Folyékony "páncél" az emberek védelmére

Folyékony "páncél" az emberek védelmére
Folyékony "páncél" az emberek védelmére

Videó: Folyékony "páncél" az emberek védelmére

Videó: Folyékony
Videó: Курсанты РВВДКУ вернулись в Рязань после парада в Москве 2024, November
Anonim

A személyzet golyókkal és repeszekkel szembeni védelmének fő eszköze jelenleg a páncél. Az elmúlt évtizedekben hosszú utat tett meg az evolúció során, de ennek eredményeként a tervezésnek csak három változata volt, amelyek bizonyos mértékben összekapcsolódtak egymással, a legelterjedtebbek. Tehát fémlemezeken alapuló, Kevlar és kombinált testpáncélokat használnak, amelyekben a Kevlar lemezeket a megfelelő fémlemezekkel tarkítják. Rendszeresen próbálkoznak az ősi fejlesztések, például a lamellás páncélzatnak a golyó elleni védelemhez való igazításával, de e téren eddig nem értek el különösebb sikert.

Folyékony "páncél" az emberek védelmére
Folyékony "páncél" az emberek védelmére

A modern páncélok fő problémája a "súly - védelem minősége" arány. Más szóval, egy megbízhatóbb páncélzat nehéznek bizonyul, és az elfogadható súlyú védőosztály túl alacsony. Egyébként pontosan ezt a problémát kellett megoldania Kevlarnak. A múlt század 70 -es éveiben a kutatások során kiderült, hogy a több rétegben elhelyezett, sűrű szövésű kevlár szövet hatékonyan elvezeti a golyó energiáját a teljes felületén, így a golyó nem tud áthatolni a teljes kevlártáskán. Egy megfelelő fémből (például titánból) készült tányérral kombinálva a Kevlar szövet ezen tulajdonsága lehetővé tette viszonylag könnyű golyóálló mellények létrehozását, amelyek ugyanolyan védő tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a teljesen fémből készült.

A Kevlar-fém testpáncélnak azonban vannak hátrányai. Különösen még mindig jelentős súlya és jelentős vastagsága van. A katona harci munkája esetében ennek nagy jelentősége lehet: a harcos kénytelen további súlyt cipelni a vállán, amellyel több lőszert vagy tartalékot vihet fel. De ebben az esetben választania kell a hasznos teher és az egészség között, ha nem az élet. A választás tehát egyértelmű. A tudósok világszerte több mint egy tucat éve küzdenek ennek a problémának a megoldásával, és máris vannak bizonyos sikerek. 2009 -ben szinte szenzációs hírek érkeztek. Az R. Palmer vezette brit tudósok egy csoportja kifejlesztett egy speciális gélt D3O néven. Különlegessége abban rejlik, hogy jelentős erő hatására a gél keményebbé válik, miközben megtartja viszonylag kis súlyát. Hatás hiányában a gélzsák puha és rugalmas maradt. A D3O gélt a páncélzatban, a járművek védelmére szolgáló speciális modulokban, valamint a katonák sisakjainak puha béléseként javasolták használni. Az utolsó pont különösen érdekesnek tűnik. Palmer szerint az ilyen béléssel ellátott sisak golyóállóvá válik. Valóban nem tudja, milyen árat fizettek az első világháború katonái a golyóálló sisakokért? Ennek ellenére a brit védelmi minisztérium érdeklődni kezdett a gél iránt, és 100 ezer font támogatást osztott ki Palmer laboratóriumának. Az azóta eltelt három év során rendszeresen megjelentek hírek a munka előrehaladásáról, fotó- és videóanyagok a gél következő verziójának tesztjeiből, de a D3O -val ellátott kész sisakot vagy mellényt még nem mutatták be.

Kicsit később hasonló gélt mutattak be a DARPA ügynökség képviselőinek. Az amerikai D3O megfelelőjét az Armor Holdings fejlesztette ki. Pontosan ugyanazon az elven működik. Mindkét gél lényegében az, amit a fizika nem newtoni folyadéknak nevez. Az ilyen folyadékok fő jellemzője a viszkozitásuk jellege. A legtöbb esetben ezek viszonylag nagy molekulájú szilárd anyagok folyékony oldatai. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a nem newtoni folyadék viszkozitása közvetlenül függ a sebességgradienstől. Más szóval, ha egy test alacsony sebességgel lép kapcsolatba vele, akkor egyszerűen megfullad. Ha a test kellően nagy sebességgel ütközik egy nem newtoni folyadékhoz, akkor az oldat viszkozitása és rugalmassága miatt gátolja vagy akár eldobja. Hasonló folyadék akár otthon is elkészíthető sima vízből és keményítőből. Néhány megoldás ilyen tulajdonságai nagyon régóta ismertek, de viszonylag nemrégiben elérték a nem newtoni folyadékok használatát a golyók és repeszek elleni védelemben.

Az eddigi legsikeresebb "folyadékpáncélos" projektet a BAE Systems brit fióktelepe hozta létre. Összetételük Shear Thickening Liquid (munkanév golyóálló krém) 2010 -ben jelent meg, és a tervek szerint nem önmagában, hanem kevlár lapokkal kombinálva fogják használni. A BAE Systems nyilvánvaló okokból nem hozza nyilvánosságra a nem-newtoni folyadék összetételét a páncélhoz, azonban a fizika ismeretében bizonyos következtetéseket lehet levonni. Valószínűleg valamilyen anyag (anyagok) vizes oldata, amely a legmegfelelőbb viszkozitási jellemzőkkel rendelkezik az erős ütésekhez. A Shear Thickening Liquid projektben végül egy teljes értékű testpáncél létrehozására került sor, bár tapasztalt. Ugyanazzal a vastagsággal, mint a 30 rétegű Kevlar mellény, a "folyékony" háromszor kevesebb réteg szintetikus anyagból áll, és fele a súlyának. Védelem szempontjából az STL Gel Liquid Body Armor majdnem ugyanolyan védelemmel rendelkezik, mint a 30 rétegű Kevlar. A szövetlapok számának különbségét speciális, nem newtoni géllel ellátott polimer zsákok kompenzálják. Még 2010-ben megkezdődött a kész prototípus gél alapú páncél tesztelése. Ehhez kísérleti és kontroll mintákat lőttek ki. A 9x19 mm-es Luger-patron 9 mm-es golyóit egy speciális pneumatikus ágyúból lőtték ki, amelynek szájsebessége körülbelül 300 m / s, ami némileg hasonlít a legtöbb ilyen típusú lőfegyverhez. A kísérleti és a kontroll páncél védelmi jellemzői közel azonosak voltak.

A folyadékkal védett páncélnak azonban számos hátránya van. A legnyilvánvalóbb a gél folyékonyságában rejlik normál körülmények között: kiszivároghat a golyólyukon keresztül, és a mellény védelmi szintje jelentősen csökken. Ezenkívül egy nem newtoni folyadék vagy gél nem képes teljesen elnyelni vagy eloszlatni a golyó összes energiáját. Ennek megfelelően a teljesítmény jelentős javulása csak Kevlar, folyadéktasakok és fémlemezek egyidejű használatával lehetséges. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben nyoma sem maradhat a súlyelőnyökből, persze, ha egy ilyen mellényt csak Kevlarral hasonlít össze. Ugyanakkor a kismértékű súlynövekedés egészen megfelelő fizetésnek tekinthető a védő tulajdonságok javításáért.

Sajnos eddig egyetlen darab páncél vagy más, nem newtoni folyadék elveit alkalmazó védelem sem hagyta el a laboratóriumi vizsgálatok színpadát. Az ezzel a problémával foglalkozó összes kutatószervezet elsősorban a folyadékok / gélek védelmének hatékonyságának növelésén és sűrűségük csökkentésén dolgozik a páncél vagy sisak teljes súlyának csökkentése érdekében. Időről időre nem ellenőrzött információk jelennek meg arról, hogy ez vagy az a minta hamarosan a brit vagy amerikai egységekhez kerül próbaüzemre, de erre eddig nem volt hivatalos megerősítés. Talán a külföldi országok biztonsági erői egyszerűen félnek bízni a harcosok életében egy új, és őszintén szólva még nem túl megbízható technológiában.

Ajánlott: