A védőanyagok területe hatalmas és gyorsan növekszik. Az új anyagok kibővítik a személyi védelmi rendszerek és fegyverplatformok technológiai alapjait. Ezzel párhuzamosan az üzleti gyakorlatok is változnak, eltávolodva az exkluzív beszállítóktól és más, az iparágakban szokásos szokásoktól, mint például a védelem és a biztonság
Az iparág igyekszik gyorsan reagálni a katonai ügyfelek növekvő igényeire, nemcsak a "terhelés enyhítése" érdekében, hanem az új védőanyagok és páncélvédő rendszerek egyaránt fontos jellemzőinek kialakítása érdekében.
Ezt a DSM Dyneema testvédelmi osztályának vezetője, Marco Manik szavai is megerősíthetik, aki egyik interjújában ezt mondta: „A legerősebb mesterséges szálat gyártjuk, ez pedig a DYNEEMA szál”.
Az iparági szakértő a DSM biztonsági megoldásait a „ballisztikus védelem új hulláma vagy generációja” kategóriába sorolta. Az általa "Kompromisszumok nélküli technológiai kiválóság" -nak nevezett cég kínálata ötvözi a könnyű anyagokat és a kiváló teljesítményt, kényelmet biztosít más minőségi jellemzők mellett, és "minden szükséges dolgot biztosít a vásárlóknak".
A Manik kiemelte a DYNEEMA szál alapú HB-laminátumot, mint a ballisztikus védelmi rendszerek egyik technológiai áttörését. Valóban, „a DYNEEMA HB szál nemcsak 15 -ször erősebb, mint az acél, hanem számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyekre valóban van kereslet, és amelyekre nagy figyelmet fordítunk” - hangsúlyozta, és amikor megkérdezték tőle, hogy ezen a területen az ügyfelek mit szeretnének elsősorban, azt válaszolta, hogy "egyre könnyebb opciókat akarnak felszerelni".
Sherrill Ingstad, a ZM fejlett kerámiáinak vezetője egyetért vele: „Nagy keresletet látunk az Egyesült Államokban és más országokban a könnyű védelmi rendszerek iránt, és ma koncentráljuk erőfeszítéseinket. Arra törekszünk, hogy finomítsuk munkánk minden aspektusát-a szabadalmaztatott anyagtechnológiától és a K + F-től a munkaerő-összehangoláson és a gyártási folyamatok finomításán keresztül-, hogy könnyű rendszereket biztosítsunk, amelyek csökkentik a katonaság terheit, miközben biztosítják a szükséges védelmi szintet."
A Ceradyne (a ZM része) szóvivőjeként Ingstad bejelentette, hogy az Egyesült Államok hadseregéhez eddig több mint kétmillió golyóálló mellénybetétet és több mint 100 000 továbbfejlesztett harci sisakot (ESN) szállítottak.
Viszonylag kis tömege ellenére az ESN „magasabb szintű golyó- és töredezésvédelmet nyújt, mint a történelem bármely más harci sisakja” - mondta Ingstad. "Összehasonlítva más azonos súlyú sisakokkal, az ESN több mint 35%-kal növeli a golyó- és töredezésgátló védelmet."
Az első ECH sisakok 2014 -ben léptek szolgálatba az amerikai hadseregnél.
A Ceradyne személyi védőfelszerelés -portfóliója tartalmazza az ESAPI (továbbfejlesztett kézifegyver -védőbetét) könnyű, továbbfejlesztett kézifegyver -védőbetétet, amely megvédi a törzset a kézifegyverek tüzétől. A betétek különböző méretben kaphatók, és illeszkednek a páncélzat speciális belső részeihez mindkét nem katonai személyzete számára. „Golyóálló mellénybetéteket szállítunk a Védelmi Logisztikai Támogatási Minisztériumnak, amely ezután kezeli az egyes egységekre vonatkozó megrendeléseket” - mondta a Ceradyne szóvivője.
A vállalat különféle súlyú, modern ESAPI védőbetéteket szállít. Az amerikai védelmi minisztérium jelenlegi szerződése ultra-kicsi, kis és közepes méretű betétek szállítását írja elő, amelyek tömege kevesebb, mint 2 kg és majdnem 2,5 kg között mozog. A Ceradyne nagy és extra nagy betéteket is kínál a páncélokhoz, amelyek kissé nehezebbek.
Ceradyne tavaly júniusban egy hónappal a tervezett időpont előtt megkezdte a betétek szállítását. Ennek megfelelően a vállalatnak 2017 végén be kell fejeznie a szállításokat ehhez a megrendeléshez.
A járművek és a személyzet védelme
A RUAG Defense cég képviselője értékelte a járművek védőanyagaival kapcsolatos problémákat és feladatokat, amelyek valójában a kompromisszum megtalálását jelentik a gazdasági jövedelmezőség és a lehető legnagyobb súlycsökkentés között (terepjáró keresztezése) országos képesség, légi szállítás stb.), valamint olyan megoldások, amelyek biztosítják a személyzet és a járművek védelmét a fenyegetések sokaságától, még dinamikusabbak és halálosabbak. A RUAG Defense a következőket is megjegyezte: „Nyilvánvaló, hogy a speciális igények forgatókönyvekenként eltérőek, de Ön mindig megpróbálja megtalálni a tökéletes egyensúlyt a védelem és a mobilitás között. Akik a fenyegetések ingadozásáról beszélnek, igazuk van, de folyamatosan kutatunk új ötleteket az anyagok és a tervezési megoldások területén."
Továbbá a RUAG képviselője megjegyezte, hogy elmosódtak a határok a modern fenyegetések forgatókönyvei és azok a kihívások között, amelyeket ezek a forgatókönyvek jelentenek az anyagok és biztonsági rendszerek szállítói számára. „A fenyegetési forgatókönyvek most nem olyan határozottak, mint korábban. A szimmetrikus és aszimmetrikus katonai műveletek közötti különbség elmosódik a szemünk előtt, most olyan hibrid megoldásokra van szükségünk, amelyek a veszélyek sokkal szélesebb körét lefedhetik."
A RUAG arra törekszik, hogy megfeleljen a jelenlegi globális kihívásoknak, és védelmi készleteket fejleszt a járművek széles választékához, a könnyű 4x4 -es páncélozott járművektől a fő harckocsikig, például a LEOPARD 2 -ig, és ebben a tekintetben a vállalat portfóliója ebben a szektorban folyamatosan bővül.
Ezután a svájci cég képviselője folytatta: „A német BMP PUMA számára bányavédelmet biztosítunk más védelmi alkatrészekkel együtt. A RUAG átfogó aknavédelem, védelem az IED-k (robbanószerkezetek) és páncéltörő lövedékek kifejlesztését vállalta osztrák és belga PANDUR I páncélozott járművek számára. Roof PRO gömbfejű ballisztikus készleteink gyártása és szállítása javában zajlik.."
Az Alcoa Defense alelnöke, Margaret Cosentino megjegyezte a járművédelem másik párhuzamos és némileg versengő tendenciáját. Elmondása szerint korábban nagy figyelmet fordítottak az iraki és afganisztáni műveletekben részt vevő járművek kiegészítő páncélozására, most pedig visszatér a sebesség, a manőverezhetőség és a manőverező képesség, mint a harci túlélőképesség növelésének funkciói. „Például különleges műveletek során ultrakönnyű járműveket alkalmaznak harci csoportok számára. Az Alcoa együttműködik az amerikai hadsereg tudományos közösségével az új Mobile Protected Firepower programján keresztül, hogy a lehető legtöbb információt szerezze be az innovatív anyagokról és a biztonságos, nagy pontosságú közvetlen tűzvédelmi rendszer technológiájáról.”
Az Alcoa Defense termékei meghosszabbítják a katonai járművek életciklusát, termékpalettával mind a meglévő, mind az új járművekhez. Valóban, az Alcoa többkomponensű termékei, beleértve az extrudálással, sajtolással, öntéssel készült termékeket és a hengerelt termékek teljes skáláját, megtalálhatók a taktikai kerekes járműveken és a szárazföldi harci járműveken, az alumínium páncéltól a HMWWV dzsipeken (reakcióként az IED -re) és nehéz terepjáró teherautók.
„Először is, az Alcoa Defense nagyon sokféle anyagot használ fel tevékenységében, mivel üzleti tevékenységünk egyenlően oszlik meg alumínium, titán és nikkel termékek között, ami lehetővé teszi számunkra, hogy együttműködjünk a katonasággal és a végtermékek fő gyártóival annak érdekében, hogy megfelelő anyag, ötvözet és hőkezelés, hogy megfeleljen a speciális feladatok követelményeinek - magyarázta Cosentino. „Másodszor, a teljes függőleges integrációra összpontosítunk, az anyagtól a termékformáig, a megmunkálásig és a végső összeszerelésig. Az Alcoa hatékonyságának javítása segít ügyfeleinknek hatékonyabbá és versenyképesebbé válni.”
A katonai járművek védelmi rendszereinek másik szállítója a QinetiQ North America (QNA). A LAST Armor Spall Liner repedésgátló béléseit különféle amerikai gyártmányú MRAP járművekre szerelik fel, energiáját elnyelő BlastRide üléseit pedig különböző országok BMP-jeibe és páncélozott hordozóiba szerelik. Jeff Riu, a vállalat túlélési rendszereinek vezetője így nyilatkozott: „Ezenkívül Q-NET passzív RPG védelmi megoldásainkat világszerte több mint 13 000 járműre telepítették, például védelmet nyújtanak olyan gépek számára, mint a MAXXPRO, PL-ATU, HEMMT és a STRYKER, valamint más országok platformjai. A Q-NET védelmi rendszer telepíthető az amerikai hadsereg és a tengerészgyalogság JLTV páncélozott járműveinek egyes változataira."
A QNA személyi védőeszközöket is fejleszt repülőgépekhez és helikopterekhez, Riu pedig megosztja cége néhány titkos szószreceptjét, amelyek teljes mértékben kielégítik ügyfeleik igényeit a végtermék költsége, súlya és jellemzői tekintetében. biztosítsa számukra a lehető legjobb megoldást. „Ezt számos kiváló anyaggal, többek között hengerelt páncélacéllal, különféle kerámiával és a legújabb, kiváló minőségű ballisztikus szálakkal dolgoztuk ki. Fáradhatatlanul dolgozunk azon új innovatív megoldások kifejlesztésén is, mint például az energiaelnyelő üléseink és a BlastPro robbanáscsillapító technológiánk.”
Együttműködés és partnerség
A biztonsági anyagok üzletága közötti vita egyik forró témája a több szállítóval és más partnerekkel (egyes esetekben több száz szervezet) kötött megállapodásokra vonatkozik a védelmi piac más szegmenseiben megszokott kizárólagos partnerségi megállapodások mellett.
Marko Manik cége példáját használva beszélt a DSM innovációs és új technológiák optimalizálási vágyáról a partnerhálózatában, valamint a kutatásba és fejlesztésbe történő belső beruházásokról.
A DSM előnyben részesíti a védelmi és a kapcsolódó biztonsági szektor partnereit, és ezeknek a partnereknek egy része erősebb kapcsolatban áll a DSM -el innovációs képessége miatt. „Ha van olyan partnerünk, aki képes gyorsabban újítani, mint bárki más, akkor előnye van, mert termékeink mellett vannak végtermékek is. Éppen ezért olyan partnerekkel kell együttműködnünk, akik bizonyos mértékig összhangban vannak az innovációs sebességünkkel” - mondta Manik.
A DSM Dyneema legújabb üzleti partnere a First Armor, a KADDB Investment Group leányvállalata. 2016 júniusában a First Armor bemutatott egy könnyű párnázott panelt, amelyet biztonsági mellénnyel együtt viseltek. Az új First Armor bélés Dyneema HB212 anyagból készült. Ez az UHMWPE alapú kompozit laminátum kiválóan alkalmas a DYNEEMA Force Multiplier technológia segítségével létrehozott könnyű, tartós védelmi rendszerekhez.
A First Armour hamarosan többféle testvédő rendszert kínál a DYNEEMA által kifejlesztett különböző nagy teljesítményű anyagokból.
Tavaly év elején egy másik DSM -partner, a Point Blank Enterprises bemutatta ALPHA ELITE Black testvédő rendszerét, bővítve ezzel az ALPHA ELITE termékcsaládot. „A legújabb ALPHA ELITE Black, kézi fegyver -védelmi modell javulást jelent a korábbi termékhez képest, mivel 17% -kal csökkenti a súlyt, azonos szintű védelem mellett” - áll a vállalat sajtóközleményében. Az ALPHA ELITE Black testpáncél a DSM új generációs DYNEEMA Force Multiplier technológiáját használja.
A RUAG ezen a területen egyetlen szervezetet sem kerül meg, kölcsönösen előnyös együttműködésre törekszik. A RUAG szóvivője kifejtette, hogy a vállalat „rendszeresen felméri az új tervek és anyagok piacát; és büszkék vagyunk tesztjeink minőségére és az anyagok védő tulajdonságainak pontos meghatározására végzett vizsgálatokra. Ez lehetővé teszi a RUAG számára, hogy optimális súly és költség mellett személyre szabja a védelmi megoldásokat minden járműre és veszélyre.”
A QNA munkatársa, Riu megjegyezte: „Erős kapcsolatokat alakítottunk ki a fejlett kerámia, ballisztikus anyagok és kompozit szálak vezető gyártóival. Ezen kapcsolatok kihasználásával olyan termékeket tervezhetünk és szállíthatunk, amelyek felülmúlják versenytársaink teljesítményét.”
A DuPont egy másik szállító, amely „erős pozíciót” alakított ki a különféle alkalmazásokhoz való anyagellátásban. Például a Kevlar szintetikus szál technológia sokféle alkalmazást talál - különböző páncélokat, betéteket, sisakokat, végtagvédelmet és járműpáncélzást. Mindezek a termékek növelik a személyzet túlélési szintjét, míg a fogyasztók különböző fokú "lágyságú" vagy "keménységű" védőanyagot kapnak (ebben a szektorban gyakori kifejezések). „A lágy védelem olyan mellényekre és egyéb felszerelésekre vonatkozik, amelyek gyakran szövetszálakból és más rugalmas szerkezetekből készülnek, hogy javítsák a viselők illeszkedését, kényelmét és mobilitását” - magyarázta Joseph Hovanek, a DuPont Protection Solutions vezető technológusa. "A kemény védelem a keményebb kompozit szerkezetekre vonatkozik, mint például betétek, sisakok és járművédő alkatrészek, amelyekhez a DuPont a Kevlar mellett Tensylon polietilén lemezeket kínál."
Hovanek a DuPont üzleti modelljének egyik aspektusáról beszélt, megjegyezve, hogy a vállalat szálakat, szöveteket és egyéb szerkezeteket szállít a Kevlartól a vezető mellény-, sisak- és páncélozott járműgyártókhoz, akik ezeket az anyagokat használják termékeik tervezése és gyártása során. Az iparági szakértő hozzátette: "Lokalizált megoldások kifejlesztésére összpontosítunk, a vezető gyártók négy országbeli nagy műszaki központunkkal dolgoznak együtt."
A QNA és a korábban említett más vállalatok mellett, amelyek termékeket szállítanak a különböző végfelhasználóknak, van egy másik cég, amely több kapcsolódó területen tevékenykedik. A Combat Clothing Australia (CCA) Protect globális védelmi és biztonsági szállító, amely rengeteg tapasztalattal rendelkezik az emberek, a földi platformok és a légi járművek ballisztikus védelmének tervezésében és gyártásában. A cég kereskedelmi igazgatója, Lee O'Shea megjegyezte, hogy „a CCA Protect aktív Ausztrália, az Egyesült Államok, Hong Kong, Malajzia, Szingapúr, az Egyesült Arab Emírségek, Új -Zéland és Pápua Új -Guinea piacain.”
A CCA Protect különösen kemény és puha testvédő rendszereket szállít a IV. O'Shea folytatta: „A CCA Protect fejlett páncélozási megoldásait úgy választották ki, hogy ballisztikus védelmet nyújtsanak az ausztrál fegyveres erők UH-60 BLACKHAWK és CH-47 CHINOOK helikopterei számára. A CCA Protect gyártóberendezése lehetővé teszi nagyméretű, egyedi páncélozott panelek gyártását, így ideálisak az ausztráliai Land 400 2. fázisú projektjéhez.” A projekt keretében Ausztrália frissíti és korszerűsíti harci felderítő járműparkját.
A külföldi ügyfelek igényeinek kielégítése érdekében a CCA Protect a megoldások alapos elemzését végzi a költségek, mobilitás, védelem és súly közötti egyensúly elérése érdekében. O'Shea a következőképpen fejezte be: „A gyorsan változó harctér folyamatosan ösztönzi az innovációt a ballisztikus védelmi iparban. A CCA Protect legmodernebb gyártóberendezései és tapasztalt mérnökei lehetővé teszik, hogy megfeleljenek ezeknek az összetett kihívásoknak. A fejlett kompozitok és az egyedi ragasztási technikák kombinációja rendkívül könnyű, tartós és vékony árnyékoló anyagokat hoz létre.”
A svájci Garant cég modern ballisztikus védelmi megoldásokat fejleszt FirmLiner és FlexLiner különféle alkalmazásokhoz. A Garant az intenzív kutatási és fejlesztési tevékenységekből származó legújabb anyagok felhasználásával együtt rengeteg tapasztalattal rendelkezik a hosszú távú programok során, anyagszállítókkal és végfelhasználókkal együttműködve. A népszerű és széles körben használt anyagok közé tartozik a para-aramid, polietilén, polipropilén és üvegszál.
Átlátszó spinell kerámia tengeri alkalmazásokhoz
Az átlátszó spinel (MgAl2O4) jelenleg az előnyben részesített anyag különféle tengeri és egyéb védelmi alkalmazásokhoz. Ez egy köbös rácsos kristályos anyag, amelyet egyre gyakrabban használnak különböző hajórendszerek, köztük érzékelők, védekező és "okos" anyagok és fegyverek védelmére.
A nagy szilárdság mellett a spinell kerámiák kiváló áteresztőképességgel rendelkeznek az ultraibolya sugaraktól (0,2 μm) a közepes infravörösig (5 μm). Az amerikai haditengerészet VIRGINIA osztályú nukleáris tengeralattjáróinak optikai oszlopaihoz egyetlen spinelüveget használnak, ami növeli a túlélést, és jelentősen csökkenti a karbantartási és életciklus költségeket. Korábban szilíciumüveget és kristályos germániumot telepítettek az L-3 KEO optocsatoló árbocára, hogy látható spektrumot és sugárzást továbbítsanak a spektrum középső infravörös tartományában. Mindkét anyagról azonban kiderült, hogy nem elég erősek és sérülésekre hajlamosak, annak ellenére, hogy vastagságuk 3, 8 cm volt. A kutatások szerint a 3,8 cm vastagságú spinell kerámiák, amelyek gyártási folyamata melegpréselésen alapul, nagyon jó optikai tulajdonságokkal rendelkeznek.
Az amerikai ZUMWALT osztályú romboló (DDG 1000) hídja nagy, nagy szilárdságú ablakokkal is fel van szerelve, amelyek 5 mikron hullámhosszúságú látható fényt és infravörös hullámokat továbbítanak, és amelyeknek ellen kell állniuk akár 0,56 kg / cm2 hullámhatásoknak. Mivel a melegen sajtoló eljárás nagy méretekre méreteződik, a híd ablaka egyetlen nagy spinelldarabból készülhet. Ezzel szemben előállítható úgy, hogy két vagy több kisméretű ablakot egyesítenek az élek diffúziójával. Az amerikai haditengerészeti kutatólaboratórium (NRL) Alkalmazott Optikai Osztálya mindkét megközelítés megvalósíthatóságát bizonyította.
A laboratórium megjegyezte, hogy az egykristályos spinell olvadékából (> 2000 ° C) származó magas hőmérsékletű növesztés hagyományos módszerével nehéz néhány milliméternél nagyobb méretű lapot készíteni. A probléma megoldása során az NRL megállapította, hogy a kereskedelmi forgalomban kapható spinellkerámiák rossz minősége annak köszönhető, hogy a szinterező adalékanyag (lítium -fluorid) és a spinelpor egyenetlenül keveredik, ami porozitáshoz és beszoruláshoz vezet (maradék a végtermékben) ebből a szinterező adalékból. Az NRL tudósai kifejlesztettek egy szabadalmaztatott eljárást a spinelpor minden részecskéjének egyenletes bevonására szinterező adalékanyaggal, amely lehetővé teszi az adalékanyag eltávolítását a melegen sajtolási folyamat során, körülbelül 1600 ° C hőmérsékleten. Az NRL szerint ez lehetővé teszi teljesen tömörített, egyenletesen átlátszó, nagy optikai tulajdonságokkal rendelkező spinel kerámiák gyártását, miközben az eljárás skálázható, és lehetővé teszi nagy ablakok gyártását.
Kemény környezetben való használatra tervezték
Az átlátszó spinell kerámiákat más védelmi alkalmazásokban is használják. Közülük nagy teljesítményű lézereket fejlesztenek irányított energiafegyverekhez. Optikai szempontból az egyik legproblémásabb hely a kilépő lencse (ablak), mivel az ilyen rendszerekhez készült üveg nem rendelkezik kellően jó termikus, optikai és mechanikai tulajdonságokkal. Ennek oka az, hogy az üvegablakok nagyon alacsony hővezető képességgel rendelkeznek, ami hősokkhoz vezet. Az NRL tudósai szerint az üveg alacsony szilárdsága megnehezíti a használatát agresszív környezetben is. Másrészről a spinel kiemelkedő szilárdsága lehetővé teszi, hogy zord környezetben is használható legyen, és nagy szilárdsága lehetővé teszi a vékonyabb ablakokat, ami csökkenti a súlyt. Az NRL kifejlesztett egy ultratiszta spinelpor technológiát, amelyet rekord spinell kerámiák gyártására használtak rekord alacsony, 6 ppm (milliomodrész) / cm abszorpciós veszteséggel 1,06 μm hullámhosszon.
Kiváló optikai minőségű spinell kerámiákat is használnak tartós, hőátlátszó radomok készítéséhez infravörös rakétákhoz. Nyílt források szerint a meglévő anyagok, például a kristályos szilícium, törékenyek és nem biztosítják a látható fény átvitelét. Egy másik anyag, a zafír (a-Al2O3) korlátozott átvitellel rendelkezik 5 µm hullámhosszon. A Sapphire rendkívül ellenálló a mechanikai sérülésekkel szemben, mivel figyelemre méltó keménységű (9 a Mohs -skálán); ez a legkeményebb anyag a gyémánt és a szilícium-karbid (a-SiC) után. De a spinell tökéletesen átengedi a látható fényt, és jobb áteresztőképességgel rendelkezik, mint a zafír, 5 mikron hosszúságban. Annak érdekében, hogy bemutassák a spinel gyakorlati alkalmazhatóságát, az NRL tudósai megváltoztatták a melegen sajtoló eljárást, és sikeresen gyártottak burkolatokat ebből az anyagból.
A magas optikai tulajdonságokkal rendelkező spinell kerámiák rendelkezésre állása lehetővé teszi a könnyű robbantási pajzsok és védőszemüvegek gyártását az IED -k elleni személyes védelem érdekében, valamint a felügyeleti rendszerek konform ablakait. A 2013 -as kutatások azt mutatták, hogy a magnézium -alumínium -oxid spinel kiváló jelölt a külső edzett átlátszó páncélrétegekhez. Azok a kutatók, akik szisztematikusan vizsgálták a spinell kerámiák három típusának töredezettségét, kimutatták, hogy a töredezettségi mód az egyik legfontosabb paraméter, amely befolyásolja a kerámia ballisztikus ellenállását.
