Зброя України» Нові наноматеріали для засобів індивідуального захисту в армії
В Україні та світі з'явилися нові розробки в галузі матеріалів, що дозволяють виробляти нові засоби індивідуального захисту для армії, попит на які в наш неспокійний час значно перевищує пропозицію.
При розробці цих матеріалів використовувалися інноваційні розробки та нанотехнології.
Новеукраїнське хімічне волокно для бронежилетів було показано на виставці Milipol-2011 у Парижі: воно отримало назву AuTx, або «золотий текстиль». Крім того, у нашій країні розробляється новий вид захисного покриття, який отримав найменування«Рідка броня». Завершено перший етап випробувань наноброньрідкості, який підтвердив заданий ефект продукту. Що це за матеріали?
Нове арамідне волокно AuTx, або «золотий текстиль»
українська компанія«Каменськволокно», що займається виробництвом хімічних волокон різного призначення, представила на виставці Milipol-2011 у Парижі нове арамідне волокноAuTx, або«золотий текстиль». Волокно AuTx було розроблено разом із британською компанією Alchemie Technologies. Основу матеріалу становить волокно гетероциклічного кополімеру арамідної сім'ї.
При цьому динамічна міцність AuTx вдвічі більша за інші подібні волокна і нитки. За попередніми даними, бронежилети, виконані з «золотого текстилю» важать удвічі менше за аналогічні засоби захисту, виготовлені із застосуванням пара-арамідних матеріалів (кевлар).
За словами заступника технічного директора «Каменськволокна»Галини Склярової, зараз засоби бронезахисту, зроблені з AuTx, проходять випробування у спецпідрозділах США та Великобританії в Афганістані. Чи зацікавлені українські військові чиспеціальні служби у випробуваннях та купівлі нового балістичного матеріалу, не уточнюється.
Новий вид захисного покриття «Рідка броня»
В Україні розробляється новий вид захисного покриття, який отримав найменування«Рідка броня». «Завершено перший етап випробувань наноброньрідкості, під час якого було підтверджено заданий ефект продукту», — повідомив виконавчий директор венчурного фонду військово-промислового комплексу Свердловської області Микола Вікторов.
За словами Вікторова, «рідка броня» може використовуватися для посилення захисту будь-яких об'єктів — автомобілів, вертольотів, катерів, бронежилетів. Матеріал дозволяє посилювати броньовий захист без значного збільшення її маси, що відбувається у разі використання, наприклад металевих броньових пластин.
«Рідка броня» єгель з твердих наночастинок і рідкого наповнювача. Різкий удар (попадання кулі, уламка) змушує частки миттєво зв'язуватися один з одним, перетворюючи гель на твердий композит і перешкоджаючи проникненню стороннього тіла вглиб структури. Фінансово-промисловий венчурний фонд ВПК уже розпочав фінансування цього проекту.
Проект «Рідка броня» націлений на створення нового виду захисного покриття, яке при ударі перетворюється на непробивну броню. Дослідження показали, що ефект такого захисту досягається завдяки застосуванню розчинів з надтвердими наночастинками в рідині, що не випаровується.
При механічному тиску високої енергії наночастки збираються кластери, змінюючи при цьому структуру розчину рідини, який перетворюється на твердий композит. Цей фазовий перехід відбувається менш ніж за мілісекунду, що дозволяє створити захист від різних механічних впливів. Сфера застосування новоїТехнологія величезна.
«Рідка броня» застосовується як у військових цілях, так і в цивільних — для рятувальників, пожежних, приватних охоронних служб, у гірничо-добувній галузі, аерокосмічній, для створення броньованих машин тощо. Успішна реалізація проекту дозволить вивести на ринок високотехнологічний та високоприбутковий продукт, який не має аналогів в Україні.
На основі «Рідкої броні» розробники збираються вдосконалити методику реалізації наукомістких процесів. Завдання розробників успішно довести нову технологію від НДІ до виробничих площ і кінцевих споживачів.
«Рідка броня» за кордоном
Слід звернути увагу на той факт, що розробки своєї рідкої броні та інших матеріалів займаються і за кордоном. Дослідники з британської компанії BAE Systems створили новий вид особистого захисту для солдатів, поєднавши «рідку броню» та стандартний кевлар. «Рідка броня», розроблена у Великобританії, є кремоподібною в'язкою субстанцією, здатною моментально тверднути при сильному ударі.
Швидкість польоту такої кульки досягала 300 метрів за секунду. Постріли проводилися двома тестовими стендами. Один такий стенд був бронею, складеною з 31 шару кевлару, а другий — десять шарів кевлару, що чергуються з «рідкою бронею». За даними BAE Systems, суміш кевлару та «кулестійкого крему» показала кращий захист, ніж звичайна кевларова броня. Склад своєї «рідкої броні» BAE Systems не розкриває. Слід зазначити, що експерименти з подібними матеріалами проводилися раніше.
Зокрема, у 2009 році у Великій Британії був створений гель D3O, здатний загусати при попаданні в нього кулі. Цей гель планувалося використовувати при виготовленні касок та бронежилетів, проте він досі не знайшоввоєнного застосування. Створенням аналога "рідкої броні" в США займається компанія Armor Holdings, яка вже представила свою розробку Управлінню перспективних дослідних проектів (DARPA) Пентагону.
Окрім розробки «рідкої броні», у США компанія Battelle створила броньовий захист нового покоління. Нова комбінована броня, що отримала назву Shieldall, має багатошарову структуру, в якій чергуються сталеві, полімерні та металокерамічні шари, і важить майже втричі менше ніж сталевий броньовий захист аналогічного рівня. Окрім захисту транспортних засобів, броню Shieldall планується використовувати також для виготовлення бронежилетів.
Як пропонується використовувати нові матеріали в конкретних виробах?
Використання у бронежилетахволокна AuTx було розроблено українською компанією спільно з британською Alchemie Technologies. За попередніми даними, бронежилети, виготовлені із застосуванням «золотого текстилю», важать вдвічі менше за такі самі засоби захисту, виготовлені із застосуванням пара-арамідних матеріалів (кевлар). Будь-які інші подробиці про нове хімічне волокно для бронежилетів озвучені не були.
Зокрема, поки залишається невідомим швидкість старіння матеріалу (кевларові бронежилети стають вразливими через п'ять-десять років після виробництва залежно від щільності та якості використаного матеріалу), його стійкість до намокання та здатність зберігати свої властивості у цьому стані. Відомо тільки, що AuTx стійкий до вогню і може застосовуватися під час виробництва одягу для пожежників.
Згідно з описом AuTx практично не схильний до старіння. Більше того, міцність волокон при зберіганні бронежилетів трохи збільшується. Зокрема, при зберіганні бронежилетів, виконаних зAuTx протягом десяти років їх міцність на розрив зростає на два відсотки. Крім того, волокна AuTx під час виробництва піддаються впливу додаткового реагенту, який дозволяє «золотому текстилю» практично не втрачати своїх властивостей при контакті з водою, маслом або гідравлічними рідинами.
Для порівняння, кевлар, що найбільш часто використовується сьогодні, втрачає свою міцність під впливом сонячних променів або при намоканні. Щоправда, властивості матеріалу відновлюються після висихання, а для захисту від дощу в бронежилетах використовуються або спеціальні чохли, або водовідштовхувальне просочення. При нагріванні кевлар стає крихким, а зберігання бронежилетів за високої температури прискорює старіння матеріалу.
У будь-якому випадку, говорячи про значне зниження ваги бронежилетів, «Каменськволокно», ймовірно, мало на увазі так звані «м'які» засоби захисту. Вони не використовуються додаткові захисні вставки зі сталі, титану або високомолекулярного або надвисокомолекулярного поліетилену (ВМПЕ або СВМПЕ).
«М'які» засоби захисту
Такі бронежилети є жилетами з вставленими в них пластинами. Останні виготовляються шляхом зшивання разом 15-18 шарів кевлару, терлону або армосу (останні два, по суті, той же кевлар і відрізняються лише міцністю на розрив).
Відповідно до вимог ГОСТу, такі бронежилети здатні забезпечити захист до 2-го класу, рідше до класу 2а. Бронежилет 2-го класу забезпечує захист від пострілу з пістолета ПСМ з патроном калібру 5,45 мм та кулею Пст або пістолета Токарєва з патроном калібру 7,62 мм та кулею Пст.
Клас 2а повинен захищати і від пострілу з мисливської рушниці 12 калібру з патроном калібру 18,5 мм. Адже якщо йдеться про більш серйозні бронежилети,що забезпечують захист до 4-го класу та вище, то застосування легшого хімічного волокна навряд чи значно знизить масу самого засобу індивідуального захисту.
Наприклад, бронежилет 6Б13, створений у рамках проекту «Зібрало» та прийнятий на оснащення Збройних сил України, забезпечує 4-й клас захисту (постріл з АК-74 з патроном 5,45 мм та кулею ПП) та важить близько 11 кг. Для порівняння 6Б11 проекту «Зібрало» забезпечує 2-й клас захисту та важить лише п'ять кілограмів. Існують також і легші бронежилети.
Сучасні арамідні волокна, що використовуються в даний час в бронежилетах, мають міцність на розрив від 280 до 550 кг на квадратний міліметр. До речі, останній показник характерний для волокна армос, який використовується у кількох видах українських бронежилетів. Тим не менш, створення нових міцніших і легших хімічних волокон, з яких можливе виробництво захисних тканин, в сучасних умовах необхідно і повинно вестися нарівні з еволюцією інших елементів засобів індивідуального захисту.
Втім, ваги бронежилетам додають не лише арамідні волокна та захисні пластини, а й заброньові матеріали — пластик, полікарбонат чи пенорезина. Завдання цих матеріалів вже в тому, щоб послабити імпульс, переданий кулею бронежилету, і таким чином запобігти або зменшити так звану заброньову травму, яка, згідно з ГОСТом, повинна бути обмежена 2-м ступенем (забиті місця, вогнищеві крововиливи та незначні крововиливи в брижу кишечника). втратою боєздатності бійця лише на десять діб).
Сучасні бронежилети в більшості випадків здатні надійно захистити бійця, проте, як і раніше, мають масу недоліків, серед яких — вага, що збільшується з підвищенням класу захисту,комфортність носіння, зручність розміщення додаткових елементів екіпіровки. Адже в бронежилетах масою 15 кілограмів і більше особливо не побігаєш, враховуючи, що при собі має бути також зброя з боєзапасом, засоби зв'язку, гранати та каска. Одним словом, простору для розвитку ще багато.
У всьому світі сьогодні особлива увага приділяється зниженню маси захисту. Про українські розробки можна сказати лише, що вони ведуться, проте будь-які подробиці про них поки що не озвучуються. Дослідження ведуться і в галузі створення нових матеріалів, здатних забезпечити балістичний захист, і в галузі розробки різних рідин та клеїв, які дозволять значно зміцнити вже існуючі тканини та волокна.
Так, морська піхота та армія США у перспективі мають намір повністю відмовитися від кевларових касок MICH та PASGT на користь шоломів, виконаних з поліетилену. Нові засоби захисту голови, залежно від розміру, будуть легшими на 300–1050 грамів. Як основний матеріал розглядається УВМПЕ (ультрависокомолекулярний поліетилен), що випускається в США під назвами Dyneema і Spectra.
Цей же матеріал вже використовується при виробництві бронежилетів, де з нього виконані грудні та спинні пластини. Правда захист УВМПЕ забезпечує не один, а у поєднанні з вплавленими в нього тканинами з арамідних волокон.
Усі секрети рідкої броні: новітня розробка українських військових
Їхні кулі не беруть. Парад бронежилетів
Зразок бронежелета. Фото tbrus.ucoz.ru
Бронежилет-жилетка із вставленими пластинами, які виготовляються шляхом зшивання разом 15-18 шарів кевлару, терлону або армосу. Фото popgun.ru
Бронежелет 6Б13, створений у рамках проекту «Зібрало» та прийнятий наоснащення Збройних сил України, забезпечує 4-й клас захисту (постріл з АК-74 з патроном 5,45 мм та кулею ПП) та важить близько 11 кг. Фото forum.blackstork.ru
Бронежилет 6Б43 використовує деякі елементи із СВМПЕ та забезпечує круговий захист за класом 6а (постріл з гвинтівки СВД з патроном калібру 7,62 міліметра та бронебійно-запальною кулею Б-32). Фото frontkit.spb.ru
Британських солдатів одягнуть у броньовані труси. Фото www.livestream.ru
- Інформаційне агентство «Зброя України»