Om den senaste utvecklingen och prognoserna för framtiden
I nästan ett sekel har Alcoa Defence hållit fingret på pulsen på innovativ teknik, som en pålitlig partner och leverantör av militära strukturer, och dess produkter gör det möjligt att upprätthålla skyddet av land-, luft- och havsplattformar av högsta nivå.
Vid fortsättning av diskussionen (del 1) noterade vicepresident för Alcoa Defense Margaret Cosentino att ett av de lovande utvecklingsområdena är tekniken för att stämpla stora metalldelar. Styrkan hos en monolitisk del är mycket högre, medan det vid stansning är möjligt att fördela arbetsstyckets metall mer effektivt, beroende på belastningarna som verkar på vissa zoner i delen. Denna kraftfulla designidé är nu möjlig tack vare Alcoas innovationer. Alcoa, som arbetar med den amerikanska armén och DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), förverkligade denna idé genom att utveckla tekniken för att producera världens största smidda aluminiumhölje för militära fordon - ingen i världen tillverkar så stora delar i stängda dörrar. Cosentino talade om utsikterna för denna prestation.”Denna genombrottsstämplade del ersätter det nedre skrovet på ett stridsfordon - en solid bit som är starkare än traditionella svetsade skrov - vilket i slutändan förbättrar besättningens överlevnad. Dessutom minskar Alcoas utvecklingsarbetsflöde maskinens vikt, monteringstid och kostnad. Om en högre skyddsnivå (det vill säga mer metall) i vissa områden är strukturellt nödvändig, kan detta enkelt uppnås med hjälp av stansning. En annan fördel med stämpling är att det blir lättare för oss under designprocessen att göra delens form närmare den sista, vilket gör att vi kan minska bearbetningen.”
Alcoa samarbetar aktivt med militären om innovativa material och tillverkningsprocesser för att ytterligare förbättra skyddsnivån för strids- och taktiska fordon och uppnå överlägsenhet i denna parameter över fordonen hos en potentiell fiende. "Vi tecknade ett femårskontrakt med den amerikanska armén förra året, värt upp till 50 miljoner dollar, för att tillsammans arbeta för att utveckla lösningar av aluminiumlegeringar som ökar stridsöverlevnaden", säger Cosentino.”Vi arbetade nära med den amerikanska militären och arbetade med dem för att utveckla ett stämplat monolitiskt nedre skrov för stridsfordon. Genom att eliminera svetsar kan vi öka nivån på överlevnad avsevärt när vi använder både IED och andra hot. Genom att minska antalet delar och förbättra effektiviteten i leveranskedjan når vi en billigare lösning. Vi tror att genom att kombinera moderna passiva rustningslösningar som ett monolitiskt skrov med avancerade aktiva skyddssystem kan vi få det bästa paketet för motståndskraft mot våra markfordon."
Ceradyne, som spelar en framträdande roll inom området för personliga skydd, genomför sista etappen av kvalificeringstestning av VTP (Vital Torso Protection) torso protection system, som är en del av den amerikanska arméns SPS (Soldier Protection System) program. VTP kommer att hjälpa armén att uppnå sitt mål och minska vikten på fodren för kroppspansar, samtidigt som den nödvändiga skyddsnivån bibehålls. Cheryl Ingstad, chef för avancerad keramik på 3M, tillade:”Som en del av SPS -programmet utvecklar vi för närvarande också det integrerade huvudskyddssystemet, som gör det möjligt för armén att skaffa nästa generations hjälm. ZM: s erfarenhet av att skapa enhetliga och bekväma skyddssystem för det kommersiella segmentet hjälper oss att tillgodose militära kunders behov så exakt som möjligt."
Ceradyne arbetar också inom den relaterade säkerhetsindustrin och kommer att leverera amerikansk brottsbekämpning med sin UltraLight Weight Ballistic Bump Hjälm N49 (ULW-BBH N49).”Denna hjälm är också väl lämpad för specialstyrkor. Den har en patenterad bultfri design och en massa ren, ofodrad hjälm med mera. är bara 575 gram”.
Sökandet efter nya lösningar är också en prioriterad aktivitet för DuPont, som enligt chefsteknologen för detta företag Joseph Hovanek ständigt använder sin vetenskapliga och praktiska erfarenhet för att studera och utveckla nya avancerade material. "Vi har nyligen utvecklat flera nya material för hårt och mjukt skydd, inklusive produkter med enriktad och kaotisk orientering av Kevlar -fibrer för skydd mot genomträngande vapen, samt flera produkter från Tensyion," tillade han. QNA: s Riu, förutom att utvärdera den nya personliga skyddsutrustningen, gav också sin bedömning av hur industrin kommer att reagera på arméns strävan att förbättra säkerheten för sin utrustning och personal.”På QNA driver vi ständigt gränserna för att uppnå bästa prestanda med flera slag (multi-hit-kapacitet) i våra avancerade kompositer i kombination med viktminskning av nya system, och kommer att arbeta med våra kunder för att distribuera dessa lösningar över hela verksamheten enhet. Vi arbetar också med att få ut nya lösningar för passivt och aktivt skydd mot RPG -spel på marknaden”.
Ryu uttryckte vidare sin uppfattning om trenderna inom en snar framtid:”Vi ser det fortsatta hotet från gruvor och improviserade explosiva enheter (IED), vilket bara bidrar till den växande efterfrågan på lättviktslösningar som kan ingå antingen i konstruktionen av maskinen eller används som tilläggssats. Våra högkvalitativa antisplinterfodrar, liksom energiabsorberande säten och golvmonterade anti-explosionslösningar, kommer att göra det möjligt för fordonstillverkare att tillhandahålla kostnadseffektiva lösningar som ger stridsflygaren högsta skyddsnivå.”
DuPonts herr Hovanek ser tillväxt och kontinuerlig utveckling inom denna sektor:”När antalet asymmetriska hot mot militären och brottsbekämpande organ växer i världen förstår vi att allt fler militära och paramilitära strukturer behöver skydd mot olika hot, både ballistisk och icke-ballistisk. Vi förväntar oss också att den så kallade "måste-bära" -trenden intensifieras, vilket innebär att komfort, passform och flexibilitet (bokstavligen) för kroppsskydd kommer att vara ett viktigt krav under de kommande två till tre åren."
Skydd av pansarfordon
Världsomspännande militära utgifter för pansarfordon och personlig skyddsutrustning uppgår till många nollor. Enbart USA spenderade uppskattningsvis 30 miljarder dollar på detta 2016.
I augusti 2016 tillkännagav det brittiska företaget Permali Gloucester leveransen av sammansatt rustning för det brittiska AJAX -stridsfordonet under ett kontrakt på 15 miljoner pund utfärdat av General Dynamics European Land Systems (GDELS).
Enligt företaget Permali kommer kompositmaterial att bli en integrerad del av det ballistiska skyddet av denna maskin. Det brittiska försvarsdepartementet har beställt 589 av dessa pansarplattformar med medelstora strider.
Permah-lösningar är baserade på lätta passiva ballistiska och explosionssäkra skyddspaneler (testade i enlighet med STANAG 4569 och AEP-55 standarder), som är gjorda av glas, aramid eller ultrahög molekylvikt polyeten UHMWPE (ultrahög molekylvikt polyeten), samt härdgummi och moderna termoplastiska polymerer.
”De kan också innehålla keramiska plattor för rustningsgenomborande projektiler och aluminium- eller stålbeklädnader för att ge styvhet eller högre skyddsnivåer. Panelerna kan levereras som valfria uppgraderingar eller integreras i helt nya plattformar. Genom ett nära samarbete med konsumenter och tillverkare av militära fordon kan vi optimera bokningslösningar, öka skyddsnivån och minska vikten av den slutliga produkten”, förklarade en företagsrepresentant.
En av företagets innovativa lösningar är Tufshield -polyuretanbeläggningen, som ger skydd mot negativa yttre påverkan. Dessutom finns Permali -rustningssatser på många brittiska plattformar, inklusive CVRT-, VVARTMOG- och VIKING -bandfordon, samt på tunga hjultraktorer och tankbilar tillverkade av amerikanska Oshkosh. Dessutom har företaget utvecklat ett bokningssats för HMT EXTENDA öppet fordon från Supacat. Som med andra specialstyrkor kräver det inte skydd av den övre delen av lägstanivån, eftersom soldater måste ha den maximala lägesmedvetenheten när de utför spaningsuppgifter, samt direkt stridskontakt. Sammansatta ballistiska paneler för undersidan av detta fordon kommer att levereras till Supacat 2017-2018.
General Robert Rice, chef för Office of Military Equipment and Supplies för det brittiska försvarsdepartementet, förklarade:”Det nya pansarfordonet AJAX är ryggraden i de nya brittiska strejkbrigaderna, det ger militären förmågan att reagera snabbt och effektivt på nästan vilken typ av terräng som helst. Nästa generation av brittiska stridsfordon har nu skydd i världsklass.”
Talare om att Permali för närvarande arbetar i ett mycket närmare förhållande till de viktigaste tillverkarna av slutprodukter, från de mycket tidiga stadierna av design och utveckling av stridsfordon, noterade en talesman att keramisk komposit rustning erbjuder mycket högre skyddsnivåer. till metallpansar. I större utsträckning gäller detta lösningar för att skydda mot hot som handeldvapen och storskaliga maskingevär och till och med medellånga kaliber och IED; de senare var helt enkelt gissel för koalitionsstyrkor som hade opererat i mer än ett decennium i Irak och Afghanistan.
"För vart och ett av dessa program arbetade vi med plattformstyp, slutanvändare och försvarsdepartement i åtanke, med målet att leverera skräddarsydda lösningar för att möta komplexa tekniska och designkrav," tillade han.
Brittiska förslag om skydd av pansarfordon
Ett annat stort initiativ från det brittiska försvarsdepartementet är moderniseringsprogrammet CHALLENGER 2 Main Battle Tank (MBT), där Lockheed Martin och Elbit Systems gick ihop för att vinna, och meddelade detta senare i augusti 2016. Programmet, med en total kostnad på mer än 600 miljoner pund, möjliggör uppgradering till 227 MBT. BAE Systems and General Dynamics, Rheinmetall, RUAG, Krauss-Maffei Wegman (KMW) och CMI Defense / Ricardo tävlade också om kontraktet.
I enlighet med villkoren för tävlingen för pansarfordon som tillkännagavs av det brittiska försvarsdepartementet i april 2016 måste förslagen ta hänsyn till”möjliga framtida krav”. Programmet, betecknat CR2 LEP (CHALLENGER 2 Life Extension Project - att öka livslängden för CHALLENGER 2 -tanken), kommer att förlänga dess livslängd från 2025 till 2035 "för att bevara möjligheterna till manövrerbar högprecision direkt eld i hela brett spektrum av militära operationer. "…
Det finns dock en hel del detaljer om byte eller modernisering av CHALLENGER 2: s Chobham 2 -sammansatta rustning, som ger skydd mot handeldvapen, RPG och olika IED, inklusive laddningar av typen "chock core". Ytterligare uppgraderingar förväntas inkludera installation av aktiva skyddskomplex på denna MBT. I detta avseende undertecknade Laboratory of Military Applied Research från det brittiska försvarsdepartementet i juli 2016 ett kontrakt med QinetiQ för att granska och utvärdera flera system, inklusive MUSS -komplexet som utvecklats av Airbus Defense & Space.
Den 23 december 2016 meddelade försvarsministeriet att det hade valt ut två finalister för CR2 LEP -programmet - BAE Systems och Rheinmetall. Försvarsministeriet kommer att tilldela var och en 23 miljoner pund för att utveckla ett uppgraderingsprogram, varefter det kommer att välja vinnaren och teckna ett kontrakt med honom för modernisering av CHALLENGER 2 -tanken före Mk2 -modifieringen och efterföljande produktion fram till 2019.
IBD Deisenroth Engineering marknadsför för närvarande aktivt sin senaste utveckling inom kompositkeramik. Företaget förklarade att keramiska skyddslösningar ger mer flexibilitet och därför möjliggör högre skyddsnivåer för de "svårare ytorna" för moderna MBT, BMP och pansarbärare jämfört med mer traditionella material av tyngre stål. IBD var banbrytande för utvecklingen av kompositer i ett stycke för känsliga områden, inklusive hjulhus och sponsor, eftersom tidigare endast platta paneler användes för keramisk skärmning.
IBD, som presenterade sina framåtblickande lösningar vid Eurosatory 2016, har fokuserat på att skapa tredimensionella profiler gjorda av keramiska plattor som uppfyller skyddskraven i enlighet med nivå 5 och 6 i NATO STANAG 4569-standarden. Dessutom har sådana lösningar kan framgångsrikt användas för skydd mot IED och laddningar av typen "chock core".
Företaget noterade också att övergången från stål till keramiska kompositer medför en betydande minskning av pansarfordonens massa, vilket möjliggör tillägg av vapen och utrustning för spaning, övervakning och kontroll i enlighet med operativa behov.
Reactive rustning (reaktiv rustning) med låg fragmentering, kallad HL -Schutz, och tidigare känd som CLARA (Composite Lightweight Adaptable Reactive Armor - lätt adaptiv komposit reaktiv rustning), bygger på samma principer som traditionell ERA -teknik. Dynamit Nobel Defence (DND): s nya okänsliga fästelement är en kombination av sammansatta paneler och ett helt nytt, lågt brinnande sprängämne med låg känslighet. Detta sprängämne kan motstå påverkan av kulor och skal som avlossas från maskingevär och små kaliber kanoner, granat, eld och blixtnedslag. Reaktiva block initieras från påverkan av den kumulativa strålen. Endast en sådan stråle skapar tillräckligt med energi för att initiera det sprängämne som finns i blocket, vilket, detonerande, avböjer och därigenom minskar pansargenomträngningsegenskaperna hos den kumulativa strålen. Reaktiva rustningsenheter är också immuna mot alla typer av miljö och drabbas av en kula eller till och med en medellång kaliber projektil.
Beroende på fordonstyp och krav kan HL-skyddssatsen antingen installeras direkt på fordonets huvudpansar eller i kombination med ytterligare rustning (till exempel en rustningsplatta), vilket ökar skyddsnivån mot rustning genomborrade projektiler. I det här fallet är det installerat mellan huvudpansret och DZ -blocken. De två panelerna staplas ovanpå varandra, den nedre väger cirka 40 kg och den övre cirka 20 kg. Medelvikten för en sådan reaktiv rustning är cirka 260 kg / m2. Ett sådant system minskar effekten av den kumulativa strålen och ger också ytterligare skydd mot storkaliberkulor, upp till 14, 5 mm pansargenombrenande eldkulor som skjuts från ett maskingevär. Vid installation på ett pansarfordon installeras HL-Schutz reaktiva pansaraggregat i olika vinklar. Denna "mjuka" placering möjliggör ytterligare utrymme bakom skyddssystemet, som kan användas för stuvning av utrustning. Men, viktigast av allt, det låter dig få den optimala skyddsnivån mot handhållna antitankgranatkastare.
Vid detonering av det energiska materialet som fyller blocken bildas inga fragment som flyger från fordonet i olika riktningar, det vill säga risken för indirekta förluster bland infanteristerna som befinner sig i omedelbar närhet av fordonen minimeras. Inom några millisekunder fragmenteras kompositmaterialet till en fiberkula. Dessutom syftar HL-Schutz reaktiva rustningskoncept på att minimera fragmentering inuti fordonet, vilket minskar rustningsskador på besättning och utrustning. En av de viktigaste egenskaperna hos HL-Schutz-systemet är att om ett reaktivt block initieras kommer ingen kedjereaktion att inträffa och intilliggande block detonerar inte. Detta uppnås tack vare den speciella utformningen av enskilda plattor och användningen av ett speciellt lågkänsligt sprängämne.
LEOPARD 2A4 är nu 100% digital
I början av förra året visade RUAG Defence vad företaget kallar världens första "100%" digitala MBT LEOPARD 2A4. Kanske var projektet speciellt utformat som en modernisering i mitten av driften, vilket gör det möjligt att flexibelt anpassa sig till varje kunds behov. Enligt RUAG Defence representerar det senaste mellanliggande uppgraderingskonceptet för LEOPARD 2A4 MBT ytterligare en innovativ milstolpe som den uppnått. Som sådan beskriver företaget sig ödmjukt som "den enda leverantören på marknaden som kan erbjuda en helt digital modell."
Rekognoserings- och kommandosystemen är nära sammankopplade, det vill säga att ett stridsuppdrag kan slutföras framgångsrikt i enlighet med den tilldelade uppgiften endast om relevant information har passerat korrekt genom alla dataöverföringskanaler. Tack vare öppna gränssnitt är det nu möjligt att skicka och ta emot röstmeddelanden, bilder och data när som helst och under de mest ogynnsamma förhållanden. Av särskild uppmärksamhet är det uppdaterade tankbrandkontrollsystemet, som helt omdesignades av RUAG Defence, och nu, tack vare universella gränssnitt, kan det enkelt kombineras med befintliga och nya system, till exempel ett stridskontrollsystem eller ammunitionsprogrammering. Det moderna LMS stöder alla typer av ammunition och har därför en hög funktionell flexibilitet. Digital modernisering har gjort det möjligt att ta åldringstanken till en ny nivå och avsevärt öka dess stridsförmåga.
Mikroskydd
Ett annat utvecklingsområde inom skyddssystem för MBT, pansarbärare och infanteri stridsfordon är det så kallade "mikroskyddet" av specifika delar av fordon, såsom bränsletankar. Den växande efterfrågan på denna marknad gjorde att det brittiska företaget Permali kunde komma in på den amerikanska marknaden tillsammans med det lokala företaget HIT (High Impact Technology) och presentera där sitt BattleJacket Fuel Cell Containment System (FCCS).
BattleJacket-systemet, baserat på självtätande elastomer spraybeläggningsteknik, kan användas på metall-, keramik- och plastprodukter. Det skyddar maskinkomponenter inte bara från korrosion och nötning, utan också från överdriven värme.
FCCS -systemet, som är utformat för att förhindra läckage från kulor, kan sprutas med specialverktyg på ytorna på maskiner som redan är placerade i små framåtbaser och reparationsplatser.
Permali har bekräftat att denna teknik kommer att ingå i programmet för det nya AJAX -stridsfordonet samt integreras i maskinerna från HMT EXTENDA -familjen från Supacat.
HIT gick också in på den taktiska försvarsmarknaden med sin BattleGuard -lösning, som den kallar "en fysisk kula och explosionsbarriär för att skydda framåtgående baser och vägspärrar."
Den tjeckiska armén överväger för närvarande en liknande teknik för att skydda personal från kulor och granatsplitter. Det kupolformade systemet (foto nedan), som utvecklats sedan 2014 av Military Research Institute (MRI), genomgick en rad antiexplosions- och kvalificeringstester i den tjeckiska försvarsmakten i mitten av 2016.
Det 90 cm breda inre utrymmet mellan två lager aluminiumpansar kan fyllas med korundkulor, isolerande material och till och med sand för att absorbera kinetisk energi från kulor och granat. Hittills har anti-explosionstester bekräftat systemets motståndskraft vid detonering av 10 kg TNT på ett avstånd av 10 meter.
Inuti kupolen rymmer upp till sex personer, utrymmet kan delas in i två zoner på 5, 6 m2 och 7, 8 m2. Enligt MR kan systemet transporteras med flyg, land eller sjö och monteras på 4 timmar, men specialverktyg krävs.
Personligt skydd
Under tiden, för ballistiska skyddssystem som för närvarande bärs av infanteri och specialstyrkor, såsom kroppsrustningar och hjälmar, fortsätter trenden att öka nivån av modularitet så att de kan uppgraderas beroende på vilken skyddsnivå som krävs för ett specifikt stridsuppdrag.
Till exempel genomför det amerikanska kommandot för specialoperationsstyrkor FTHS -programmet (Family of Tactical Headbome Systems), som utvecklar en grundläggande stötsäker hjälm med ytterligare en uppsättning höjning av kulskyddet. Revision Military och 3M Ceradyne fick i somras ett kontrakt för att studera lösningar som erbjuds på marknaden.
Den valda FTHS -hjälmen, som börjar i september 2017, kommer att ersätta de vanliga Ops Core FAST -hjälmarna. Det kommer att ge skydd mot 9 mm och 7,62 mm kulor, samt granatsplitter och trubbiga skador på grund av modulära och flerskiktade vadderingssystem inuti själva hjälmen.
Revision Military erbjuder 2,3 kg flerfunktionsstötskall, som först presenterades vid SOFIC (Special Operations Forces Industry Conference) i maj 2016 med ett valfritt skottsätt monterat över bashjälmskalet.
Ballistiska material som används i dessa områden fortsätter att spela en "mycket viktig roll", säger DSM Dyneemas Herr Manik.
”Vi förväntar oss att huvuddelen av tillväxten inom försvarssektorn kommer från moderniseringsprogram som kräver ny teknik. Många länder, som USA, Storbritannien, Brasilien och Indien, moderniserar sina militära styrkor. Medan behovet av fler trupper för att delta i globala konflikter tycks minska i dag, driver upplopp och det växande hotet om terrorism runt om i världen framsteg inom ny teknik. Denna situation ledde också till att tillväxtmöjligheterna för personligt skydd gick förbi tillväxtmöjligheterna inom fordonsskydd, även om detta område fortfarande är mycket viktigt.”
När han talade om de nuvarande trenderna inom skyddsteknologi relaterad till kroppspansar och stridshjälmar, betonade han att tillverkare är oroliga för att minska storlek och vikt, och det militära ledarskapet söker lättare system för att öka bekvämligheten och rörelsefriheten.
Med tanke på framtiden överväger Dyneema också spridningen av speciella typer av ammunition, eftersom många militära styrkor försöker röra sig bort från de traditionella 5, 56 mm och 7, 62 mm överfallsgevär och maskinpistoler. När det gäller kulor av kaliber 6, 5 mm och 6, 8 mm, samt ryska kulor av kaliber 5, 45 mm, ser företaget ett nytt ballistiskt hot på global nivå. " Enligt Manik,”Specialpistol- och gevärpatroner har en högre penetrationsenergi och är lätt fragmenterade jämfört med vanliga patroner. Tyvärr kan ingenting stoppa deras spridning. Kunderna efterfrågar nya material som kan skydda dem mot nya kulor. Det är en konstant tävling mellan underjorden och den personliga skyddsindustrin. Hjälmar, kroppspansar och olika typer av skär för dem öppnar stora tillväxtmöjligheter. Hjälmindustrin genomgår för närvarande en omvandling då befintliga produkter baserade på US Army -modellen ersätts av lättare modeller.” Han noterade vidare en ökad efterfrågan på insatser för kroppspansar och tillskrev detta växande oro för den utbredda och enkla tillgängligheten av AK-47 och AR-15 överfallsgevär och liknande. "Som en del av moderniseringsprogrammen köper både militära och brottsbekämpande myndigheter mer bekväma västar med mindre vikt. Även om dessa föremål köps i den ordningen - väst, hjälm och insatsplattor - spelar de alla en nyckelroll för fullständigt skydd."
Kontinuerliga förändringar
Innovation för att förbättra dödligheten av vapen och förbättra taktik gör att företag inom skyddsmaterialindustrin kan förbli dynamiska och anpassningsbara. Dessa företag kommer att fortsätta att förnya sig med målet att mätta marknaden med nya material och annan avancerad teknik. På samma sätt kommer dessa företag att söka partnerskap för att snabbt kommunicera sina skyddslösningar till kunder inom militär och brottsbekämpning.
Behovet av välskyddad personal, fordon och militära baser kommer att växa i takt med att stridseffektiviteten hos motståndare i stridsmakt och teknisk nivå kommer att fortsätta att växa. Dessa behov måste emellertid balanseras av modularitet och rörlighet, eftersom modernt operativt utrymme kräver en snabb och smidig kraft som kan fungera i expeditionell stil och bort från permanenta utplaceringsplatser.
Första delen av artikeln:
Lätta och högteknologiska skyddsmaterial. Del 1
