Neprůstřelné vložky SAPI a ESAPI ( angl. Small Arms Protective Insert ; Enhanced Small Arms Protective Insert ) jsou kompozitní prvky pancíře s keramikou používané v různých modelech vojenské neprůstřelné vesty (BZ). Slouží ke zvýšení úrovně ochrany neprůstřelné vesty a poskytují ochranu pěšáka před širokou škálou zbraní, především před kulkami ze samopalů a pušek. Vyrobeno podle schématu přijatého pro kompozitní pancéřové prvky ve formě dvouvrstvé struktury s vnější monolitickou keramickou vrstvou umístěnou na plastovém substrátu. Na přední straně vložek pancíře je přes keramickou vrstvu tenká ochranná vrstva ve formě skleněné nebo nylonové tkaniny. Zvenku je také celá vložka potažena nylonovou tkaninou. Pancéřové vložky SAPI jsou navrženy a použity ve vestě Interceptor . Později se staly standardními prvky brnění pro téměř všechny neprůstřelné vesty amerických ozbrojených sil (SV a ILC), především vnější taktické vesty, vylepšené vnější taktické vesty a modulární taktické vesty .
V období 2004-2006 bylo uzavřeno sedm kontraktů ministerstva obrany USA s dodavateli na dodávky pancéřových vložek SAPI a ESAPI v celkové výši 2,5 miliardy $ [1] .
Vytvořeno na počátku roku 2000 k ochraně pěšáka před poměrně výkonnou a nejmasivnější municí do ručních zbraní - náboj 7,62 × 51 mm NATO s konvenční střelou M80, úsťová energie 3519 J.
Balistika a průbojnost střely 7,62 mm M80 [2] [3] [4] :
| Vzdálenost, m | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 800 | Poznámky |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rychlost, m/s | 854 | 778 | 709 | 642 | 578 | 518 | — | puška FN FAL, L stv = 533 mm q náboje = 9,65 g |
| Průraz, mm ocelového pancíře typu RHA | 9,0 | — | 6 | 5 | čtyři | 3 | 1.5 | Hlavním požadavkem je proražení ocelové přilby na vzdálenost 550 m |
Hlavním požadavkem při vytváření pancéřové ochrany pro BZ Interceptor bylo poskytnout ochranu proti kulce M80 z rychloběžné pušky s celkovou hmotností pancíře přijatelné pro pěšáka, čehož bylo dosaženo použitím nových kompozitních prvků pancéřování. Hmotnost samotné vesty (jinak látkového potahu) OTV je 3,8 kg plus dva pancéřové rámy SAPI o celkové hmotnosti 3,64 kg.
V tomto případě byla hmotnost 1 m² kombinovaného pancíře (hustota povrchového pancíře) 23-24 kg. Kombinace základní protifragmentační vesty s odnímatelnými pancéřovými prvky z kombinovaného pancíře umožnila chránit personál před střelami pěchotních automatických zbraní s vysokou počáteční rychlostí v přijatelných hmotnostech a rozměrech. Charakteristickým znakem vložek SAPI je černé zbarvení skořepiny vložek z nylonové tkaniny a nápis na zadní straně: "7,62mm M80 Ball Protection".
Použití vedlo ke zvýšení přežití pěšáka v bojových podmínkách. Celkový počet vyrobených pancéřových vložek SAPI v roce 2009 se pohyboval od 2 do 2,5 milionů kusů. Sériovou výrobu SAPI zajišťovalo několik dodavatelů najednou, přičemž měsíční produkce dosáhla 25 tisíc kusů [5] .
ESAPI byly rychle vyvinuty jako reakce amerického ministerstva obrany na rostoucí počet nepřátel (Irák a Afghánistán) používajících pancéřové střely při palbě pěchoty na živou sílu v NIS. Pancéřové střely jsou schopny proniknout skrz pancéřové vložky SAPI a zneschopnit nositele vesty. Vylepšené pancéřové vložky ESAPI by svým provedením měly hmotnostně převyšovat SAPI, přebytek byl asi 37 % a zároveň poskytovat zvýšenou úroveň ochrany proti téměř všem typům munice do ručních automatických zbraní.
V květnu 2005 začalo velení americké armády nahrazovat standardní pancéřové vložky SAPI vylepšenými ESAPI se zvýšenou odolností vůči střelám. V současné době se používají ve všech neprůstřelných vestách amerických ozbrojených sil, včetně běžných IOTV (Improved Outer Tactical Vest) a MTV (Modular Tactical Vest).
Konstrukčně jsou ESAPI vyrobeny z karbidu bóru zvýšené tloušťky (více než 10 mm), jako zadní vrstva pancíře je použit organit, získaný spojením mnoha vrstev Spectra filmu (Honeywell) - jednosměrného polyethylenu do monolitu [5] .
Se zvýšenou hmotností oproti SAPI poskytují vložky ESAPI ochranu proti pancéřové střele amerického náboje 7,62 × 63 mm s ocelovým jádrem, které v tomto případě slouží jako analog a simulátor munice pro standardní 7,62 × 54. mm kazeta ruské armády. Poskytují také ochranu proti pancéřovým střelám z nábojů NATO 5,56 × 45 mm a 7,62 × 51 mm NATO , oba s nižším výkonem, když se střílí téměř na blízko. Přesné údaje o neprůstřelnosti vložek jsou klasifikovány. V důsledku výměny vložek SAPI za ESAPI bylo možné výrazně zvýšit úroveň ochrany pěšáka. Charakteristickým znakem ESAPI je zelená barva vložek a nápis na zadní straně: "7,62mm APM2 Protection".
Hmotnost 1 m² ochranných prvků ESAPI je cca 33-34 kg. V polovině roku 2010 bylo cílem snížit povrchovou hustotu (kg/m²) destiček ESAPI o 10 % při zachování jejich ochranných vlastností [6] . Od roku 2005 byly náklady na jednu vložku 600 $, což je o 50 % více než u SAPI [7] . Do roku 2011 byly náklady na ESAPI sníženy na 450 $ [8] .
Sériovou výrobu ESAPI od roku 2006 prováděly americké firmy Armor Works, Ceradyne , Simula a BAE Systems (ve skutečnosti Cercom), Protective Materials, Armacell. [9]
Několik let po nasazení ESAPI zavedlo americké ministerstvo obrany nové ochranné prvky pod označením XSAPI, jako protiopatření proti možné hrozbě pokročilých pancéřových nábojů do ručních palných zbraní v Iráku a Afghánistánu.
Během období žádosti o návrh na vývoj prvků pancéřování nové generace (2008 [10] ) byly naplánovány prvky pancéřování XSAPI k ochraně proti X-hrozbě (X-zbraně ničení pancíře), typ a vlastnosti X -hrozba nebyla nikdy oficiálně zveřejněna ministerstvem obrany USA [11] . Jak lze usuzovat z jiného, mnohem pozdějšího zdroje, jde o průbojnou střelu M993 ráže 7,62 mm [12] .
Účelem břitových destiček XSAPI je odolat třem zásahům střely 7,62x51 mm M993 nebo třem zásahům střely 5,56x45 mm M995 [13] , obojí s karbidovým cermetovým jádrem z karbidu wolframu . Stejně jako ESAPI posledních let je třetí zásah XSAPI v akceptačním testu proveden pod úhlem 30° od normálu [14] .
Charakteristickým znakem XSAPI je hnědá barva vložek a nápis na zadní straně: "7,62mm AP / WC Protection". XSAPI mají zvýšenou odolnost vůči těmto zbraním díky zvýšené hmotnosti vložek a jejich tloušťce. Bylo zakoupeno přes 120 000 vložek XSAPI. První várka byla okamžitě dodána ve druhém čtvrtletí roku 2009. Hrozby, proti nimž byly navrženy k ochraně, se však ve skutečnosti nikdy nerealizovaly a nové vložky brnění byly odeslány do skladu.
V posledním desetiletí byl náboj 7,62 mm s konvenční střelou M80 ve standardní munici do ručních zbraní jednotek US Army nahrazen nábojem M993, jehož průbojná střela obsahuje karbidové jádro [4] . Na vzdálenost 500 m není průbojnost pancíře střely M993 horší než pancíř z oceli o vysoké tvrdosti 7 mm. Je tak možné zvýšit o 2-3 násobek dosahu účinné palby z hlediska pracovní síly v NIB ve srovnání s kazetami předchozí generace.
ESBI a Side-SAPI jsou standardní keramicko-kompozitní boční pancíře pro běžnou americkou armádu. Zde ESBI (Enhanced Side Ballistic Inserts) je vylepšená modifikace odpovídající ESAPI vložek hlavního pancíře. Sériová výroba začala v roce 2005, kdy se projevila nedostatečná oblast neprůstřelné ochrany standardního pancíře Interceptor. Na rozdíl od hlavních prvků SAPI mají boční ESBI tvar lineárního zakřivení. Design je podobný unifikovaným vložkám pancéřování na hrudi: monolitická vrstva karbidu boru na substrátu z vysokomolekulárního polyethylenu. Dostupné ve dvou velikostech – 152×203 a 178×203 mm.
Pancéřové vložky SAPI/ESAPI jsou prvky kombinovaného pancíře s přední vrstvou z karbidu boru (nebo karbidu křemíku) a zadní vrstvou z organitu.
Zvládnutí výroby pancéřových vložek SAPI a ESAPI bylo výsledkem technologického průlomu ve výrobě tvarových keramických polotovarů z karbidu bóru s dvojitým zakřivením. Průlom byl připraven výzkumem a vývojem iniciovaným DARPA v 90. letech. Ochranné vložky kombinovaného pancíře z karbidu boru a sklolaminátu pro neprůstřelné vesty posádek vrtulníků byly zvládnuty již v 70. letech 20. století [15] , vyráběly se však v malých sériích za použití náročné technologie lisování za tepla do jednorázových grafitových forem. Nová technologie vyvinutá na konci 90. let (používaná v NIB od roku 2000) [16] umožnila sériově vyrábět cenově dostupné keramické pancéřové prvky z takzvané reakční karbidové keramiky: RB SiC a RB B 4 C ( Ing. Reaction Bonded ), v domácí praxi je první materiál známý jako samovazný karbid křemíku .
V USA požadavky na odolnost pancéřových vložek BZ zajišťují ochranu proti následujícím škodlivým činidlům [17] :
Pancéřové vložky ESAPI jsou vyrobeny z karbidu boru [18] . Odolnost unifikovaných ESAPI vůči konkrétním typům střeliva do ručních palných zbraní není předmětem civilního standardu NIJ a je posuzována při testování v terénu podle vojenských specifikací. Podle vojenských specifikací by měla být životnost vložky při ostřelování určena třemi porážkami bez průrazu. Pro SAPI při střelbě konvenční kulkou M80 na náboj NATO 7,62 × 51 mm rychlostí 840 m/s. Pro ESAPI - při výstřelu pancéřovou střelou M2 AP náboj 7,62 × 63 mm.
Vložka ESAPI je schopna odolat třem porážkám pomocí následujících prostředků [19] [20] :
Pancéřové vložky SAPI byly vyrobeny v pěti velikostech:
Pancéřové vložky ESAPI jsou také dostupné v pěti podobných velikostech. Jejich celkové rozměry jsou podobné SAPI, rozdíl je pouze v hmotnosti:
Vložky bočního pancíře ESBI/S-SAPI: