I moderna arméer ägnas stor uppmärksamhet åt personalens överlevnad. Arbetet med att skapa nya kroppspansar och skyddsmaterial pågår i världen. Ett av de mest lovande ryska materialen var "Super Thread", som den ryska pressen först började aktivt skriva i januari 2021.
Utvecklare av individuell stridsutrustning är väl medvetna om att egenskaperna hos personlig kroppspansar i stor utsträckning beror på den specifika vikten av de material som används i produktionen. Under utvecklingsprocessen bytte militärindustrin från stål med en specifik vikt på 8 g / cm3, först till titan - 4,5 g / cm3, sedan till aluminium - 2,7 g / cm3, och senare till polymerkompositmaterial med indikatorer på 1,5 -2 g / cm3, den officiella tidningen för RF: s försvarsdepartement "Krasnaya Zvezda" rapporterar.
Redan under detta århundrade har framstegen gått ännu längre. På basis av polyetenfibrer med en egenvikt på endast 0,97 g / cm3 var det möjligt att få kompositmaterial med en sådan styrka att det gjorde det möjligt att tillverka karosseripanser, skyddshjälmar och skyddselement för pansarfordon. Vi pratar om fibrer med mycket hög molekylvikt. Hjälmar tillverkade av dem vägde bara 0,8 kg, deras produktion användes först i USA och Tyskland. Tack vare ansträngningar från ryska ingenjörer och forskare har liknande teknik dykt upp i vårt land.
Vad är Super Thread
"Super tråd" är ett lovande ryskt material med höga skyddande egenskaper. Dess produktion kan distribueras direkt i Ryssland och användas vid tillverkning av kroppspansar, liksom annan personlig skyddsutrustning för militär personal. Detta ovanliga namn döljer en särskilt lätt ultrahög molekylvikt polyetenfiber (UHMWPE). Det nya ämnet skapades av ryska kemister från Research Institute of Synthetic Fiber i Tver.
Den specifika styrkan för det nya materialet är 350 gf / tex (en indikator på den relativa brytbelastningen). Detta är nästan 1, 5 gånger högre än prestanda för de bästa aramidfibrerna av Kevlar -typen för tillfället. Enligt Jevgenij Kharchenko, chefsdesigner för skyddssystem för militär utrustning och generaldirektör för Armokom, var det möjligt att utveckla en kompositkomposition baserad på nya fibrer först 2020.
Enligt specialisten var svårigheten att på grund av den nästan noll friktionskoefficienten, tillsammans med hög elektrifiering, var det inte möjligt att bearbeta nya fibrer med traditionella vävmetoder till ett effektivt tyg. Ett annat problem var sökandet efter ett lämpligt polymerbindemedel för att limma UHMWPE -fibrerna i en monolitisk komposit. Problemet var att vidhäftningen av det nya materialet var nära noll.
De listade svårigheterna orsakade skapandet av en komposit baserad på en ny fiber från Tver -kemister först 2020. Kompositen baserad på "Supernity" var resultatet av det gemensamma arbetet mellan ingenjörer i "Armocom" -företaget och Central Research Institute of Special Machine Building (Khotkovo). Ryska experter valde inte bara den komposition som krävs baserat på den nya fibern, utan utvecklade också effektiv teknik för gjutning av platta och krökta Supernite -produkter.
Tack vare ansträngningarna från inhemska kemister och ingenjörer som arbetar med kompositer har ett kompositmaterial, unikt i dess kapacitet och effektivitet, dykt upp i landet. Den har höga ballistiska och strukturella egenskaper. Ännu viktigare är att materialet kan föras till det praktiska stadiet av krafterna hos ryska industriföretag. I framtiden kommer den att kunna konkurrera med utländska motsvarigheter, på något sätt överträffa dem redan nu.
Vad som är känt om det nya materialets skyddande egenskaper
Materialet som publiceras av "Armocom" -företaget ger en uppfattning om den nya kompositens skyddande egenskaper. Med en betydligt lägre densitet av rysk polyetenkomposit har det nya materialet hållfasthetsegenskaper på nivå med de bästa utländska analogerna.
Det viktigaste är att de ballistiska egenskaperna hos "Superniti" inte bara är 40 procent överlägsna aramidkompositer baserade på "Kevlar" -väv, utan också betydligt högre än utländska UHMWPE -kompositer. "Armocom" noterar att uppnåendet av de bästa egenskaperna hos det nya skyddsmaterialet kan associeras med den tillämpade okonventionella lindningskompressortekniken.
När det gäller specifik vikt, motsvarar det nya ryska ämnet i Armokom -företaget israeliska UDHMWPE (UniDirectional). UniDirectional är Israels toppmoderna sammansatta ballistiska skyddsmaterial. Både ryska och israeliska utvecklingen har samma specifika vikt - 0,98 g / cm3. Samtidigt är draghållfastheten för det ryska ämnet 950 MPa, det israeliska - cirka 900 MPa. Anti-splintermotståndet hos "Superniti" V50 är 670 m / s, den israeliska UD-kompositen är 630 m / s. Fragmentmotstånd V50 berättar om den hastighet vid vilken en fragmentsimulator möter ett skyddselement, vid vilket dess icke-penetration säkerställs med en sannolikhet på 0,5.
Det bör noteras att den utbredda amerikanska aramidorganoplasten av Kevlar -typen är betydligt sämre än den listade UHMWPE. Så dess specifika vikt når 1,25 g / cm3, draghållfasthet - 800 MPa, spallmotstånd V50 - 480 m / s. Alla de angivna egenskaperna ges av Armokom -företaget för pansarmaterial med en armeringsdensitet på 4 kg / m2.
Förutom ett bra skydd mot granatsplitter kommer det nya ryska kompositmaterialet att kunna stoppa automatiska kulor. Armokom -företaget noterar att om det traditionellt var nödvändigt för att skydda mot automatisk ammunition var det nödvändigt att kombinera superhårda keramiska plattor med en specifik vikt på cirka 3 g / cm3 på framsidan av skyddet med organoplast på baksidan av rustningselementen, då kommer det nya materialet att göra det möjligt att klara sig utan relativt tunn keramik …
Företaget noterar att den utvecklade polyetenkompositen har förmågan att stoppa många moderna spetsiga kulor utan ytterligare användning av keramik. I "Armocom" betonar de att hålet som genomborrats av kulan är självdragande och klämmer kulan från alla sidor. Eller så fungerar den nya kompositen som en omedelbar härdande förening som helt enkelt krossar skalet, och ibland själva kärnkärnan.
En viktig fördel och fördel med alla UHMWPE -fibrer, till skillnad från de flesta befintliga kompositmaterial, är att de har en positiv flytkraft. Denna egenskap hos materialet möjliggör framställning av kroppspansar, effektiv även när man övervinner vattenhinder. Sådan skyddsutrustning kommer att vara mycket användbar i utrustning för marinister och sjömän. Utvecklaren av den israeliska UDHMWPE fiber UD-UniDirectional betonade också att materialet har noll vattenabsorption.
Vilka möjligheter erbjuder användningen av ryska UHMWPE
På grundval av de nyaste UHMWPE-fibrerna har inhemska specialister redan producerat olika sammansatta pansarelement som är utformade för att skydda militär personalens vitala organ från fiendens handhållna skjutvapen och ben från påverkan av fragment. Till skillnad från alla utländska motsvarigheter producerades först ryska rustningsskyddselement med lindningsmetoden.
I framtiden kan den nya ryska UHMWPE -fibern, som har fått symbolen "Super thread", användas för tillverkning av skyddselement för en ny generation stridsutrustning "Ratnik" eller en helt ny uppsättning utrustning under ett annat namn.
De första skyddselementen, som kan bli grunden för ny militär utrustning för militär personal, har redan gjorts i "Armokom" -företaget. I synnerhet gjordes en hjälm och en bröstpanel av en kroppspansar med UHMWPE -komposit. Enligt ingenjören Yuri Danilin, som testade det tillverkade kit, skiljer sig den nya produkten avsevärt till det bättre när det gäller ergonomi och vikt från Ratnik -kit, som han också hade att göra tidigare.
En viktig prestation för den ryska försvarsindustrin var att landet kunde producera en ny klass av skyddande produkter baserade på material som är 20-35 procent bättre än den utbredda aramidorganoplasten av Kevlar-typ i världen. Processen för importsubstitution ersätts också när en betydande del eller alla volymer UHMWPE kan produceras i Ryssland. Fram till denna tid har sådant material köpts av vårt land utomlands. En annan positiv punkt följer direkt från den föregående - ryska material är halva priset på utländska motsvarigheter.
