Den viktigaste uppgiften som löses med de lovande handeldvapen som utvecklas inom ramen för det amerikanska NGSW -programmet bör vara att säkerställa garanterad penetration av moderna och avancerade kroppspansar som utvecklats i världens ledande vapenlaboratorier. Innan vi återvänder till problemet med att utveckla ett "svärd", ett lovande handeldvapen som effektivt kan motverka amerikanska vapen som utvecklats inom ramen för NGSW -programmet, skulle det vara lämpligt att bekanta sig med "skölden" - tekniker för att skapa lovande personlig kroppspansar (NIB)).
Det finns en uppfattning att problemet med NIB-penetration är långsökt, eftersom om en kula träffar fienden kommer han antingen att vara så skadad att han inte kommer att kunna fortsätta att aktivt engagera sig i fientligheter, eller så måste slaget vara i den del av kroppen som inte skyddas av rustningselement. Av NGSW-programmet att döma anser USA: s försvarsmakt inte detta problem långsökt. Problemet är att förbättringshastigheten för lovande NIB för närvarande ligger betydligt före förbättringen av handeldvapen. Och den amerikanska försvarsmakten försöker bara göra ett genombrott i riktning mot radikal förbättring av handeldvapenens egenskaper, frågan är om de kommer att lyckas?
Det finns två huvudsakliga sätt att öka rustningspenetrationen hos en ammunition - att öka dess kinetiska energi och optimera formen och materialet på ammunition / ammunitionskärnan (vi pratar naturligtvis inte om explosiv, kumulativ eller förgiftad ammunition). Och här stöter vi faktiskt på en viss gräns. En kula eller en kärna för den är gjord av keramiska legeringar med hög hårdhet och tillräckligt hög densitet (för att öka massan), de kan göras hårdare och starkare, knappast tätare. Att öka massan på en kula genom att öka dess dimensioner är också praktiskt taget omöjligt i de acceptabla dimensionerna för handhållna handeldvapen. Det återstår en ökning av kulans hastighet, till exempel till hypersonisk, men i detta fall står utvecklarna inför enorma svårigheter, i form av brist på nödvändiga drivmedel, extremt snabbt tunnförslitning och hög rekyl som verkar på skytt. Samtidigt går förbättringen av NIB mycket mer intensivt.
Material (redigera)
Sedan starten har den personliga kroppsrustningen kommit långt från stålkorgar och plattor till modern kroppsrustning gjord av aramiddyg med skär av ultrahög molekylvikt med hög densitet polyeten (UHMWPE) och borkarbid.
NIB förbättras när det gäller att söka efter nya material, skapar komposit- och metallkeramiska pansarelement, optimerar formen och strukturen på NIB-element, inklusive i mikro- och nanoskala, vilket effektivt kommer att sprida energi från kulor och fragment. Mer exotiska lösningar utarbetas också, till exempel "flytande rustning" baserat på icke-newtonska vätskor.
Det mest uppenbara sättet är att förbättra de traditionella konstruktionerna av kroppspansar genom att förstärka dem med insatser av lovande komposit- och keramiska material. För närvarande är det mesta av NIB utrustat med skär av värmestärkt stål, titan eller kiselkarbid, men de ersätter dem gradvis med borkarbidpansarelement, som har en lägre vikt och betydligt högre motstånd.
Strukturera
En annan riktning för att förbättra NIB är sökandet efter den optimala strukturen för placeringen av pansarelement, som å ena sidan bör täcka den maximala ytarean på fighterns kropp och å andra sidan inte bör begränsa hans rörelse. Som ett exempel, om än inte helt framgångsrik, men intressant utveckling, kan man nämna Dragon Skin -kroppspansar, designad och tillverkad av det amerikanska företaget Pinnacle Armor. Kroppsrustningen "Dragon Skin" har ett fjällande arrangemang av rustningselement.
Bondade skivor av kiselkarbid med en diameter på 50 mm och en tjocklek på 6, 4 mm ger bekvämligheten att bära denna NIB på grund av en viss flexibilitet i konstruktionen och samtidigt ett tillräckligt stort område av den skyddade ytan. Denna design ger också motstånd mot upprepade träffar av kulor som skjutits från handeldvapen på nära håll - "Dragon Skin" tål upp till 40 träffar från ett Heckler & Koch MP5 -maskingevär, M16 -gevär eller Kalashnikov -gevär (den enda frågan är hur mycket av vilken och vilken patron?).
Nackdelen med kroppspansar "fjällig" layout av rustningselement är den nästan fullständiga avsaknaden av skydd för soldaten från skada bortom barriären, vilket leder till allvarliga skador eller död av tjänstemän även utan att tränga in i NIB, som en följd av vilken kroppspansar av denna typ klarade inte US Army -testerna. Ändå används de av vissa specialstyrkor och specialtjänster i USA.
Ett liknande "fjällande" system implementerades i den sovjetiska kroppsrustningen ZhZL-74 utformad för extremt skydd mot kalla vapen, där rustningselement-skivor med en diameter på 50 mm och en tjocklek på 2 mm gjorda av ABT-101 aluminiumlegering Begagnade.
Trots bristerna i NIB "Dragon Skin" kan det fjälliga arrangemanget av rustningselement användas i kombination med andra typer av rustningsskydd och stötdämpande element för att minska påverkan av kulor och fragment bortom barriären.
Forskare från American Rice University har utvecklat en ovanlig struktur som gör att objektet mer effektivt kan absorbera rörelseenergi än ett monolitiskt objekt från samma råmaterial. Grunden för det vetenskapliga arbetet var studien av egenskaperna hos kolnanorörsplexus, som har en ultrahög densitet på grund av filamentens speciella arrangemang, med håligheter på atomnivå, vilket gör att de kan absorbera energi med hög effektivitet när kolliderar med andra föremål. Eftersom det ännu inte är möjligt att återskapa en sådan struktur helt i nanoskala i industriell skala, beslutades det att upprepa denna struktur i makrostorlekar. Forskarna använde polymerfilament som kan skrivas ut på en 3D -skrivare, men arrangeras i samma system som nanorör, och slutade med kuber med hög hållfasthet och komprimerbarhet.
För att testa strukturens effektivitet skapade forskarna ett andra objekt av samma material, men monolitiskt, och en kula lanserades i var och en av dem. I det första fallet stannade kulan redan på det andra lagret, och i det andra gick det mycket djupare och orsakade skador på hela kuben - den förblev intakt, men täckt med sprickor. En plastkub med en speciell struktur sattes också under tryck för att testa dess styrka under tryck. Under experimentet krympte objektet minst två gånger, men dess integritet kränktes inte.
Skummetall
På tal om material, vars egenskaper till stor del bestäms av strukturen, kan man inte låta bli att nämna utvecklingen inom skummetall - metall eller kompositmetallskum. Skummetall kan skapas på basis av aluminium, stål, titan, andra metaller eller deras legeringar.
Specialister från University of North Carolina (USA) har utvecklat en stålskummetall med en stålmatris, som omsluter den mellan det övre keramiska skiktet och ett tunt nedre lager av aluminium. Skummetall som är mindre än 2,5 cm tjockt stoppar pansargenomträngande kulor på 7, 62 mm, varefter ett hål på mindre än 8 mm finns kvar på baksidan.
Bland annat minskar skumplattan effektivt effekterna av röntgen-, gamma- och neutronstrålning och skyddar också mot eld och värme dubbelt så mycket bättre än konventionell metall.
Ett annat ihåligt material är en ultralätt form av skum, skapad av HRL Laboratories i samarbete med Boeing. Det nya materialet är hundra gånger lättare än polystyren - det är 99,99% luft, men det har en extremt hög styvhet. Enligt utvecklarna, om ett ägg är täckt med detta material, och det faller från en höjd av 25 våningar, kommer det inte att gå sönder. Det resulterande skummet är så lätt att det kan ligga på en maskros.
Prototypen använder ihåliga nickelrör anslutna till varandra, vars arrangemang liknar strukturen hos mänskliga ben, vilket gör att materialet kan absorbera mycket energi. Varje rör har en väggtjocklek på cirka 100 nanometer. Istället för nickel kan andra metaller och legeringar användas i framtiden.
Detta material eller dess analog, liksom det ovan nämnda strukturerade polymermaterialet, kan övervägas för användning i lovande NIB som element i lätt och hållbart stötdämpande stöd utformat för att minimera skador på kroppen av kulor utanför barriären.
Nanoteknik
Ett av de mest lovande materialen, som förutspås användas i stor utsträckning i olika industrier under 2000-talet, är grafen, en tvådimensionell allotropisk modifiering av kol som bildas av ett lager kolatomer med en atom tjock. Spanska experter utvecklar en kroppspansar baserad på grafen. Utvecklingen av grafenpansar började i början av 2000 -talet. Forskningsresultaten anses lovande, i september 2018 flyttade utvecklarna till praktiska tester. Projektet finansieras av European Defense Agency och pågår för närvarande, med deltagande av specialister från det brittiska företaget Cambridge Nanomaterials Technology.
Liknande arbete pågår i USA, särskilt vid Rice University och University of New York, där experiment utfördes för att bombardera grafenark med fasta föremål. Graphene rustning förväntas vara betydligt starkare än Kevlar och kommer att kombineras med keramiska rustningar för bästa resultat. Den största utmaningen är produktionen av grafen i industriella mängder. Med tanke på potentialen för detta material i olika branscher råder det ingen tvekan om att en lösning kommer att hittas. Enligt insiderinformation som visades på sidorna i specialmedier i december 2019 planerar Huawei att lansera P40 -smarttelefonen med ett grafenbatteri (med grafenelektroder) på marknaden i början av 2020, vilket kan indikera betydande framsteg i den industriella produktionen av grafen.
I slutet av 2007 skapade israeliska forskare ett självläkande material baserat på nanopartiklar av volframdisulfid (ett salt av volframmetall och svavelvätesyra). Volframdisulfid-nanopartiklar är skiktade fullerenliknande eller nanotubulära formationer. Nanotubulenes besitter rekordmekaniska egenskaper som i grunden är ouppnåeliga för andra material, fantastisk flexibilitet och styrka, som är på gränsen till styrkan hos kovalenta kemiska bindningar.
Det är möjligt att skottsäkra västar fyllda med detta material i framtiden kan överträffa alla andra befintliga och lovande NIB -modeller. För närvarande är utvecklingen av NIB baserad på volframdisulfid -nanorör på laboratorieforskningsstadiet på grund av de höga kostnaderna för syntesen av utgångsmaterialet. Ändå producerar ett visst internationellt företag redan nanopartiklar av volfram och molybden -disulfider i mängden många kilo per år med hjälp av en patenterad teknik.
Ett stort brittiskt försvarsföretag, Bae Systems, utvecklar en gelfylld kroppsrustning. I en gelfylld kroppsrustning ska den impregneras med aramidfiber med en icke-newtonsk vätska, som har egenskapen att omedelbart härda vid stöt. Man tror att "flytande rustning" är ett av de mest lovande områdena för utvecklingen av lovande NIB. Sådant arbete utförs i Ryssland i förhållande till den lovande uppsättningen utrustning för soldaterna "Ratnik-3".
Således kan man dra slutsatsen att lovande NIB: er planeras att skapas med hjälp av den senaste tekniken i spetsen för tekniska framsteg. Om vi talar om handeldvapen, så observeras inte ett sådant upplopp av teknik. Vad är anledningen till detta, bristen på behov eller konservatismen i vapenindustrin?
Många projekt med lovande NIB kommer säkert att stanna, men några av dem kommer säkert att "skjuta" och möjligen göra alla handeldar från 1900-talet föråldrade, precis som bågar, armborst och nosladdning av små vapen blev föråldrade i sin tid. Dessutom är kroppspansar inte den enda viktiga utrustningen för en kämpe som radikalt kan öka hans överlevnad i strid.
