A katonai személyzet és a katonai tulajdon védelmi rendszereinek áttekintése (1. rész)
Az Ön eszközeinek védelme, beleértve a katonákat is, minden katonai művelet egyik fő feladata.
A megszerzett afgán tapasztalatokat figyelembe vevő jövőbeni katonai forgatókönyvek aszimmetrikus és vegyes hadviselés formájában kihívás elé állítják a katonákat és felszereléseiket. Ennek következtében egyre nagyobb az igény a hatékonyabb védelemre, amelynek ugyanakkor könnyűnek kell maradnia.
Ez a cikk a katonák, járművek, repülőgépek és hajók védelmével kapcsolatos legújabb nyugati újítások közül csak néhányat tekint meg.
Üveg
Mielőtt elkezdenénk beszélni az átlátszó páncélról, többet kell tudnunk az átlátszó páncél legalapvetőbb, alapvető összetevőjéről, az üvegről. Az üveg keletkezésének megértése segít megérteni, hogyan láthat valamit alumíniumötvözeten keresztül.
Mivel van egy alapképlet az üveg készítéséhez, a golyóálló üveg készítéséhez is van recept. Nyomja össze két vastag üvegréteget, és közéjük egy réteg polikarbonátot (ezt laminálásnak nevezik - laminált anyag gyártása). Amikor egy golyó becsapódik, üveg- és polikarbonátrétegek veszik fel az energiáját. A külső réteg (a golyóval találkozva) felhasad és hálószerű repedéseket hoz létre, szemléltetve az energia oldalra tágulását. A középső polikarbonát réteg azonban általában ellenáll az ütéseknek, és megakadályozza, hogy a golyó behatoljon a belső üvegbe. A golyóálló üveg vastagsága változó, de általában kevesebb, mint egy hüvelyk és néhány hüvelyk között mozog. Az autó robbanása esetén ez a golyóálló üveg gyakran átlátszó védelemként szolgál az utasok számára.
A golyóálló üveget általában tévesen "golyóálló üvegnek" nevezik. De ilyen üveg tiszta formájában nem létezik a természetben, mivel szinte használhatatlan egy 12,7 mm-es kaliberű golyóval szemben. Általában nehéz megmondani, hogy melyik lőszertípust mennyi golyóálló üveg állítja meg, mivel nagyon sok tényező játszik szerepet, amikor egy tárgy megkeményedett felülethez ér: távolság, sebesség, típus fegyverek, lőszer típusa és még szélviszonyok is.
Ezzel a fajta bizonytalansággal a katonaság golyóállóvá teszi az üveget egy másik, ugyanazon ablakegységgel, hatékonyan 2 hüvelyk vastag ablakot 4 hüvelykes ablakmá alakítva. Ez természetesen növeli a gép védelmi szintjét, ugyanakkor növeli a súlyát.
A 12,7 mm-es kaliberű páncéltörő golyókat is golyóálló üvegen való áthatolásra tervezték. Ezeknek a golyóknak gyakran van rézházuk, amely keményebb anyagból, például szegényített uránból vagy (gyémántkemény) volfrám-karbidból készült behatoló hegyet tartalmaz. A külső héj összetörik, amikor eltalálja a páncélt, de a rézköpenyű áthatoló hegy a nevének megfelelően működik, tovább haladva a páncélon, és komoly károkat okozva a védett páncéltérben.
Átlátszó védelem
A golyóálló üvegnek van néhány jelentős hátránya, konkrétan nem állít meg minden golyót, és egy védő, de nehéz anyag felhelyezése csak lassítja a járművet. A kutatók úgy vélik, hogy az átlátszó alumínium páncél olyan megoldás, amely ellenáll a golyóknak. Az átlátszó alumínium páncél erősen polírozott kerámiaötvözet, amely könnyebb és erősebb, mint a hagyományos golyóálló üveg. Az ALON kereskedelmi névvel ellátott, átlátszó alumínium páncél alumínium-oxinitridből - alumínium, oxigén és nitrogén kémiai vegyületéből - készül. Mielőtt ez az anyag kemény, átlátszó páncéllemezré alakulna, porként indul útjára. Ez a por, mint minden más kerámia, magas hőmérsékleten szinterezve keletkezik. A magas hőmérséklet hatására a por folyékony lesz, majd gyorsan szilárd állapotba hűl, miközben a molekulák szabadon orientálódnak, mintha még folyékony formában lennének. A molekulák így kapott merev kristályszerkezete a tartós zafírhoz hasonló szilárdságot és karcállóságot biztosít. A további polírozás megerősíti az alumíniumötvözetet, és rendkívül átlátszóvá is teszi.
Jelenleg az átlátszó alumínium védelem pontosan ugyanaz a három réteg, mint a golyóálló üveg (két üveglap és egy polikarbonát panel közöttük). A golyók által közvetlenül eltalált külső réteg szinterezett alumínium-oxinitridből készül, a középső réteg üveg, a belső réteg pedig polimer szubsztrát. Az alumínium páncél nem csak a kis kaliberű fegyverekből származó golyókat képes visszaverni, és kifejezetten átlátszó marad a golyó által eltalált golyóálló üveghez képest. A 12,7 mm-es páncéltörő lövedékek és a jellemzően 7,62 mm-es golyókat használó légelhárító fegyverek megállításának sokkal fontosabb próbán is megfelel. Ez lenyűgöző eredmény, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy a hagyományos páncélüveghez képest a súlya és vastagsága fele akkora.
Idővel egy közönséges golyóálló üveglap elhasználódik a szél által fújt homokszemcsék hatására, nem beszélve a kézi lőfegyverek golyóiról vagy az út menti aknák töredékeiről. Az átlátszó alumínium páncél másik előnye a nagyobb keménység. A hagyományos golyóálló üveggel összehasonlítva akár 12,7 mm-es golyókat is kibír, kevésbé érzékeny a koptató homokra, és nehezebb megkarcolni. A kutatók szerint az átlátszó alumínium páncél jóval megelőzi az üveget, de elismerik, hogy drága és nehéz belőle nagy méretű lapokat készíteni.
A Saint-Gobain Crystals az elsők között kínált SAFIRE átlátszó páncélmegoldásokat, válaszul a csökkentett súlyú és vastagságú ballisztikai védelem egyre növekvő igényére. A legújabb kialakítások vizsgálati eredményei több mint 50%-os súly- és vastagságcsökkenést mutatnak, miközben megőrzik ugyanazt a ballisztikus teljesítményt, mint a hagyományos üvegmegoldásoknál.
A golyóálló üveg széles védelmi szinttel szállítható
A Raytheon által kifejlesztett és jelenleg a Surmet által forgalmazott átlátszó alumínium páncél, bár drágább, mint a golyóálló üveg, olcsóbb, mint a zafír, amelynek hasonló jellemzői vannak, például szilárdság és átlátszóság. A zafírokat a legkülönfélébb alkalmazásokban használják, például a félvezetőiparban, valamint erősségük miatt a vonalkód-leolvasókban. Mivel az iparágak egyre több átlátszó alumíniumot igényelnek igényeik kielégítésére, az előállítási költségek olyan szintre csökkenhetnek, amely lehetővé teszi a nagyobb alkatrészek gyártására alkalmas létesítmények építését.
Miközben kutatások folynak egy potenciálisan életmentő anyag kifejlesztésére, a páncéltörő, 12,7 mm-es golyók „csúfítják” a szabványos golyóálló üveget a csatatéren és azon kívül egyaránt.
Az új, átlátható biztonsági technológia iránti igény nyilvánvalóvá válik, ha a jelenlegi megoldások súlyát nézzük. Például a STANAG 4569 3. szintű védelem eléréséhez a páncélozott üveg felületi sűrűségének körülbelül 200 kg/m2-nek kell lennie. A tipikus teherautó ablakfelülete 3 négyzetméter. méter az ilyen üveg tömege 600 kg lesz. Ezért több cég is kidolgozott megoldásokat ezen a területen.
A CeramTec-ETEC PELUCOR egy nagyon tiszta anyag, kivételes mechanikai, kémiai, termikus és optikai tulajdonságokkal. A PELUCOR magas fokú átlátszósága (a kerámia optikai foka 92% feletti relatív átlátszóság (több mint 80%)) lehetővé teszi ennek a kerámiának a használatát mindenhol, ahol a golyóálló üveg a határértékéhez közeledett. A PELUCOR háromszor-négyszer keményebb és erősebb, mint a hagyományos üveg, így extrém kopásnak kitett rendszerekben is használható. Ezenkívül a PELUCOR egyedülálló tulajdonságai közé tartozik a magasabb hőstabilitás (háromszor), amely lehetővé teszi ennek az anyagnak akár 1600 ° C-os hőmérsékleten történő használatát, valamint rendkívül magas kémiai stabilitást, amely lehetővé teszi agresszív környezetben történő használatát. savas és lúgos környezetben.
Az IBD Deisenroth Engineering kifejlesztett egy átlátszó kerámia páncélt, amelynek ballisztikus teljesítménye hasonló az átlátszatlan kerámia páncélhoz. Az IBD szerint ez az új átlátszó anyag körülbelül 70%-kal könnyebb, mint a páncélüveg, és az átlátszatlan páncélhoz hasonlóan többszörös ütési tulajdonságokkal is rendelkezhet. A Transparent Ceramic IBD Protection a NANOTech kerámiák fejlesztésének mellékterméke. Az IBD-nek sikerült olyan speciális ragasztási eljárásokat kifejlesztenie, amelyek kerámialapok (Mosaic Transparent Armor) összeszerelésére szolgálnak, és ezeket az összeállításokat erős hordozórétegekkel laminálják nagy üvegezésű panelek kialakításához. A kerámia anyag ballisztikai jellemzőinek köszönhetően jelentősen csökkentett tömegű átlátszó páncéllemezek gyártása lehetséges. A Natural NANO-Fibre laminátumokból készült hátlap tovább fokozza az új átlátszó védelem amúgy is kiváló teljesítményét azáltal, hogy nagy mennyiségű energiát képes elnyelni.
Az OSG (Oran Safety Glass) a közelmúltban új ADI technológiát fejlesztett ki. Annak érdekében, hogy megakadályozzák a töredékek áttörését a gépen, általában egy műanyag réteget ragasztanak az üveg hátuljára. Ez a műanyag réteg leválást okoz, és csökkenti az üveg élettartamát. Ráadásul ez a műanyag réteg a mindennapi használat és a nem megfelelő tisztítási módszerek miatt gyakran megsérül, ami megkarcolja a szélvédőt és rontja a láthatóságot.
Míg a katonai járművek átlátszó páncélzata általában ellenáll a súlyosan károsító lőszereknek, mint például a golyóknak és repeszek, az üveg nem áll ki a nagy sebességgel repülő tárgyak közvetlen találatainak. Bár ezek a tárgyak nem okoznak nagy kárt, gyakran az üveg belső rétegei eltörnek, ami költséges javítást eredményez. Ez a teljesen tesztelt és bevált termék egy szabadalmaztatott golyóálló üveg, amely védelmet nyújt a sziklák és más bejövő tárgyak ellen. Az OSG ROCKSTRIKE egy fejlett alternatívája a hagyományos fémhálónak, amelyet gyakran páncélozott és páncélozatlan üvegekre szerelnek, hogy megvédjék a sziklák sérülésétől.
Az OSG új ADI technológiája törésmentes környezetet biztosít az autó belsejében, miközben jelentősen megnövelheti az átlátszó páncél várható élettartamát, és ennek eredményeként meghosszabbíthatja az ebből az üvegből készült ablakok garanciáját.
Az OSG átlátszó anyagokat folyamatosan tesztelik valós helyzetekben: fizikai és ballisztikus támadások visszaszorításában, életmentésben és vagyonvédelemben. Minden páncélozott átlátszó anyag a fő nemzetközi szabványoknak megfelelően készült.
Kis útmutató a szálas anyagokhoz
A szál egy szál, amelyet kompozit anyagok alkotóelemeként használnak. A legerősebb szerkezeti anyagok szálakból készülnek, például szénszálból vagy ultra-nagy molekulatömegű polietilénből (UHMWPE).
A nagy teljesítményű szálak két legfontosabb mérőszáma a szilárdságuk és az, hogy mennyire tudnak megnyúlni a szakadás előtt (szakítószilárdság). Az elmúlt néhány évtizedben különféle vegyi anyagokat találtak fel és folyamatosan fejlesztettek az optimális tulajdonságok elérése érdekében. A legszélesebb körben használt modern, nagy teljesítményű szálak, a KEVLAR, TWARON, DYNEEMA és SPECTRA, para-aramid és nagy szilárdságú polietilén kémiai kötésein alapulnak.
••• Aramid szálak - tartós és hőálló szintetikus szálak osztálya. A mesterséges aramid szó az "aromás poliamid" kifejezésből származik. Olyan szálak, amelyekben a molekulaláncok erősen orientálódnak a rostok tengelye mentén, így a kémiai kötések erőssége kihasználható. Az olyan meta-aramid szálak mellett, mint a NOMEX, a szálak más változatai is az aramid vonalhoz tartoznak. Általában a Teijin által kifejlesztett technora védjegy alatt ismertebb kopoliamid típusúak. Az aramidok magas szintű orientációval rendelkeznek más szálakkal, például az UHMWPE-vel; tulajdonságaikban ez a jellemző érvényesül. Az olyan para-aramid szálak, mint a KEVLAR és a TWARON, kiemelkedő fajlagos szilárdsággal rendelkeznek. A para-aramidok közé tartozik a KEVLAR, a Technora, a TWARON és a Heracron
••• DYNEEMA a DSM Dyneema által gyártott nagy szilárdságú polietilén szál, amely szerint a világ legerősebb szála. 15-ször erősebb, mint az acél és 40%-kal erősebb, mint a hasonló súlyú aramid; ez az egyetlen kompozit anyag a világon, amely önmagában képes megállítani egy AK-47-es géppuskából kilőtt golyót.
••• KEVLAR egy para-aramid szintetikus szál bejegyzett védjegye. A DuPont által 1965-ben kifejlesztett nagy szilárdságú anyagot jellemzően szálakká vagy szövött szövetekké fonják, amelyeket önmagukban vagy kompozit anyagok összetevőjeként használnak. Azonos tömeg mellett a KEVLAR ötször erősebb, mint az acél, ugyanakkor rugalmassága összehasonlíthatatlan az acél rugalmassági határával. A KEVLAR XP szerkezetének köszönhetően csökkenti a potenciálisan súlyos ballisztikus és traumás sérüléseket.
••• NOMEX egy nem gyúlékony meta-aramid anyag bejegyzett védjegye, amelyet az 60-as évek elején fejlesztett ki a DuPont, és 1967-ben vezették be először a piacra. Metaaramid néven ismert.
••• Polibenzimidazol (PBI) nagyon magas olvadáspontú szintetikus szál, amely kiváló hő- és kémiai stabilitása miatt nehezen gyullad is meg. A PBI-t nagy szilárdságú védőruházat készítésére használják.
••• Műselyem - szintetikus regenerált cellulóz szál. Mivel természetes polimerekből készül, nem valódi szintetikus és nem is természetes szál; ez egy félszintetikus vagy mesterséges szál.
••• SPECTRA a Honeywell gyártotta. Ez a szál az egyik legerősebb és legkönnyebb mesterséges szálként ismert. A szabadalmaztatott SHIELD technológiát használva a Honeywell SPECTRA SHIELD, GOLD SHIELD és GOLD FLEX ballisztikus anyagokat is tervez és gyárt, amelyekben a katonai és rendőrségi erők világszerte több mint két évtizede megbíznak. A SPECTRA egy fényes fehér polietilén szál, amely magas vegyszer-, víz- és UV-állósággal rendelkezik; a cég szerint erősebb az acélnál és 40%-kal erősebb az aramidszálaknál, és képes ellenállni a nagy sebességgel terhelt deformációknak.
••• Szintetikus szálak tudósok kiterjedt kutatásának eredménye az állati és növényi eredetű természetes rostok tulajdonságainak javítása érdekében. A szintetikus szálakat általában úgy állítják elő, hogy a lyukakat (általában extrudálással) nyomás alá helyezik (ezeket fonóhálóknak nevezik) rostanyagokkal, amelyek levegő hatására szálakká alakulnak.
••• TWARON a Teijin Aramid para-aramid védjegye. Ez egy tűzálló és tartós szintetikus szál. A cég szerint a tömeg 30-60%-kal csökkenthető a ballisztikus acélhoz képest, ha TWARON-t építenek be a jármű páncéljába. Az LFT (laminált szövet technológiája) SB1 egy rendkívül rugalmas és vékony többrétegű anyag, amely két szövetrétegből áll, amelyek három réteg ultravékony polietilén fólia közé vannak ágyazva, és amelynek speciális szerkezete késlelteti a behatoló golyókat, amelyek szétnyomják a szálakat. A TWARON LFT SB1 hozzávetőlegesen 30%-kal csökkenti a hátsó felület deformációját a viselési kényelem veszélyeztetése nélkül.
••• Ultra-nagy molekulatömegű polietilén (UHMWPE), más néven nagy modulusú polietilén (HMPE) vagy nagy teljesítményű polietilén (HPPE), a hőre lágyuló polietilén csoportba tartozik. Az UHMWPE gélt fonókon keresztül extrudálják, hogy szerkezetorientált szintetikus szálakat képezzenek. Ide tartoznak az anyagok DYNEEMA и SPECTRA. Az ultranagy molekulatömegű polietilén rendkívül hosszú láncokkal rendelkezik, amelyek molekulatömege milliós, jellemzően 2-6 milliós. Nagyon ellenáll az agresszív anyagoknak, kivéve a Brönsted (aprotikus) savakat; rendkívül rosszul szívja fel a nedvességet, és nagyon alacsony súrlódási együtthatója van. Jó önkenő tulajdonságokkal és nagyon magas kopásállósággal rendelkezik, egyes formáiban a kopásállósági együttható 15-szöröse a szénacélnak. A súrlódási tényező lényegesen alacsonyabb, mint a nejloné és az acetálé, és összehasonlítható a politetrafluor-etilénével (teflon); Az UHMWPE kopásállósága nagyobb, mint a teflon. Szagtalan, íztelen és nem mérgező.
Továbbfejlesztett harci sisak
Modern kerámia
A kerámia kompozit páncélzatból készült védelmi rendszerek személyzet, járművek, hajók, helikopterek és repülőgépek számára használhatók. A fejlett ipari kerámiák viszonylag kis súlyúak, és innovatív ballisztikai védelmi megoldásokat kínálnak a tartós páncélrendszerekhez.
A Ceradyne, a 3M vállalat például 77 000 ECH-t (Enhanced Combat Helmets) szállít az amerikai tengerészgyalogságnak egy 80 millió dolláros szerződés keretében a Corps and Army program részeként, amely a harci sisakok cseréjét célozza az amerikai hadsereg minden ágában. Ezek a sisakok ultra-nagy molekulatömegű polietilén (UHMWPE) szálakat használnak hőre lágyuló gyantába ágyazva, ellentétben a jelenlegi generációs harci sisakokkal, amelyekben aramidszálak vannak beágyazva hőre keményedő gyantába. Az ECH sisak profilja nagyon hasonló az Advanced Combat Helmetéhez, kivéve, hogy vastagabb. Az új sisaknak védenie kell néhány puskagolyó ellen, valamint a jelenlegi harci sisakhoz képest magasabb szintű védelmet kell nyújtania a lövedékszilánkok ellen. 2013 júliusában a tengerészgyalogosok 3850 sisakot rendeltek, amelyeket 2013 végéig szállítottak a kihelyezett tengerészgyalogságnak. A tengerészgyalogság összesen 77000 XNUMX sisak vásárlását tervezi, ami elegendő egy nagy létszámú hadtest kontingensének.
A Polaris Defense és az M9 Defense könnyű páncélzatot fejlesztett ki az amerikai hadsereg számára. A fotó egy könnyű taktikai jármű konfigurációjában látható, de ez a páncél bármilyen kerekes taktikai járműre vagy harci platformra is felszerelhető. A cég szerint ez az új páncél tanúsított anyagokból készült, szabadalmaztatott golyóálló anyagok és gyártási eljárások felhasználásával, és a legalacsonyabb fajsúlya van font/négyzetméterben. láb. Az acél-kompozit páncélzat a fémlemezhez hasonló, nagy sebességű gyártási folyamattal kombinálva lehetővé teszi a Polaris/M9 csapat számára, hogy kapszulákat és egyéb ballisztikai elemeket készítsen ebből a páncélból a teljes költség jelentős csökkentésével.
Repülő védelem és páncélozott hajók
Nemcsak az emberek olyan tárgyak, amelyek védelmet igényelnek maguknak. A légi járműveknek védelemre van szükségük annak biztosítására, hogy a létfontosságú rendszerek, a személyzet és az utasok ne sérüljenek meg a földi tűz miatt. Az elmúlt években több fontos program is indult a légijármű-védelem területén innovatív megoldások kidolgozására. Ugyanez vonatkozik a hajókra is, amelyek lefedettségi területe nem azonos a repülőgépek, katonák és járművek számára tervezett páncélzattal, de ennek ellenére fontos szerepet játszik a hajók számos fenyegetéssel szembeni védelmében. A kalózkodás, a kábítószer, az illegális migráció és a tengeri terrorelhárító műveletek elleni küzdelemre helyezett hangsúly azt eredményezte, hogy a hajók különféle fenyegetéseknek vannak kitéve, mint például a kézi lőfegyverek, tüzérség és páncéltörő gránátvetők tüze.
Mindkét elem védelmére specializálódott TenCate védelmet nyújt a nagy hajók számára. A TenCate Advanced Armour repülőgéppáncélját úgy tervezték, hogy maximális védelmet nyújtson minimális hozzáadott tömeg mellett. A ma elérhető legkönnyebb anyagok, például a TenCate LIBA CX vagy a TenCate CERATEGO CX használatával magas szintű védelem érhető el. Ezek a megoldások nagy ellenállást mutatnak a többszörös ütésekkel szemben, megvédik a repülőgépet több golyó vagy repesz becsapódásától. A TenCate Advanced Armor testre szabott könnyű védelmi megoldásokat is kínál, különösen kis vízi járműveken és nagy hajókon való használatra. A haditengerészeti hajókhoz tervezett páncélzatot a kritikus területek védelmére használják a fedélzeten, beleértve a lőszeres tárakat, a kapitányhidakat, a harci információs központokat, a kommunikációs berendezéseket és a fegyverrendszereket.
A Tencate nemrégiben szállította a Tactical Naval Shield-jét, amelyet a lövöldöző védelmére terveztek. Jó működési rugalmassággal három perc alatt felszerelhető vagy eltávolítható.
Tactical Naval Shield, Tencate
Az Embraer KC-390 projekt fővállalkozója, az Aerotron Brazil a TenCate Advanced Armort választotta műszaki és ipari partnerének, valamint anyagok és speciális eljárások szállítójának. Az Aerotron Brazil és a TenCate Advanced Armor együttműködik a ballisztikai védelem tervezésének és prototípusának az ütemezett kivitelezésében, valamint az Embraer KC-390 program súly- és teljesítménykövetelményeinek teljesítésében.
A QinetiQ North America által tervezett és gyártott repülőgép-védelmi készletek ugyanazon az egyszerűsített logisztikai filozófián alapulnak, mint a földi járművek páncélkészletei. A LAST hajópáncélkészlet felszereléséhez nincs szükség a repülőgép módosítására, ezek a készletek logisztikai szempontból teljesen önellátóak. Kedvezőtlen környezeti körülmények között, és szükség esetén csak a személyzet által, csak a készlet részét képező anyagok felhasználásával telepíthetők. A teljes kiegészítő védelmi rendszer egy óra alatt átvihető egyik repülőgépről a másikra.
A Nexter VBCI legénysége és csapatai védve vannak a különféle fenyegetésektől, beleértve a 155 mm-es lövedékek töredékeit, valamint a kis és közepes kaliberű lövedékeket. A hegesztett acél és alumíniumötvözet hajótest töredezésgátló béléssel és további titán lemezekkel van felszerelve a páncéltörő fegyverek elleni védelem érdekében. A doboz alakú fenék és futómű védelmet nyújt az aknarobbanások ellen
Információk