Amerykański czołg lekki M551 General Sheridan.
Kolejna próba zastosowania stopów aluminium w konstrukcjach pojazdów miała szczególne przyczyny – pojawiła się nadzieja na stworzenie relatywnie lekkich pojazdów opancerzonych z kadłubami o zadowalającej odporności balistycznej.
Pierwszą metodą łączenia elementów konstrukcyjnych ze stopów aluminium było nitowanie. Stosowano je przez wieki do łączenia konstrukcji stalowych i jego wykorzystanie do aluminiowych konstrukcji cienkościennych, np. poszycia samolotów dawało dobre wyniki. W przypadku łączenia elementów większej grubości można było stosować połączenia śrubowe (tak łączono np. stalowe płyty pancerne wozów bojowych), ale już w latach 30. ub. wieku stało się oczywiste, że bardziej perspektywiczne jest spawanie takich konstrukcji.
Po raz pierwszy próbowano zastosować spawanie aluminium w konstrukcjach szczególnych środków transportu, jakimi były samoloty. Konstatacje były jednak mało pocieszające: spawanie płomieniowe wymagało zastosowania agresywnych, powodujących korozję topników, a wytrzymałość połączeń była niewysoka. Lepsze efekty dawało początkowo lutowanie twarde, ale wytrzymałość takich połączeń była z definicji niższa niż spawanych. Dopiero opatentowanie w 1937 r. przez amerykańską firmę lotniczą Northrop technologii spawania Heliarc (łukowego, wolframową elektrodą nietopliwą w osłonie gazów obojętnych), znanej później jako TIG, radykalnie zmieniło sytuację. Przejście od nitowania do spawania skutkowało zmniejszeniem masy konstrukcji o kilkanaście procent, a pracochłonności – nawet o połowę. Z czasem okazało się jednak, że to metoda trudna do automatyzacji, co skutkuje niewielką wydajnością i potrzebą zatrudnienia licznych i wysoko kwalifikowanych spawaczy. Dlatego z ogromnym zainteresowaniem przyjęto pojawienie się w 1944 r. kolejnej technologii, nazwanej początkowo SIGMA, potem MIG. Zamiast elektrody wolframowej zastosowano drut aluminiowy, który topiąc się, stanowił źródło materiału dodatkowego. Metoda była z definicji zmechanizowana i łatwa do automatyzacji – zapewniała skokowy wzrost wydajności zachowując wszystkie zalety metody TIG. Jedynie spawanie cienkich blach z jej wykorzystaniem było początkowo bardzo kłopotliwe. Metoda okazała się tak dobra, że nawet pojawienie się kilkanaście lat później spawania plazmowego i laserowego nie oznaczało jej zmierzchu.
Po spawanych konstrukcjach lotniczych, pod koniec lat 50. ub. wieku pojawiły się pierwsze statki o spawanych, aluminiowych nadbudówkach i kadłubach. W tej aplikacji dodatkową zaletą stopów aluminium w porównaniu ze stalą była duża odporność korozyjna.
Po wyodrębnieniu aluminium w 1827 r. nie poszukiwano dla niego zastosowań militarnych głównie z powodu nadzwyczaj wysokiej ceny (jeszcze w 1846 r. Al było droższe od złota). Gdy tylko cena tego metalu zaczęła spadać po uruchomieniu pierwszych instalacji przemysłowych Halla-Heroulta w 1889 r., sytuacja uległa zmianie. Pierwsze zamówienie na sprzęt bojowy wykonany z aluminium złożyła już w 1892 r. Marynarka Francuska – miały to być kadłuby lekkich kutrów torpedowych. W walce zostały jednak użyte dopiero radzieckie kutry torpedowe G-5, produkowane od 1933 r. z kadłubami wykonanymi z lotniczego duralu.
Udanym eksperymentem było wykonanie licznych elementów łoża i lawety amerykańskiej lekkiej haubicy polowej M-102 kal. 105 mm ze stopów aluminium. Uzyskano dzięki temu rekordowo niską masę działa, nie przekraczającą 1600 kg, ale konstrukcja nie zyskała popularności. Następnym krokiem musiały stać się pojazdy bojowe, choć w ich przypadku pojawiło się nowe wymaganie – zapewnienie znaczącej odporności balistycznej, czyli zagwarantowanie załodze i wyposażeniu bezpieczeństwa w przypadku trafienia pociskiem, odłamkiem lub bliskiej eksplozji ładunku wybuchowego. Oznaczało to potrzebę zastosowania nowych stopów aluminium i spawania elementów o znaczących grubościach.
Idea konstruowania pojazdów bojowych wykonanych w całości bądź częściowo z aluminium pojawiła się przed II wojną światową i była skutkiem rodzącej się wtedy koncepcji stworzenia specjalnych pojazdów pancernych dla wojsk powietrzno-desantowych, które mogłyby być transportowane przez ówczesne samoloty bądź szybowce. Wojna, podczas której aluminium było materiałem strategicznym, wykorzystywanym niemal wyłącznie do produkcji samolotów, przerwała te prace i do zagadnienia wrócono 10 lat po jej zakończeniu. Szacowano wtedy, że przy zachowaniu odporności balistycznej konstrukcji stalowej da się uzyskać obniżenie masy nawet o 30%. Wskazywano także na inne zalety aluminium: tworzenie mniejszej ilości odłamków wtórnych (kawałków pancerza wykruszonych z jego wewnętrznej powierzchni wskutek uderzenia pocisku), nieco lepszy od stali współczynnik pochłaniania promieniowania przenikliwego oraz słabszą radioaktywność wtórną.
Aluminiowe pancerze dość powszechnie stosowano w celu zmniejszenia masy bojowej perspektywicznych czołgów lekkich. W Stanach Zjednoczonych poważne szanse na wejście do służby miał czołg lekki T-92 z aluminiowym kadłubem, opracowany i testowany w latach 1952÷58. Ostatecznie zrezygnowano z niego, ponieważ nie był pojazdem pływającym, a podobna konstrukcja radziecka (PT-76) miała taką właściwość. Znacznie później zbudowano awangardowy pojazd HSTVL z aluminiowym pancerzem, napędem turbinowym i armatą ARES kal. 75 mm. W oparciu o jego rozwiązania powstał w 1980 r. wóz RDF/LT o masie 15 t. Dwa lata później rozpoczęto testowanie wozu TCM-105 z aluminiowym kadłubem i lawetowaną zewnętrznie armatą kal. 105 mm. W 1985 r. firma FMS Corp. zbudowała prototyp wozu CCVL z aluminiowym kadłubem i wieżą. Pięć lat później podjęto decyzję o budowie w latach 1995÷2000 dwustu czterdziestu takich czołgów, oznaczonych M8, ale ostatecznie ten plan anulowano. Wersja rozwojowa M8 Buford, oferowana przez BAE Systems jest jednym z dwóch finalistów w konkursie na MPF (Mobile Protected Firepower), czyli czołg lekki dla US Army.
Rosyjski wóz bojowy 2S25 Sprut-SD.
W ZSRR, zanim zdecydowano się na budowę czołgów z pancerzami ze stopów Al, podejmowano różnorodne badania, mające potwierdzić sensowność takich prac. Na przełomie lat 50. i 60. ub. wieku zbudowano np. trzy kadłuby czołgów pływających PT-76 z lotniczego, niepancernego stopu D-20. Dwa z nich w pełni wyposażono i poddano testom dynamicznym potwierdzając możliwość stworzenia takiej działającej konstrukcji.
Pancerze ze stopów lekkich otrzymały wskutek tego prototypowe Obiekty 906 i 934. Pierwszy z nich, opracowany w 1961 r., miał kadłub spawany z płyt aluminiowych o grubości do 30 mm. Dla spełnienia stawianych równocześnie wymagań, dotyczących ograniczonej masy, niewielkich rozmiarów, odporności balistycznej itp. wieżę Obiektu 906 wykonano ze stali. Obiekt 934 Sudia uzbrojony w armatę 2A48 kal. 100 mm, którego prototyp zbudowano w 1975 r., miał kadłub i wieżę wykonane ze stopu aluminium, które w przedniej projekcji wzmocniono stalowymi ekranami.
Pełna wersja artykułu
