Tipos de blindaje

De WikiTanks
Ir a la navegación Ir a la búsqueda
Tipos de blindaje
584ee0e4d4987 TrefferaneinemTiger.jpg
Impacto de un proyectil detenido por el blindaje laminado endurecido del frontal recto de un Tiger, que contaba con 100 mm de espesor.

El blindaje de un vehículo acorazado se puede clasificar por el material del que están hechas sus piezas (en la Segunda Guerra Mundial por el tipo de acero, posteriormente aparecerían blindajes de aluminio y compuestos) y su espesor, por su construcción o como están unidas dichas piezas (remachadas, atornilladas, soldadas, grados de inclinación, etc.) y también se puede analizar si cuenta con elementos adicionales de protección que pueden ser añadidos tanto en fábrica como en el propio campo de batalla. Todos estos tipos de blindaje determinarán la resistencia y protección que un vehículo concreto puede ofrecer ante el armamento enemigo, en especial ante los distintos tipos de proyectiles antiblindaje.

Material del blindaje

Acero RHA

La mayoría de versiones del M4 Sherman tienen la superestructura hecha de acero RHA y las demás piezas, como la torreta y el casco inferior, fundidas en molde (CHA).

El blindaje homogéneo laminado, también conocido por sus siglas en inglés RHA (Rolled Homogeneous Armour) es un tipo de armadura hecha de planchas de una sola composición de acero que son procesadas en caliente para mejorar sus características materiales.

Características

El blindaje homogéneo laminado es fuerte, duro y resistente (no se rompe cuando se golpea con un golpe rápido y fuerte). El acero con estas características se produce procesando barras de acero crudo fundido (palanquillas) del tamaño apropiado en rodillos de laminado en caliente hasta obtener placas del espesor requerido.[1] El laminado en caliente y el forjado (martillar el acero cuando está al rojo vivo) alinean la estructura interna del acero, eliminando imperfecciones que reducirían su resistencia.[2] El laminado también alarga la estructura interna del acero formando líneas largas que permiten que la tensión a la que se someterá el acero fluya por todo el metal y no se concentre en un área.[3]

Uso

Su primera aplicación común fue en los carros de combate, mostrando muy buenas cualidades frente a los proyectiles perforantes clásicos. Después de la Segunda Guerra Mundial, durante la Guerra Fría comenzó a dejar de usarse en los carros de combate principales y otros vehículos de combate blindados de primera línea a medida que se desarrollaban nuevas tecnologías de armas anticarro que eran capaces de penetrar con relativa facilidad el blindaje homogéneo laminado incluso de espesor significativo. Se fue substituyendo por blindajes de materiales compuestos que eran más ligeros y ofrecían mejor protección ante las nuevas armas anticarro.

Milímetros de RHA

Hoy en día, el término RHA se utiliza principalmente como una unidad de medida de la protección que ofrece el blindaje de un vehículo sea cual sea su tipo de blindaje, a menudo compuesto de materiales que en realidad no contienen acero, o que incluso no contienen metales. Se dice "milímetros de RHA" refiriéndose al espesor de acero RHA equivalente que proporcionaría la misma protección. Por lo general, los blindajes compuestos modernos pueden proporcionar la misma cantidad de protección con una construcción mucho más delgada y liviana que su equivalente de protección en RHA. Asimismo, el término también se utiliza como una unidad de medida de la capacidad de penetración de las armas antiblindaje.

Acero FHA

Impacto de un proyectil detenido por el blindaje de un Tiger alemán durante la Batalla de Kursk.

El blindaje de cara endurecida o estratificado, también conocido por las siglas en inglés FHA (Face-Hardened Armor), es un blindaje hecho de acero laminado al que se le aplica un tratamiento de endurecido en la cara exterior a base de cementación al carbono y/o otros componentes, por lo que también se conoce como acero cementado o acero de alto carbono. Este tipo de blindaje, producido principalmente en Alemania por Krupp y en Estados Unidos por Harvey fue muy popular para blindar buques de guerra, especialmente los grandes acorazados, desde finales del siglo XIX. Sin embargo, en la época de la Segunda Guerra Mundial no era habitual su uso en los carros de combate, a excepción de los Panzer alemanes.

Propiedades

La cementación tiene por objeto endurecer la superficie de una pieza de blindaje sin modificar su núcleo, creando una pieza formada por dos materiales con sus correspondientes propiedades. El núcleo de acero con bajo índice de carbono es tenaz y resistente a la fatiga, mientras que la superficie de acero con mayor concentración de carbono, por ejemplo un 0,2%, aporta un mayor índice de dureza. El proceso de cementado consiste en recubrir las partes a cementar de una materia rica en carbono, llamada cementante, y someter la pieza durante varias horas a altas temperaturas (normalmente 900 °C). En estas condiciones, el carbono penetra en la superficie que recubre a razón de 0,1 a 0,2 mm por hora de tratamiento. A la pieza cementada se le da el tratamiento térmico correspondiente, temple y revenido, y cada una de las dos zonas de la pieza adquirirá las cualidades que corresponden a su porcentaje de carbono.

El proyectil disparado contra este Panther rompió el blindaje en una zona mayor al tamaño del proyectil entrante. La posible causa de este agujero y las grietas puede deberse a una mala calidad de la aleación del blindaje y/o mal templado del acero y gran fragilidad (exceso de carbono, poca ductilidad).
Eficacia y contramedidas

El acero endurecido Krupp alemán se calculó que ofrecía entre un 10 y un 12% más de resistencia que blindajes laminados homogéneos (RHA) de alta calidad como el británico, eso sí, contra proyectiles perforantes simples, los tipo AP usados mayoritariamente en los primeros años de la Segunda Guerra Mundial.[4][5] Incluso llegaba a ofrecer el doble de resistencia que aceros laminados de baja calidad como el producido en Checoslovaquia antes de la ocupación alemana, y que estaba presente en los carros ligeros Panzer 35(t) por ejemplo.

A partir de 1942 después de la introducción de la munición APC / APCBC por los Aliados Occidentales no solo perdió su ventaja sino que pasó a ser inferior al blindaje RHA. Este tipo de munición, también introducida por los alemanes, estaba compuesta por el núcleo duro y un sombrerete más blando que ayudaba a penetrar la capa endurecida. Sin embargo, como la Unión Soviética no introdujo ese tipo de munición (solían usar APHEBC y APCR) parece ser que Alemania prefirió mantener la ventaja de su blindaje frente a proyectiles convencionales en el Frente Oriental, ya que continuó usando blindaje de tipo FHA hasta el final de la guerra. Por otra parte, un blindaje espaciado podía contrarrestar los efectos de la munición APC y APCBC destruyendo el sombrerete antes de que estos proyectiles impactaran en el blindaje principal.

Una desventaja de los blindajes FHA es que eran más complicados de soldar. Hacia el final de la Segunda Guerra Mundial era habitual que, debido a escasez de buenas materias primas y peores condiciones de fabricación, las soldaduras y muchas placas de los blindajes alemanes fueran de peor calidad.[5]

Acero CHA

La versión M4A1 Sherman está hecha prácticamente en su totalidad de piezas fundidas en molde, en algunos casos reforzado con planchas RHA soldadas en los laterales sobre los depósitos de municiones.

El blindaje homogéneo moldeado, también conocido por sus siglas en inglés CHA (Casted Homogeneous Armour) es aquel que está formado por piezas hechas de acero fundido en moldes.

Características

Este es un proceso de fabricación que permite crear piezas complejas de la forma deseada ahorrando el uso de soldadura, atornillado o remachado para las uniones. Mediante este proceso de fabricación se puede acelerar mucho el tiempo de producción de un vehículo porque se pueden crear grandes secciones del vehículo de una sola pieza. Este tipo de acero si fuera creado en planchas rectas tendría menor resistencia que el acero laminado pero se solía usar en formas curvas que mejoraban su resistencia. Además, durante el proceso de moldeado la pieza tendía a perder un 5% de grosor en algunos puntos y se corregía aportando un 5% más en toda la pieza para que el punto más débil alcanzara el mínimo requerido, por lo que el resto casi siempre tenía más grosor del especificado. Su ventaja es que era más dúctil y podía deformarse más fácilmente sin llegar a ser penetrado, por lo que también era menos propenso a astillarse en la cara interior tras un impacto no penetrante.

Uso

Fue un tipo de blindaje ampliamente usado en la producción en masa de tanques típicos entre los Aliados de la Segunda Guerra Mundial como el T-34 soviético y el M4 Sherman estadounidense, especialmente en las torretas, que ya eran hechas prácticamente de una sola pieza. También fue muy usado para los manteletes de los blindados alemanes, fueran curvos como el del Panther o más complejos como los tipo Saukopf de diversos diseños de cazacarros.

Otros materiales

Nuvola apps important.png Sección pendiente de ampliación.

Construcción

Atornillado y remachado

La forma más sencilla y primitiva de ensambalar el blindaje de un vehículo acorazado era atornillando o remachando las piezas. Sin embargo era un método de ensamblaje que tenía un inconveniente: los impactos de los proyectiles podían provocar que los tornillos o remaches salieran disparados en el interior como metralla y herir o matar a la tripulación.

Soldado

En la casamata de este Jagdpanzer Panzer IV/70 (A) se puede apreciar como las piezas laterales estaban encastradas con las del frontal como un puzzle para aumentar la resistencia de la soldadura.

Inclinación

Ejemplo de como un blindaje de 100 mm de espesor inclinado a 30º aumenta la protección relativa de este carro T-54 a 200 mm.

El blindaje inclinado ofrecía dos ventajas: aumentaba el espesor efectivo del blindaje, ya que al no estar perpendicular a la trayectoria de los proyectiles, requería atravesar mayor sección del mismo para ser perforado; y además aumentaba la posibilidad de rebote de los proyectiles al impactar. Para intentar contrarrestar las ventajas del blindaje inclinado soviético los alemanes comenzaron a usar entre 1941 y 1942 de forma masiva la munición de la clase APCBC con un sombrerete de metal blando, la denominaron Panzergranate 39. Como desventaja únicamente se puede mencionar que el blindaje inclinado desperdiciaba espacio interior en el vehículo, lo que podía reducir la capacidad de carga del mismo o reducir la ergonomía de su tripulación.

Blindaje relativo

El blindaje relativo es el espesor al que equivale un blindaje teniendo en cuenta su inclinación. La inclinación puede ser especificada por el ángulo que forma la placa de blindaje con respecto a la horizontal (posición absoluta, un blindaje recto está a 90º) o con respecto a la vertical (grado de inclinación, un blindaje está inclinado X grados con respecto a uno recto). Para calcular el blindaje relativo según la inclinación se emplea la fórmula trigonométrica del seno en el primer caso o la del coseno en el segundo.

Todo esto en el caso teórico de que el proyectil impactara de forma perpendicular a alguna de las cuatro caras del vehículo, si se desea tener en cuenta una segunda inclinación en el eje de rotación del vehículo habría que realizar el cálculo en dos dimensiones. En este enlace externo disponéis de una calculadora de blindaje relativo en 2 planos (en inglés).

Y por si no fuera poca complicación calcular el blindaje relativo, que es el más cercano a la realidad, también habría que tener en cuenta la normalización del proyectil. Que es un efecto por el cual el proyectil tiende a rotar ligeramente hacia la perpendicularidad con respecto al plano contra el que impacta en un blindaje inclinado, en caso de que no rebote.

Protección adicional

Blindaje añadido

StuG III Ausf. G con planchas de blindaje adicional de 30 mm atornilladas en el frontal de 50 mm antes de introducir el definitivo de 80 mm.
Un KV-1E, un Modelo 1940 con planchas de blindaje de 35 mm aplicado en el frontal (excepto torreta) y en los laterales.

Una forma rápida de aumentar el blindaje de un vehículo es añadir placas adicionales de blindaje laminado soldadas, atornilladas o remachadas a su armadura. Este tipo de blindaje adicional se conoce como blindaje añadido o blindaje aplicado, se podía aplicar en el casco, en la superestructura o en la torreta, especialmente en caso de que fueran de construcción laminada.

Era una operación relativamente fácil que se podía realizar sobre vehículos ya en servicio. También se podía aplicar en fábrica sobre los vehículos nuevos de la línea de producción sin modificar planos y herramientas, ni cambiar las piezas, planchas y materias primas originales que podían estar ya en almacén para su ensamblaje. Esto se hizo habitualmente en las fábricas alemanas durante la Segunda Guerra Mundial durante la transición de vehículos de combate de principios de guerra a nuevas versiones con blindaje de mayor espesor, como fue el caso los Panzer III y Panzer IV o el StuG III. Otro ejemplo de esto era el KV-1E, una versión del KV-1 Mod. 1940 reforzado con blindaje aplicado. La desventaja del blindaje adicional es que dos planchas de blindaje superpuestas ofrecían menor resistencia que una sola plancha maciza del espesor que ambas sumaban.

En la actualidad, la armadura aplicada o armadura adicional, consiste en un sistema modular de placas de cualquier material que, montadas en el casco o la torreta de un blindado de combate, permiten a este vehículo resistir armas que antes podrían penetrar el blindaje original del mismo.[6] Una ventaja de la armadura aplicada es la posibilidad de adaptar el nivel de protección del vehículo a un escenario de amenaza específico.

Blindaje improvisado

El blindaje improvisado está formado por todos los elementos que se pueden añadir a la armadura de un vehiculo blindado de combate después de su fabricación durante su despligue en el campo de batalla para intentar aumentar la protección del vehículo frente al fuego enemigo. En general todos estos elementos pueden ser añadidos por las propias tripulaciones y en la Segunda Guerra Mundial consistían en trozos de cadenas y piezas de repuesto, madera, sacos terreros, hormigón, etc. La imporovisación más común en todos los bandos era colocar secciones de oruga, ruedas y otras piezas de repuesto del propio vehículo blindado.

Un tanque Sherman estadounidense con blindaje improvisado a base de una estructura de madera con sacos terreros.

Los blindados de los Aliados Occidentales era habitual que fueran modificados en el campo de batalla con blindaje improvisado para intentar conseguir cierta protección contra las armas de carga hueca alemanas como los Panzerfaust o los Panzerschreck alejando su explosión del blindaje principal. Estas contramedidas improvisadas incluían troncos, sacos terreros, trozos de cadenas, y mallas de alambre similares a los faldones Schürzen alemanes. En los casos más elaborados instalaban un esqueleto de madera en los laterales y frontales de algunos carros M4 Sherman y cazacarros a modo de contenedor, y dentro se colocaban sacos de arena. Sin embargo, se requería aproximadamente 1 metro de separación para reducir sustancialmente la capacidad de penetración de las potentes ojivas de carga hueca disparadas por los Panzerfaust. Estas armas portátiles sin retroceso tenían potencia como para atravesar unos 200 mm de acero, por lo que si no se alejaba lo suficiente la explosión los sacos terreros no resultaban muy eficaces, además de sobrecargar el motor del vehículo, la transmisión y los sistemas de suspensión.

Blindaje de hormigón

El empleo de hormigón como armadura improvisada durante la Segunda Guerra Mundial solo resultaría eficaz contra una muy reducida gama de amenazas, principalmente los fusiles anticarro. Además de lastrar el vehículo, resultaba prácticamente inútil contra la inmensa mayoría de las demás armas anticarro, y de hecho ponía en un peligro mayor la protección de la armadura principal contra una clase de arma que se hacía más común a medida que la guerra avanzaba: los proyectiles de carga hueca (HEAT).

Un cañón de asalto StuG III reforzado con trozos de cadenas y con hormigón sobre la casamata, una buena contramedida contra fusiles anticarro en entornos urbanos.

Empezando por su parte buena, el hormigón resultó ser una buena protección contra los fusiles anticarro, armas que a día de hoy generalmente son infravaloradas por la mayoría de la gente cuando se habla de la segunda mitad del segundo conflicto mundial pero que siguieron inutilizando carros de combate hasta bien entrado 1945. Existen fotos icónicas de cañones de asalto StuG III cubiertos con hormigón, especialmente en las partes que resultaban más vulnerables a un ataque desde una posición elevada. Solían aplicar una capa gruesa de hormigón sobre la posición del conductor, que también protegía al artillero situado justo detrás, y capas delgadas sobre el techo de la casamata y a veces también sobre la cubierta superior del casco frontal donde se alojaba el sistema de transmisión. Esto era una improvisación muy común en el Frente Oriental donde los equipos de fusileros anticarro soviéticos atacaban a los blindados desde edificios. Era menos común en el Frente Occidental, pero aún así, tendría su sentido ya que el calibre .50 estadounidense podía perforar las zonas menos protegidas del blindaje superior de la mayoría de los blindados alemanes en las circunstancias adecuadas.

Un tanque de asalto M4A3E2 "Jumbo" con hormigón sobre su glacis ya reforzado en fábrica con más de 100 mm de acero, una idea poco efectiva y que sobrecargaba muchísimo la transmisión.

Agregar una capa de este material cubriendo el casco de acero también podría proteger contra las minas anticarro magnéticas. Sin embargo, eso es una ventaja tan discutible como la aplicación de pasta Zimmerit, ya que solo los alemanes emplearon minas magnéticas y se puede decir que las consideraban casi un arma suicida de último recurso. Contra la mayoría de demás amenazas a las que se enfrentaba un blindado, el hormigón era prácticamente inútil. Los proyectiles antiblindaje de tipo perforante, como los APBC y APCBC usados habitualmente en los cañones anticarro, contaban con un capuchón aerodinámico en la punta hecho de metal blando que era más que capaz de romper el hormigón, permitiendo que su núcleo perforante de acero endurecido alcanzara intacto el blindaje original del vehículo. En este aspecto era indiferente contar con hormigón, si no fuera porque agregar un par de toneladas de hormigón en el frente del vehículo sobrecargaba enormemente el tren motriz y podía tener consecuencias nefastas para la transmisión.

Por último, analizaremos el peor de los casos. A medida que avanzaba la guerra, los proyectiles de tipo HEAT se hicieron más comunes, tanto como munición de los cañones como en armas portátiles de infantería como el Panzerfaust alemán o el Bazooka americano. Es sabido que los proyectiles de este tipo que cuentan con una carga hueca deben explotar a una distancia determinada del blindaje para que funcionen bien, de ahí que los Aliados Occidentales cargaran de sacos terreros sus blindados. Pues en estas armas HEAT de primera generación la distancia de explosión no estaba bien conseguida en su diseño, y resultaba que agregar un par de pulgadas de hormigón al blindaje en realidad mejoraba la penetración de prácticamente todas estas armas. Por todo esto, se puede decir que agregar hormigón en el glacis de un Sherman de asalto Jumbo como el de la imagen era una mala idea: no ofrecía ninguna ventaja, era un blanco perfecto para un Panzerfaust y sobrecargaba enormemente la transmisión.[7]

Blindaje espaciado soviético
Un T-34 soviético con blindaje espaciado para intentar reducir el efecto de los Panzerfaust durante los combate urbanos en las ciudades de Alemania.

En el combate urbano en el Este de Alemania, aproximadamente el 70% de los carros soviéticos destruidos fueron alcanzados por armas de tipo Panzerfaust o Panzerschreck. Las fuerzas soviéticas respondieron instalando blindaje espaciado en sus blindados desde principios de 1945 en adelante. Estas contramedidas improvisadas incluían mallas de alambre similares a los faldones Schürzen alemanes para proporcionar cierta protección contra estas armas de carga hueca portátiles desplegadas en gran número por Alemania. Pero como se requería aproximadamente 1 metro de separación para reducir sustancialmente la capacidad de penetración de los Panzerfaust, ese tipo de protecciones eran en la práctica bastante ineficaces contra este tipo de armas portátiles anticarro.

Más tarde, a cada compañía soviética de carros pesados (IS) y cañones de asalto (ISU-152) se le asignaba un pelotón de infantería en las batallas urbanas para protegerlos de las armas anticarro empuñadas por la infantería alemana y, a menudo, también por civiles o milicianos del Volkssturm. Estos pelotones muchas veces también eran apoyados por lanzallamas, y su modo de operar permaneció intacto incluso durante los años 50 y la Revolución Húngara de 1956.[8][9][10]

Blindaje espaciado

Artículos relacionados
Schürzen
Nuvola apps important.png Sección pendiente de ampliación.

Referencias

  1. Thomas, Daniel J. (October 2016). "Laser cut hole matrices in novel armour plate steel for appliqué battlefield vehicle protection". Defence Technology. 12 (5): 351–359. doi:10.1016/j.dt.2016.07.002. ISSN 2214-9147.
  2. Advanced armour steel. The Engineer. 27-01-2009
  3. Thomas, Daniel J. (2016-10-01). "Laser cut hole matrices in novel armour plate steel for appliqué battlefield vehicle protection". Defence Technology. 12 (5): 351–359. doi:10.1016/j.dt.2016.07.002. ISSN 2214-9147.
  4. Bryan Perret. Panzerkampfwagen III Medium Tank 1936-44. New Vanguard 27. Osprey Publishing. ISBN: 978-1855328457
  5. 5,0 5,1 Bryan Perret. Panzerkampfwagen IV Medium Tank 1936-44. New Vanguard 28. Osprey Publishing. ISBN: 978-1855328433
  6. Gary W. Cooke. Combat Vehicle Protection. Wayback Machine 1 de agosto de 2004
  7. Kenneth Reese. In World War II, was cement effective against tank shells? Could it be used as an extra layer of armor on tanks?. Quora.com
  8. Chamberlain, Peter (1974). Anti-tank weapons. Arco. ISBN 0668036079
  9. "Molnár György: A szovjet hadsereg 1956-ban". beszelo.c3.hu
  10. Laurenszky, Ernő (1995). A forradalom fegyverei - 1956 (in Hungarian). Budapest: Magyar Honvédség OKAK