Flytande "rustning" för att skydda människor

Flytande "rustning" för att skydda människor
Flytande "rustning" för att skydda människor

Video: Flytande "rustning" för att skydda människor

Video: Flytande
Video: British Army Jackals Tackle UAE Desert And Mountains | Forces TV 2024, April
Anonim

Det huvudsakliga sättet att skydda personalen från kulor och granater är för närvarande kroppspansar. Under de senaste decennierna har det gått långt i utvecklingen, men som ett resultat var endast tre versioner av dess design, till viss del sammankopplade med varandra, mest utbredda. Så, kroppspansar baserad på metallplattor, Kevlar och kombinerade, där Kevlar -ark varvas med plattor av motsvarande metall används. Försök görs regelbundet för att anpassa gamla utvecklingar, till exempel lamellär rustning, till skydd mot kulor, men hittills har ingen särskild framgång uppnåtts på detta område.

Flytande "rustning" för att skydda människor
Flytande "rustning" för att skydda människor

Huvudproblemet med modern kroppsrustning är förhållandet "vikt - skyddskvalitet". Med andra ord, en mer tillförlitlig kroppspansar visar sig vara tung, och en som har en acceptabel vikt har en för låg skyddsklass. Förresten, detta är precis problemet som Kevlar skulle lösa. Under 70 -talet av förra seklet, under undersökningen, visade det sig att Kevlar -tyg av tät väv, lagt i flera lager, effektivt sprider kulans energi över hela ytan, så att kulan inte kan tränga igenom hela Kevlar -påsen. I kombination med en platta av lämplig metall (till exempel titan) gjorde denna egenskap hos Kevlar-tyg det möjligt att skapa relativt lätta skottsäkra västar som har samma skyddande egenskaper som helmetall.

Kevlar-metallkroppen har dock sina nackdelar. I synnerhet har den fortfarande betydande vikt och avsevärd tjocklek. För en soldats stridsarbete kan detta ha stor betydelse: kämpen tvingas bära ytterligare tyngd på axlarna, vilket kan användas för att ta mer ammunition eller proviant. Men i det här fallet måste du välja mellan nyttolast och hälsa, om inte liv. Så valet är klart. Forskare över hela världen har kämpat för att lösa detta problem i mer än ett dussin år, och det finns redan vissa framgångar. 2009 fanns det nästan sensationella nyheter. En grupp brittiska forskare under ledning av R. Palmer har utvecklat en speciell gel som heter D3O. Dess särart ligger i det faktum att gelén vid hård påverkan blir hårdare samtidigt som den bibehåller sin relativt låga vikt. I avsaknad av någon påverkan förblev gelpåsen mjuk och flexibel. D3O -gel föreslogs användas i karosseripanser, speciella moduler för att skydda fordon, och till och med som ett mjukt foder för soldathjälmar. Den sista punkten ser särskilt intressant ut. Enligt Palmer kommer en hjälm med ett sådant foder att bli skottsäker. Vet han verkligen inte vilket pris soldaterna under första världskriget betalade för skottsäkra hjälmar? Ändå blev det brittiska försvarsdepartementet intresserat av gelen och tilldelade ett bidrag på 100 tusen pund till Palmers laboratorium. Under de tre år som har gått sedan dess har nyheter om arbetets framsteg regelbundet dykt upp, foto- och videomaterial från testerna av nästa version av gelen, men den färdiga hjälmen eller västen med D3O har ännu inte visats.

Lite senare demonstrerades en liknande gel för representanter för DARPA -byrån. Den amerikanska motsvarigheten D3O utvecklades av Armor Holdings. Det fungerar på exakt samma princip. Båda gelerna är i huvudsak vad fysiken kallar en icke-newtonsk vätska. Huvuddragen i sådana vätskor är arten av deras viskositet. I de flesta fall är detta flytande lösningar av fasta ämnen med relativt stora molekyler. På grund av denna egenskap har en icke-newtonsk vätska en viskositet som direkt beror på hastighetsgradienten. Med andra ord, om en kropp interagerar med den med låg hastighet, kommer den helt enkelt att drunkna. Om kroppen träffar en icke-newtonsk vätska med tillräckligt hög hastighet, kommer den att hämmas eller till och med kastas på grund av lösningens viskositet och elasticitet. En liknande vätska kan göras även hemma av vanligt vatten och stärkelse. Sådana egenskaper hos vissa lösningar har varit kända under mycket lång tid, men relativt nyligen nådde de användning av icke-newtonska vätskor för att skydda mot kulor och granater.

Det senaste framgångsrika "liquid armor" -projektet hittills skapades av den brittiska grenen av BAE Systems. Deras sammansättning Shear Thickening Liquid (arbetsnamn bulletproof cream) dök upp 2010 och är planerad att inte användas ensam, utan i kombination med Kevlar -ark. BAE Systems avslöjar inte sammansättningen av sin icke-newtonska vätska för kroppspansar av uppenbara skäl, men med kunskap om fysiken kan vissa slutsatser dras. Mest troligt är det en vattenlösning av vissa ämnen (ämnen) som har de mest lämpliga viskositetsegenskaperna för starka effekter. I projektet Shear Thickening Liquid kom det äntligen till att skapa en fullfjädrad rustning, om än en erfaren. Med samma tjocklek som 30-lagers Kevlar-västen har den "flytande" tre gånger mindre antal lager syntetväv och halva vikten. När det gäller skydd har STL Gel Liquid Body Armor nästan samma skydd som 30-lagers Kevlar. Skillnaden i antalet tygark kompenseras av speciella polymerpåsar med icke-newtonsk gel. Tillbaka 2010 började testningen av en färdig tillverkad prototyp gelbaserad kroppsrustning. För detta sköts experimentella och kontrollprov. 9 mm kulor av 9x19 mm Luger-patronen avfyrades från en speciell pneumatisk kanon med en noshastighet på cirka 300 m / s, vilket är något liknande de flesta typer av skjutvapen som är kammade för denna patron. Skyddskarakteristiken för försöks- och kontrollkroppens rustning var ungefär densamma.

Vätskeskyddad rustning har emellertid ett antal nackdelar. Den mest uppenbara ligger i gelens flytbarhet under normala förhållanden: den kan läcka ut genom kulhålet och skyddsnivån för västen kommer att reduceras avsevärt. Dessutom kan en icke-newtonsk vätska eller gel inte helt absorbera eller sprida all kulans energi. Följaktligen är en signifikant förbättring av prestanda endast möjlig med samtidig användning av Kevlar, vätskepåsar och metallplattor. Självklart kan det i det här fallet inte finnas några spår från viktfördelarna, naturligtvis, om du jämför en sådan väst med endast Kevlar. Samtidigt kan en liten viktökning anses vara en ganska tillräcklig betalning för förbättring av skyddande egenskaper.

Tyvärr har ännu inte ett enda stycke rustning eller annat skydd som använder principerna för icke-newtonsk vätska lämnat scenen av laboratorietester. Alla forskningsorganisationer som hanterar detta problem arbetar främst med att öka effektiviteten av skyddet av vätskor / geler och minska deras densitet för att minska den totala vikten av kroppspansar eller hjälm. Då och då verkar obekräftad information om att detta eller det här provet är på väg att gå till brittiska eller amerikanska enheter för försöksverksamhet, men hittills har det inte funnits någon officiell bekräftelse på detta. Kanske är säkerhetsstyrkorna i främmande länder helt enkelt rädda för att lita på krigarnas liv i en ny och uppriktigt sagt ännu inte pålitlig teknik.

Rekommenderad: