostante tutto hanno spesso una sorprendente efficacia; le piaste aggiuntive in ceramica balistica al corazzato leggero
M113
canadese
vennero eseguite negli anni novanta, dopo che venne constatato in varie prove che poteva offrire una migliore protezione rispetto agli
APC
come il piu recente
M2 Bradley
.
Pur garantendo una doppia o tripla resistenza rispetto a corazze di solo acciaio di spessore simile, la corazza composita risulta piuttosto costosa da produrre e fa inevitabilmente lievitare il costo finale del veicolo da combattimento.