5083 típusú alumínium ötvözet páncél
Az 1950-es évekig a harcjárművek páncéljának kizárólagos alapanyaga az acél volt. Azóta azonban ennek alternatívájaként megjelent az alumínium páncél.
Az alumínium páncélt az Egyesült Államokban kezdték el fejleszteni, ahol 1956-ban a legnagyobb alumíniumgyártók elkezdték az amerikai hadseregnek alumínium páncélmintákat benyújtani lőpróbákra. Nagyjából ugyanebben az időben az FMC Corporation szerződést kapott egy új lánctalpas páncélozott szállító harcjármű (PSzH) kifejlesztésére. Ennek eredményeképpen az FMC 31 alumínium, valamint öt acélpáncéllal felszerelt PSzH-t épített a csapatpróbákra, és 1959-ben szerződést kapott az alumínium páncélzatú PSzH gyártására, amely az M113-as lett.
Azóta az M113-ast nagy mennyiségben gyártották, és a Szovjetunión kívül a legelterjedtebb páncélozott szállító harcjárművé vált. Fejlesztését követte más alumínium páncélozott járművek, mint például az M114 felderítő jármű, a 105 mm-es M108 önjáró tarack és a 155 mm-es M109 önjáró löveg, amelyet nemcsak az amerikai hadsereg, hanem számos más hadsereg számára is nagy mennyiségben gyártottak.
Az M113, M114, M108 és M109 alkotta az alumínium páncélozatú harcjárművek első generációját, amelyek páncélzata az 5083-as típusú ötvözetre épült. Ez az alumíniumötvözet körülbelül 4,5% magnéziumot és 0,75% mangánt tartalmaz, szakítószilárdsága 300-350 MN/m², és amelyet a ballisztikus tulajdonságok javítása érdekében hidegalakítással keményítettek. Keménysége mindössze 75 BHN, és ez, valamint alacsonyabb szilárdsága azt jelenti, hogy a belőle készült páncélnak egy adott szintű ballisztikai védelemhez lényegesen vastagabbnak kell lennie, mint az acélpáncélnak. Például 7,62 mm-es AP lövedékek elleni védelemhez az 5083-as alumínium páncél vastagságának 48 mm-nek kell lennie, szemben a hagyományos hengerelt homogén (RHA) 380 BHN keménységű acél páncél 14,5 mm-es vastagságával. Sűrűsége csak 2660 kg/m³, szemben az acélpáncél 7850 kg/m³-ével, de ennek ellenére a területi sűrűsége, azaz az egységnyi területre jutó tömege 128 kg/m² nagyobb, mint az RHA acélpáncél 114 kg/m² területi sűrűsége, amely ugyanolyan védelmet nyújt a keménymagvas, nagy sebességű lövedékekkel szemben.
A tüzérségi gránátok repeszei elleni védelem tekintetében, amelyek a fő fenyegetést jelentik az önjáró lövegekre és a páncélozott szállító harcjárművekre, az 5083-as alumínium páncél területi sűrűsége lényegesen kisebb, mint az RHA-é. Ennek következtében az 5083 alumínium páncél adott súly mellett nagyobb védelmet nyújt a repeszekkel szemben, vagy kisebb súly mellett ugyanolyan védelmet nyújt, mint az RHA.
Mivel az 5083-as alumínium páncélnak körülbelül háromszor olyan vastagnak kell lennie, mint az RHA-nak, az ebből készült páncél súlyához viszonyítva hajlításkor sokkal merevebb, még ha területi sűrűsége körülbelül azonos a ballisztikailag egyenértékű RHA-páncéllal, annak ellenére, hogy az alumínium lényegesen kevésbé merev, mint az acél. Az alumínium rugalmassági modulusa mindössze 71 GN/m², míg az acélé 206 GN/m². A páncél hajlítási merevsége azonban nem csak a rugalmassági modulussal, hanem a vastagság köbével is arányos, így az alumínium páncél körülbelül kilencszer olyan merev, mint az azonos tömegű acél. Mivel az alumínium páncél merevebb, mint az azonos tömegű acélpáncél, ez lehetővé teszi, hogy a szerkezeti merevítések egy része elhagyható legyen a páncéltestek építésénél, így különösen a könnyű páncélozott szállító harcjárművek esetében ez súlyt takarít meg. Az M113-as alumíniumból készült felépítménye körülbelül 10%-al volt könnyebb, mint acélból készült megfelelője.
A súlymegtakarítás mellett az alumínium páncélt könnyebb megmunkálni, és a páncél nagyobb vastagsága lehetővé teszi a fogazott illesztések alkalmazását, amelyek rögzítést biztosítanak a lemezek között, így kevesebb hegesztést igényelnek. Mindez hozzájárult az alumínium páncéllemezzel ellátott járművek előállítási költségeinek csökkentéséhez, ugyanakkor az egy tonnára jutó költség még így is jelentősen magasabb, mint az RHA-é.
folytatásban a 2. generációs alu páncél...