Šķidrās "bruņas" cilvēku aizsardzībai

Šķidrās "bruņas" cilvēku aizsardzībai
Šķidrās "bruņas" cilvēku aizsardzībai

Video: Šķidrās "bruņas" cilvēku aizsardzībai

Video: Šķidrās
Video: IESPĒJA UZ ROBEŽAS 2024, Novembris
Anonim

Galvenais līdzeklis, kā pasargāt personālu no lodēm un šķembām, pašlaik ir bruņuvestes. Pēdējo desmitgažu laikā tā ir gājusi garu evolūcijas ceļu, bet rezultātā visizplatītākās bija tikai trīs tā dizaina versijas, kas zināmā mērā bija savstarpēji saistītas. Tātad tiek izmantotas bruņuvestes, kuru pamatā ir metāla plāksnes, Kevlar un kombinētas, kurās Kevlara loksnes mijas ar atbilstošā metāla plāksnēm. Regulāri tiek mēģināts pielāgot senos sasniegumus, piemēram, lamellar bruņas, aizsardzībai pret lodēm, taču līdz šim šajā jomā nav gūti īpaši panākumi.

Šķidrās "bruņas" cilvēku aizsardzībai
Šķidrās "bruņas" cilvēku aizsardzībai

Mūsdienu bruņuvestes galvenā problēma ir attiecība "svars - aizsardzības kvalitāte". Citiem vārdiem sakot, uzticamākas bruņuvestes izrādās smagas, un tām, kurām ir pieņemams svars, ir pārāk zema aizsardzības klase. Starp citu, tieši šī problēma bija jāatrisina Kevlaram. Pagājušā gadsimta 70. gados, veicot pētījumus, tika konstatēts, ka blīva pinuma Kevlara audums, kas uzklāts vairākos slāņos, efektīvi izkliedē lodes enerģiju pa visu virsmu, tā ka lode nevar iekļūt visā Kevlara somā. Kombinācijā ar plāksni, kas izgatavota no piemērota metāla (piemēram, titāna), šī Kevlara auduma īpašība ļāva izveidot samērā vieglas ložu necaurlaidīgas vestes, kurām ir tādas pašas aizsargājošās īpašības kā metālam.

Tomēr Kevlar-metāla korpusa bruņām ir savi trūkumi. Jo īpaši tam joprojām ir ievērojams svars un ievērojams biezums. Karavīra kaujas darba gadījumā tam var būt liela nozīme: cīnītājs ir spiests uz pleciem nēsāt papildu svaru, ko varētu izmantot, lai paņemtu vairāk munīcijas vai rezerves. Bet šajā gadījumā jāizvēlas starp lietderīgo slodzi un veselību, ja ne dzīvību. Tātad izvēle ir skaidra. Zinātnieki visā pasaulē jau vairāk nekā divpadsmit gadus cīnās, lai atrisinātu šo problēmu, un jau ir zināmi panākumi. 2009. gadā bija gandrīz sensacionālas ziņas. Britu zinātnieku grupa R. Palmera vadībā ir izstrādājusi īpašu želeju ar nosaukumu D3O. Tās īpatnība ir tāda, ka ievērojama spēka ietekmē želeja kļūst cietāka, vienlaikus saglabājot salīdzinoši zemo svaru. Ja nebija nekādu triecienu, gēla maisiņš palika mīksts un elastīgs. D3O želeju tika ierosināts izmantot bruņuvestēs, īpašos moduļos transportlīdzekļu aizsardzībai un pat kā mīkstu oderi karavīru ķiverēm. Pēdējais punkts izskatās īpaši interesants. Pēc Palmera teiktā, ķivere ar šādu oderi kļūs ložu necaurlaidīga. Vai tiešām viņš nezina, kādu cenu Pirmā pasaules kara karavīri maksāja par ložu necaurlaidīgām ķiverēm? Neskatoties uz to, Lielbritānijas Aizsardzības departaments ieinteresējās par želeju un piešķīra Palmera laboratorijai dotāciju 100 tūkstošu mārciņu apmērā. Trīs gadu laikā, kas pagājuši kopš tā laika, regulāri parādījušās ziņas par darba gaitu, foto un video materiāli no nākamās gēla versijas testiem, bet gatavā ķivere vai veste ar D3O vēl nav demonstrēta.

Nedaudz vēlāk līdzīgs gēls tika demonstrēts aģentūras DARPA pārstāvjiem. Amerikāņu kolēģi D3O izstrādāja Armor Holdings. Tas darbojas pēc tāda paša principa. Abi gēli būtībā ir tas, ko fizika sauc par ne-Ņūtona šķidrumu. Šādu šķidrumu galvenā iezīme ir to viskozitātes raksturs. Vairumā gadījumu tie ir šķidri cietvielu šķīdumi ar salīdzinoši lielām molekulām. Sakarā ar šo īpašību šķidrumam, kas nav Ņūtona, ir viskozitāte, kas tieši atkarīga no ātruma gradienta. Citiem vārdiem sakot, ja ķermenis mijiedarbojas ar to nelielā ātrumā, tad tas vienkārši noslīks. Ja ķermenis pietiekami lielā ātrumā ietriecas šķidrumā, kas nav ņūtonietis, tad tas tiks kavēts vai pat izmests šķīduma viskozitātes un elastības dēļ. Līdzīgu šķidrumu var pagatavot pat mājās no vienkārša ūdens un cietes. Šādas dažu risinājumu īpašības ir zināmas ļoti ilgu laiku, taču salīdzinoši nesen tās sasniedza ne Ņūtona šķidrumu izmantošanu aizsardzībā pret lodēm un šrapnelēm.

Jaunāko līdz šim veiksmīgo "šķidro bruņu" projektu izveidoja BAE Systems Lielbritānijas filiāle. To sastāvs Shear Thickening Liquid (darba nosaukums ložu necaurlaidīgs krēms) parādījās 2010. gadā, un to plānots lietot nevis atsevišķi, bet gan kombinācijā ar Kevlara loksnēm. BAE Systems acīmredzamu iemeslu dēļ neatklāj sava ne Ņūtona šķidruma sastāvu bruņuvestēm, tomēr, zinot fiziku, var izdarīt dažus secinājumus. Visticamāk, tas ir kādas vielas (vielu) ūdens šķīdums, kuram ir vispiemērotākie viskozitātes raksturlielumi spēcīgam triecienam. Projektā Shear Thickening Liquid beidzot tika izveidotas pilnvērtīgas bruņuvestes, kaut arī pieredzējušas. Ar tādu pašu biezumu kā 30 slāņu Kevlara vestei "šķidrajai" ir trīs reizes mazāk sintētiskā auduma slāņu un puse no svara. Aizsardzības ziņā STL Gel Liquid Body Armor ir gandrīz tāda pati aizsardzība kā 30 slāņu Kevlar. Auduma loksņu skaita atšķirību kompensē īpaši polimēru maisiņi ar ne-Ņūtona želeju. Vēl 2010. gadā tika sākta gatava uz gēla balstītu bruņuvestes prototipa testēšana. Šim nolūkam tika izšauti eksperimentālie un kontroles paraugi. 9 mm lodes no 9x19 mm Luger patronas tika izšautas no speciāla pneimatiskā lielgabala ar purnas ātrumu aptuveni 300 m / s, kas ir nedaudz līdzīgs lielākajai daļai šaujamieroču veidu, kas ievietoti šai patronai. Eksperimentālo un kontroles bruņu aizsardzības īpašības bija aptuveni vienādas.

Tomēr bruņuvestēm, kas aizsargātas pret šķidrumu, ir vairāki trūkumi. Acīmredzamākais ir gēla plūstamība normālos apstākļos: tas var izplūst caur ložu caurumu, un vestes aizsardzības līmenis ievērojami samazināsies. Turklāt šķidrums vai želeja, kas nav Ņūtona, nevar pilnībā absorbēt vai izkliedēt visu lodes enerģiju. Attiecīgi būtisks veiktspējas uzlabojums ir iespējams tikai tad, ja vienlaikus tiek lietoti kevlari, šķidruma maisiņi un metāla plāksnes. Acīmredzot, šajā gadījumā no svara priekšrocībām var nepalikt ne pēdas, protams, ja salīdzina šādu vestu tikai ar Kevlaru. Tajā pašā laikā nelielu svara pieaugumu var uzskatīt par diezgan atbilstošu samaksu aizsargājošo īpašību uzlabošanai.

Diemžēl līdz šim neviena bruņuvestes vai cita aizsardzība, izmantojot Ņūtona šķidruma principus, nav atstājusi laboratorisko pārbaužu posmu. Visas pētniecības organizācijas, kas nodarbojas ar šo problēmu, galvenokārt strādā, lai palielinātu šķidrumu / želeju aizsardzības efektivitāti un samazinātu to blīvumu, lai samazinātu bruņuvestes vai ķiveres kopējo svaru. Laiku pa laikam parādās nepārbaudīta informācija, ka šis vai tas paraugs gatavojas doties uz britu vai amerikāņu vienībām izmēģinājuma darbībai, taču līdz šim tam nav oficiāla apstiprinājuma. Iespējams, ārvalstu drošības spēki vienkārši baidās uzticēties kaujinieku dzīvībām jaunā un, atklāti sakot, vēl neizskatāmā drošā tehnoloģijā.

Ieteicams: