Amerikkalaisen NGSW -ohjelman puitteissa kehitettävien lupaavien käsiaseiden ratkaistavan tärkeimmän tehtävän pitäisi olla taata maailman johtavissa aselaboratorioissa kehitettyjen nykyaikaisten ja kehittyneiden vartalovarusteiden taattu levinneisyys. Ennen kuin palaamme "miekan" - lupaavan pienaseiden, jotka pystyvät tehokkaasti torjumaan NGSW -ohjelman puitteissa kehitettyjä amerikkalaisia aseita - kehittämisongelmaan, on suositeltavaa tutustua "kilpeen" - tekniikoihin lupaavien henkilökohtaisten suojavarusteiden (NIB) luomiseksi.).
On olemassa mielipide, että NIB: n tunkeutumisongelma on kaukaa haettu, koska jos luoti osuu viholliseen, hän joko loukkaantuu niin paljon, että hän ei voi jatkaa aktiivista vihollisuuksien aloittamista, tai osuma on taisteltava. kehon osassa, jota ei ole suojattu panssarielementeillä. NGSW-ohjelman perusteella Yhdysvaltain asevoimat eivät pidä tätä ongelmaa kaukaa haettavana. Ongelmana on, että lupaavan NIB: n parantumisaste on tällä hetkellä merkittävästi pienaseiden paranemista nopeampi. Ja Yhdysvaltain asevoimat yrittävät vain tehdä läpimurron pienaseiden ominaisuuksien radikaalin parantamisen suuntaan, kysymys kuuluu, onnistuuko ne?
Ampumatarvikkeiden panssaroiden läpäisevyyttä voidaan lisätä kahdella tavalla - lisäämällä niiden liike -energiaa ja optimoimalla ampumatarvikkeiden / ammusten ytimen muoto ja materiaali (emme tietenkään puhu räjähtävistä, kumulatiivisista tai myrkytetyistä ammuksista). Ja tässä törmäämme tiettyyn rajaan. Luoti tai sen ydin on valmistettu erittäin kovista ja riittävän tiheistä keraamisista seoksista (massan lisäämiseksi), niistä voidaan tehdä kovempia ja vahvempia, tuskin tiheämpiä. Luodin massan lisääminen lisäämällä sen mittoja on myös käytännössä mahdotonta kädessä pidettävien käsiaseiden hyväksyttävissä mitoissa. Luodin nopeus kasvaa edelleen, esimerkiksi hypersoniseen, mutta tässä tapauksessa kehittäjät kohtaavat valtavia vaikeuksia, joita ovat tarvittavien ponneaineiden puute, erittäin nopea tynnyrin kuluminen ja korkea takaiskun vaikutus. ampuja. Samaan aikaan NIB: n parantaminen etenee paljon intensiivisemmin.
Materiaalit (muokkaa)
Henkilökohtaiset suojapanssarit ovat perustamisestaan lähtien kulkeneet pitkälle teräskiiraloista ja -levyistä nykyaikaisiin aramidikankaasta valmistettuihin haarniskoihin, joissa on erittäin korkean molekyylipainon suuritiheyksisestä polyeteenistä (UHMWPE) ja boorikarbidista valmistetut insertit.
NIB kehittää uusia materiaaleja etsivillä aloilla, luo komposiitti- ja metallikeraamisia panssarielementtejä, optimoi NIB-elementtien muodon ja rakenteen, myös mikro- ja nanomittakaavassa, mikä hajottaa tehokkaasti luodien ja sirpaleiden energian. Myös eksoottisempia ratkaisuja kehitetään, kuten "nestehaarniska", joka perustuu ei-newtonilaisiin nesteisiin.
Ilmeisin tapa on parantaa perinteisiä suojapanssarimalleja vahvistamalla niitä lupaavista komposiitti- ja keraamisista materiaaleista valmistetuilla insertteillä. Tällä hetkellä suurin osa NIB: stä on varustettu lämpövahvisteisesta teräksestä, titaanista tai piikarbidista valmistetuilla terillä, mutta ne korvataan vähitellen boorikarbidipanssarielementeillä, joiden paino on pienempi ja vastus huomattavasti suurempi.
Rakenne
Toinen suunta NIB: n parantamiseksi on panssaroitujen elementtien sijoittelun optimaalisen rakenteen etsiminen, jonka toisaalta pitäisi peittää taistelijan kehon suurin pinta -ala ja toisaalta ei pitäisi rajoittaa hänen liike. Esimerkkinä, vaikkakaan ei täysin onnistunut, mutta mielenkiintoinen kehitys, voidaan mainita Dragon Skin -haarniska, jonka on kehittänyt ja tuottanut amerikkalainen Pinnacle Armor -yritys. "Dragon Skin" -haarniskassa on hilseilevä panssarielementtien järjestely.
Liimatut piikarbidilevyt, joiden halkaisija on 50 mm ja paksuus 6, 4 mm, tarjoavat tämän NIB: n käytön mukavuuden tietyn joustavuuden ja samalla riittävän suuren suojatun pinnan ansiosta. Lisäksi tämä muotoilu vastustaa lyhyitä ampuma -aseita lähietäisyydeltä ammuttuja luoteja - "Dragon Skin" kestää jopa 40 osumaa Heckler & Koch MP5 -pistoolista, M16 -kivääristä tai Kalashnikov -rynnäkkökivääristä (ainoa kysymys on, miten paljonko ja mikä patruuna?).
Panssarielementtien "hilseilevän" asettelun haittana on sotilaan lähes täydellinen suojauksen puute esteen ulkopuolisilta vammoilta, mikä johtaa vakaviin vammoihin tai sotilashenkilöstön kuolemaan jopa tunkeutumatta NIBiin, minkä seurauksena runko tämän tyyppiset panssarit eivät läpäisseet Yhdysvaltain armeijan testejä. Kuitenkin jotkut Yhdysvaltojen erikoisjoukot ja erikoispalvelut käyttävät niitä.
Samanlainen "hilseilevä" malli toteutettiin Neuvostoliiton vartijapanssarissa ZhZL-74, joka on suunniteltu äärimmäiseen suojaukseen kylmiä aseita vastaan, jossa panssarielementit-kiekot, joiden halkaisija on 50 mm ja paksuus 2 mm, valmistettu ABT-101-alumiiniseoksesta käytetty.
Huolimatta NIB "Dragon Skin" -puutteista, panssarielementtien hilseilevää järjestelyä voidaan käyttää yhdessä muun tyyppisten panssarisuojainten ja iskuja vaimentavien elementtien kanssa luodien ja palasien vaikutuksen vähentämiseksi esteen ulkopuolella.
American Rice Universityn tutkijat ovat kehittäneet epätavallisen rakenteen, jonka avulla esine pystyy absorboimaan kineettistä energiaa tehokkaammin kuin monoliittinen esine samasta raaka -aineesta. Tieteellisen työn perusta oli hiilinanoputkipunosten ominaisuuksien tutkiminen, sillä niillä on erittäin suuri tiheys filamenttien erityisjärjestelyn vuoksi ja ontelot atomitasolla, mikä mahdollistaa niiden absorboivan energiaa tehokkaasti törmäyksen aikana muiden esineiden kanssa. Koska tällaista rakennetta ei ole vielä mahdollista toistaa kokonaan nanomittakaavassa teollisessa mittakaavassa, päätettiin toistaa tämä rakenne makrokoossa. Tutkijat käyttivät polymeerifilamentteja, jotka voidaan tulostaa 3D -tulostimella, mutta järjestetty samaan järjestelmään kuin nanoputket, ja päätyivät kuutioihin, joilla oli suuri lujuus ja puristuvuus.
Rakenteen tehokkuuden testaamiseksi tutkijat loivat toisen saman materiaalin kohteen, mutta yksivärisen, ja laukaisevat luodin jokaiseen niistä. Ensimmäisessä tapauksessa luoti pysähtyi jo toisella kerroksella, ja toisessa se meni paljon syvemmälle ja vahingoitti koko kuutiota - se pysyi ehjänä, mutta peitetty halkeamilla. Muovikuutio, jolla oli erityinen rakenne, painettiin myös sen lujuuden testaamiseksi paineessa. Kokeen aikana esine kutistui vähintään kahdesti, mutta sen eheyttä ei loukattu.
Vaahto metalli
Puhuttaessa materiaaleista, joiden ominaisuudet määräytyvät suurelta osin rakenteen perusteella, ei voida jättää mainitsematta kehitystä vaahtometallin - metallin tai komposiittimetallivaahdon - alalla. Vaahtometallia voidaan valmistaa alumiinin, teräksen, titaanin, muiden metallien tai niiden seosten perusteella.
Pohjois -Carolinan yliopiston (USA) asiantuntijat ovat kehittäneet teräsvaahtimetallin, jossa on teräsmatriisi, joka sulkee sen ylemmän keraamisen kerroksen ja ohuen alumiinikerroksen väliin. Alle 2,5 cm paksu vaahtimetalli pysäyttää 7,62 mm: n panssaria lävistävät luodit, minkä jälkeen alle 8 mm: n reikä jää takapintaan.
Vaahtolevy muun muassa vähentää tehokkaasti röntgen-, gamma- ja neutronisäteilyn vaikutuksia ja suojaa myös tulta ja kuumuutta vastaan kaksi kertaa paremmin kuin perinteinen metalli.
Toinen onttorakenteinen materiaali on erittäin kevyt vaahtomuovi, jonka HRL Laboratories on luonut yhdessä Boeingin kanssa. Uusi materiaali on sata kertaa kevyempi kuin polystyreeni - se on 99,99% ilmaa, mutta sen jäykkyys on erittäin korkea. Kehittäjien mukaan jos muna peitetään tällä materiaalilla ja se putoaa 25 kerroksen korkeudesta, se ei rikkoudu. Tuloksena oleva vaahto on niin kevyttä, että se voi maata voikukan päällä.
Prototyyppi käyttää onttoja nikkeliputkia, jotka on kytketty toisiinsa ja joiden järjestely on samanlainen kuin ihmisen luiden rakenne, mikä mahdollistaa materiaalin imeä paljon energiaa. Jokaisen putken seinämän paksuus on noin 100 nanometriä. Nikkelin sijasta voidaan tulevaisuudessa käyttää muita metalleja ja seoksia.
Tätä materiaalia tai sen analogia samoin kuin edellä mainittua rakenteellista polymeerimateriaalia voidaan harkita käytettäväksi lupaavissa NIB-laitteissa kevyen ja kestävän iskunvaimennustuen elementteinä, jotka on suunniteltu minimoimaan luodin vauriot esteen ulkopuolella.
Nanoteknologia
Yksi lupaavimmista materiaaleista, jota odotetaan käytettävän laajalti 21. vuosisadan eri teollisuudenaloilla, on grafeeni, kaksiulotteinen allotrooppinen muunnos hiilestä, jonka muodostaa yhden atomin paksuinen hiiliatomikerros. Espanjalaiset asiantuntijat kehittävät grafeeniin perustuvia haarniskoja. Grafeenipanssarin kehittäminen alkoi 2000 -luvun alussa. Tutkimustulokset tunnustetaan lupaaviksi, syyskuussa 2018 kehittäjät siirtyivät käytännön kokeisiin. Hanketta rahoittaa Euroopan puolustusvirasto, ja se on parhaillaan käynnissä, ja siihen osallistuvat brittiläisen Cambridge Nanomaterials Technology -yhtiön asiantuntijat.
Vastaavaa työtä on käynnissä Yhdysvalloissa, erityisesti Rice -yliopistossa ja New Yorkin yliopistossa, jossa tehtiin kokeita grafeenilevyjen pommittamiseksi kiinteillä esineillä. Grafeenipanssarin odotetaan olevan huomattavasti vahvempi kuin Kevlar ja se yhdistetään keraamisiin panssaroihin parhaiden tulosten saavuttamiseksi. Suurin haaste on grafeenin tuotanto teollisina määrinä. Kun kuitenkin otetaan huomioon tämän materiaalin mahdollisuudet eri teollisuudenaloilla, ei ole epäilystäkään siitä, että ratkaisu löydetään. Erikoismedian sivuille joulukuussa 2019 ilmestyneen sisäpiiritiedon mukaan Huawei aikoo saattaa grafeeniakulla varustetun P40 -älypuhelimen markkinoille vuoden 2020 alussa, mikä saattaa viitata merkittävään edistymiseen grafeenin teollisessa tuotannossa.
Vuoden 2007 lopussa israelilaiset tutkijat loivat itsekorjautuvan materiaalin, joka perustui volframidisulfidin (volframimetallin ja vetysulfidihapon suola) nanohiukkasiin. Volframidisulfidin nanohiukkaset ovat kerrostettuja fullereenimaisia tai nanoputkimaisia muodostelmia. Nanotubuleeneilla on ennätykselliset mekaaniset ominaisuudet, joita ei periaatteessa voida saavuttaa muille materiaaleille, hämmästyttävä joustavuus ja lujuus, joka on kovalenttisten kemiallisten sidosten lujuuden partaalla.
On mahdollista, että tulevaisuudessa tällä materiaalilla täytetyt luodinkestävät liivit voivat ominaisuuksiltaan ylittää kaikki muut olemassa olevat ja lupaavat NIB -mallit. Tällä hetkellä volframidisulfidipanoputkiin perustuvan NIB: n kehittäminen on laboratoriotutkimuksen vaiheessa, koska lähtöaineen synteesi on kallista. Kuitenkin eräs kansainvälinen yritys valmistaa jo volframi- ja molybdeenidisulfidipartikkeleita monta kiloa vuodessa patentoitua tekniikkaa käyttäen.
Iso brittiläinen puolustusyhtiö Bae Systems kehittää geelillä täytettyjä haarniskoja. Geelitäytteisessä haarniskassa sen on tarkoitus kyllästää aramidikuitu ei-Newtonin nesteellä, jolla on ominaisuus kovettua välittömästi törmäyksen yhteydessä. Uskotaan, että "nestepanssari" on yksi lupaavimmista alueista lupaavan NIB: n kehittämiselle. Tällaista työtä tehdään Venäjällä liittyen lupaavaan laitteistosarjaan sotilaille "Ratnik-3".
Näin ollen voidaan päätellä, että lupaavia kansallisia investointipankeja on tarkoitus luoda käyttäen uusinta tekniikkaa teknologisen kehityksen eturintamassa. Jos puhumme pienaseista, niin tällaista tekniikan mellakointia ei havaita. Mikä on syy tähän, tarpeettomuus tai aseteollisuuden konservatiivisuus?
Monet lupaavien NIB-hankkeiden projektit pysähtyvät varmasti, mutta jotkut niistä varmasti "ampuvat" ja mahdollisesti tekevät kaikki 1900-luvun käsiaseet vanhentuneiksi, aivan kuten jouset, jouset ja kuonolataavat pienaseet vanhenivat aikansa. Lisäksi suojapanssari ei ole ainoa tärkeä varuste taistelijalle, joka voi lisätä radikaalisti hänen selviytymiskykyä taistelussa.
