Den viktigste oppgaven løst ved at de lovende håndvåpenene ble utviklet innenfor rammen av det amerikanske NGSW -programmet, bør være å sikre garantert penetrasjon av moderne og avansert kroppsvern som er utviklet i verdens ledende våpenlaboratorier. Før du går tilbake til problemet med å utvikle et "sverd", et lovende håndvåpen som effektivt kan motvirke amerikanske våpen utviklet under NGSW -programmet, ville det være tilrådelig å bli kjent med "skjoldet" - teknologier for å lage lovende personlig kroppsvern (NIB)).
Det er en oppfatning om at problemet med NIB-penetrasjon er langt hentet, siden hvis en kule treffer fienden, vil han enten være så skadet at han ikke vil kunne fortsette å aktivt engasjere seg i fiendtligheter, eller så må treffet være i den delen av kroppen som ikke er beskyttet av rustningselementer. Etter NGSW-programmet å dømme, anser ikke de amerikanske forsvarene dette problemet som langt oppsøkt. Problemet er at forbedringshastigheten til lovende NIB for øyeblikket er betydelig foran forbedringen av håndvåpen. Og de amerikanske væpnede styrker prøver bare å få et gjennombrudd i retning av radikal forbedring av egenskapene til håndvåpen, spørsmålet er om de vil lykkes?
Det er to hovedmåter for å øke rustningspenetrasjonen til en ammunisjon - å øke kinetisk energi og optimalisere formen og materialet til ammunisjon / ammunisjonskjernen (vi snakker selvfølgelig ikke om eksplosiv, kumulativ eller forgiftet ammunisjon). Og her løper vi faktisk inn i en viss grense. En kule eller en kjerne for den er laget av keramiske legeringer med høy hardhet og høy nok tetthet (for å øke massen), de kan gjøres hardere og sterkere, neppe tettere. Å øke massen til en kule ved å øke dens dimensjoner er også praktisk talt umulig i de akseptable dimensjonene til håndholdte håndvåpen. Det er fortsatt en økning i kulehastigheten, for eksempel til hypersonisk, men i dette tilfellet står utviklerne overfor enorme vanskeligheter, i form av mangel på nødvendige drivmidler, ekstremt rask fatslitasje og høy rekyl som virker på skytter. I mellomtiden går forbedringen av NIB mye mer intensivt.
Materialer
Siden oppstarten har den personlige kroppspanselen kommet langt fra stålkuirer og -plater til moderne kroppsarmer laget av aramidstoff med innsatser laget av polyetylen med høy tetthet (UHMWPE) og borkarbid.
NIB forbedrer seg innen søk etter nye materialer, skaper sammensatte og metallkeramiske rustningselementer, optimaliserer formen og strukturen til NIB-elementer, inkludert på mikro- og nanoskala, som effektivt vil spre energien til kuler og fragmenter. Flere eksotiske løsninger blir også utarbeidet, for eksempel "flytende rustning" basert på ikke-newtonske væsker.
Den mest åpenbare måten er å forbedre de tradisjonelle designene av rustninger ved å forsterke dem med innsatser av lovende kompositt og keramiske materialer. For øyeblikket er det meste av NIB utstyrt med innsatser laget av varmesterket stål, titan eller silisiumkarbid, men de erstatter dem gradvis med borkarbid-rustningselementer, som har en lavere vekt og betydelig høyere motstand.
Struktur
En annen retning for å forbedre NIB er søket etter den optimale strukturen for plassering av pansrede elementer, som på den ene siden skal dekke det maksimale overflatearealet til jagerflyets kropp, og på den annen side ikke bør begrense hans bevegelse. Som et eksempel, om enn ikke helt vellykket, men interessant utvikling, kan man nevne Dragon Skin body rustning, designet og produsert av det amerikanske selskapet Pinnacle Armor. Kroppsrustningen "Dragon Skin" har et skjellende arrangement av rustningselementer.
Bonded disker laget av silisiumkarbid med en diameter på 50 mm og en tykkelse på 6, 4 mm gir bekvemmeligheten ved bruk av denne NIB på grunn av en viss fleksibilitet i designet og samtidig et tilstrekkelig stort område av den beskyttede overflaten. Denne designen gir også motstand mot gjentatte treff på kuler avfyrt fra håndvåpen på nært hold - "Dragon Skin" tåler opptil 40 treff fra en Heckler & Koch MP5 maskinpistol, M16 -rifle eller Kalashnikov -angrepsgevær (det eneste spørsmålet er hvor mye av hvilken og hvilken patron?).
Ulempen med "rustning" av rustningselementer i kroppspanser er den nesten fullstendige mangelen på beskyttelse av soldaten mot skade utenfor barrieren, noe som fører til alvorlige skader eller død av tjenestemenn selv uten å trenge inn i NIB, som følge av hvilken kroppsrustning av denne typen besto ikke testene fra den amerikanske hæren. Likevel brukes de av noen spesialstyrker og spesialtjenester i USA.
En lignende "skumlet" ordning ble implementert i den sovjetiske rustningen ZhZL-74 designet for ekstrem beskyttelse mot kalde våpen, der rustningselementer-skiver med en diameter på 50 mm og en tykkelse på 2 mm laget av ABT-101 aluminiumslegering. brukt.
Til tross for manglene ved NIB "Dragon Skin", kan det skjellede arrangementet av rustningselementer brukes i kombinasjon med andre typer rustningsbeskyttelse og støtdempende elementer for å redusere virkningen av kuler og fragmenter utenfor barrieren.
Forskere fra American Rice University har utviklet en uvanlig struktur som gjør at objektet mer effektivt kan absorbere kinetisk energi enn et monolitisk objekt fra det samme råmaterialet. Grunnlaget for det vitenskapelige arbeidet var studiet av egenskapene til karbon-nanorørplekser, som har en ultrahøy tetthet på grunn av filamentets spesielle arrangement, med hulrom på atomnivå, som gjør at de kan absorbere energi med høy effektivitet når kolliderer med andre gjenstander. Siden det ennå ikke er mulig å gjengi en slik struktur fullt ut på nanoskala i industriell skala, ble det besluttet å gjenta denne strukturen i makrostørrelser. Forskerne brukte polymerfilamenter som kan skrives ut på en 3D -skriver, men ordnet i samme system som nanorør, og endte opp med terninger med høy styrke og komprimerbarhet.
For å teste effektiviteten av strukturen, skapte forskerne et andre objekt fra samme materiale, men monolitisk, og en kule ble skutt inn i hver av dem. I det første tilfellet stoppet kulen allerede på det andre laget, og i det andre gikk det mye dypere og forårsaket skade på hele terningen - den forble intakt, men dekket med sprekker. En plastkube med en spesiell struktur ble også satt under trykk for å teste styrken under trykk. Under eksperimentet krympet objektet minst to ganger, men integriteten ble ikke krenket.
Skummetall
Når vi snakker om materialer, hvis egenskaper i stor grad bestemmes av strukturen, kan man ikke la være å nevne utviklingen innen skummetall - metall eller komposittmetallskum. Skummetall kan dannes på grunnlag av aluminium, stål, titan, andre metaller eller deres legeringer.
Spesialister fra University of North Carolina (USA) har utviklet et stålskummetall med en stålmatrise, som omslutter det mellom det øvre keramiske laget og et tynt nedre lag av aluminium. Skummetall mindre enn 2,5 cm tykt stopper rustningspenningskuler på 7, 62 mm, hvoretter et hull på mindre enn 8 mm blir igjen på baksiden.
Blant annet reduserer skumplaten effektivt effekten av røntgen-, gamma- og nøytronstråling, og beskytter også mot brann og varme dobbelt så godt enn vanlig metall.
Et annet materiale med hul struktur er en ultralett form for skum, laget av HRL Laboratories i forbindelse med Boeing. Det nye materialet er hundre ganger lettere enn polystyren - det er 99,99% luft, men det har en ekstremt høy stivhet. Ifølge utviklerne, hvis et egg er dekket med dette materialet, og det faller fra en høyde på 25 etasjer, vil det ikke gå i stykker. Det resulterende skummet er så lett at det kan ligge på en løvetann.
Prototypen bruker hule nikkelrør koblet til hverandre, hvis arrangement ligner strukturen til menneskelige bein, noe som gjør at materialet kan absorbere mye energi. Hvert rør har en veggtykkelse på omtrent 100 nanometer. I stedet for nikkel kan andre metaller og legeringer brukes i fremtiden.
Dette materialet eller dets analoge, så vel som det ovennevnte strukturerte polymermaterialet, kan vurderes for bruk i lovende NIB som elementer av lett og holdbar støtdempende støtte designet for å minimere skade på kroppen av kuler utenfor barrieren.
Nanoteknologi
Et av de mest lovende materialene, som er spådd å bli mye brukt i forskjellige bransjer i det 21. århundre, er grafen, en todimensjonal allotrop modifikasjon av karbon dannet av et lag karbonatomer ett atom tykt. Spanske eksperter utvikler en kroppsvern som er basert på grafen. Utviklingen av grafen rustning startet på begynnelsen av 2000 -tallet. Forskningsresultatene anses som lovende. I september 2018 flyttet utviklerne til praktiske tester. Prosjektet er finansiert av European Defense Agency og pågår for tiden, med deltakelse av spesialister fra det britiske selskapet Cambridge Nanomaterials Technology.
Lignende arbeid pågår i USA, spesielt ved Rice University og University of New York, hvor det ble utført eksperimenter for å bombardere grafenark med faste gjenstander. Graphene rustning forventes å være betydelig sterkere enn Kevlar og vil bli kombinert med keramisk rustning for de beste resultatene. Den største utfordringen er produksjonen av grafen i industrielle mengder. Gitt potensialet til dette materialet i forskjellige bransjer, er det imidlertid ingen tvil om at en løsning vil bli funnet. Ifølge innsideinformasjon som dukket opp på sidene til spesialiserte medier i desember 2019, planlegger Huawei å lansere P40 -smarttelefonen med et grafenbatteri (med grafenelektroder) på markedet tidlig i 2020, noe som kan indikere betydelig fremgang i industriproduksjonen av grafen.
På slutten av 2007 opprettet israelske forskere et selvhelbredende materiale basert på nanopartikler av wolframdisulfid (et salt av wolframmetall og hydrogensulfidsyre). Wolframdisulfid-nanopartikler er lagdelt fullerenlignende eller nanotubulære formasjoner. Nanotubulenes har rekordmekaniske egenskaper som er grunnleggende uoppnåelige for andre materialer, fantastisk fleksibilitet og styrke, som er på randen av styrken til kovalente kjemiske bindinger.
Det er mulig at i fremtiden kan skuddsikre vester fylt med dette materialet overgå egenskapene til alle andre eksisterende og lovende NIB -modeller. For øyeblikket er utviklingen av NIB basert på wolframdisulfid -nanorør på laboratorieforskning på grunn av de høye kostnadene ved syntese av utgangsmaterialet. Likevel produserer et visst internasjonalt selskap allerede nanopartikler av wolfram og molybden -disulfider i en mengde på mange kilo per år ved bruk av en patentert teknologi.
Et stort britisk forsvarsselskap, Bae Systems, utvikler et gelfylt kroppsvern. I en gelfylt kroppspanser skal det impregneres aramidfibrene med en ikke-newtonsk væske, som har egenskapen til å herde umiddelbart ved støt. Det antas at "flytende rustning" er et av de mest lovende områdene for utvikling av lovende NIB. Slikt arbeid utføres i Russland i forhold til det lovende settet med utstyr til soldatene "Ratnik-3".
Dermed kan det konkluderes med at lovende NIB er planlagt å bli opprettet ved hjelp av den nyeste teknologien i spissen for teknologisk fremgang. Hvis vi snakker om håndvåpen, så blir ikke et slikt oppstyr av teknologi observert her. Hva er årsaken til dette, mangel på behov eller konservatisme i våpenindustrien?
Mange prosjekter med lovende NIB-er vil sikkert gå i stå, men noen av dem vil sikkert "skyte", og muligens gjøre alle håndvåpen på 1900-tallet foreldet, akkurat som buer, armbrøst og håndflatelastende håndvåpen ble foreldet i sin tid. I tillegg er kroppspanser ikke det eneste viktige utstyret for en jagerfly som radikalt kan øke hans overlevelsesevne i kamp.
