Най -важната задача, решена от обещаващото стрелково оръжие, разработвано в рамките на американската програма NGSW, трябва да бъде да се гарантира гарантираното проникване на съвременни и усъвършенствани бронежилетки, разработени във водещите световни оръжейни лаборатории. Преди да се върнем към проблема за разработването на „меч“, обещаващо стрелково оръжие, способно ефективно да противодейства на американски оръжия, разработени по програмата NGSW, би било препоръчително да се запознаем с „щита“- технологиите за създаване на обещаващи лични бронежилетки (NIB).
Има мнение, че проблемът с проникването на NIB е пресилен, тъй като ако куршум удари врага, той или ще бъде толкова ранен, че няма да може да продължи да участва активно във военни действия, или ударът ще трябва да бъде в частта от тялото, която не е защитена от бронирани елементи. Съдейки по програмата NGSW, въоръжените сили на САЩ не считат този проблем за преднамерен. Проблемът е, че скоростта на подобряване на обещаващите NIB в момента е значително по -висока от скоростта на подобряване на стрелковото оръжие. А въоръжените сили на САЩ просто се опитват да направят пробив в посока на радикално подобряване на характеристиките на малките оръжия, въпросът е дали ще успеят?
Има два основни начина за увеличаване на бронепробиваемостта на боеприпаси - увеличаване на неговата кинетична енергия и оптимизиране на формата и материала на боеприпасите / ядрото на боеприпасите (разбира се, не говорим за експлозивни, кумулативни или отровни боеприпаси). И тук всъщност попадаме в определена граница. Куршум или сърцевина за него е направен от керамични сплави с висока твърдост и достатъчно висока плътност (за увеличаване на масата), те могат да бъдат направени по -твърди и по -здрави, едва ли по -плътни. Увеличаването на масата на куршума чрез увеличаване на размерите му също е практически невъзможно при приемливите размери на ръчно стрелково оръжие. Остава увеличаване на скоростта на куршума например до хиперзвуков, но в този случай разработчиците са изправени пред огромни трудности под формата на липса на необходимите горива, изключително бързо износване на цевта и висок откат, действащ върху стрелецът. Междувременно подобряването на NIB става много по -интензивно.
Материали (редактиране)
От създаването си личните бронежилетки са изминали дълъг път от стоманени кираси и плочи до съвременни бронежилетки, изработени от арамидна тъкан с вложки от полиетилен с висока плътност с висока молекулна маса (UHMWPE) и боров карбид.
NIB се подобрява в областта на търсенето на нови материали, създавайки композитни и металокерамични бронирани елементи, оптимизирайки формата и структурата на NIB елементи, включително в микро и наноразмер, което ефективно ще разсейва енергията на куршумите и фрагментите. Разработват се и по-екзотични решения, като "течна броня" на базата на не-нютоновски течности.
Най -очевидният начин е да се подобрят традиционните дизайни на бронята, като се подсилят с вложки от обещаващи композитни и керамични материали. В момента по-голямата част от NIB е оборудвана с вложки, изработени от термоусилена стомана, титан или силициев карбид, но те постепенно ги заменят с бронирани елементи от бор карбид, които имат по-ниско тегло и значително по-висока устойчивост.
Структура
Друго направление за подобряване на НИБ е търсенето на оптималната структура на разполагане на бронирани елементи, която, от една страна, трябва да покрива максималната повърхност на тялото на изтребителя, а от друга, да не ограничава неговата движение. Като пример, макар и не съвсем успешно, но интересно развитие, може да се посочи бронежилетката Dragon Skin, проектирана и произведена от американската компания Pinnacle Armor. Бронежилетката "Драконова кожа" има люспесто разположение на бронирани елементи.
Свързаните дискове от силициев карбид с диаметър 50 mm и дебелина 6, 4 mm осигуряват удобството при носене на този NIB поради известна гъвкавост на дизайна и в същото време достатъчно голяма площ от защитената повърхност. Този дизайн също така осигурява устойчивост на многократни удари на куршуми, изстреляни от стрелково оръжие от близко разстояние - „Драконова кожа“може да издържи до 40 удара от автомат Heckler & Koch MP5, пушка М16 или автомат Калашников (единственият въпрос е колко от коя и коя касета?).
Недостатъкът на "люспестото" разположение на бронежилетките на бронираните елементи е почти пълната липса на защита на войника от нараняване отвъд бариерата, което води до сериозни наранявания или смърт на военнослужещи дори без да проникнат в NIB, в резултат на което бронежилетките от този тип не са преминали изпитанията на американската армия. Въпреки това те се използват от някои специални сили и специални служби на САЩ.
Подобна "люспеста" схема е внедрена в съветската бронежилетка ЖЗЛ-74, предназначена за изключителна защита срещу студени оръжия, при която бронирани елементи-дискове с диаметър 50 мм и дебелина 2 мм от алуминиева сплав АБТ-101 са използвани.
Въпреки недостатъците на NIB "Dragon Skin", люспестата подредба на броневите елементи може да се използва в комбинация с други видове бронезащита и амортизиращи елементи, за да се намали въздействието на куршуми и фрагменти отвъд преградата.
Учени от Американския университет за ориз са разработили необичайна структура, която позволява на обекта да абсорбира по -ефективно кинетичната енергия, отколкото монолитен обект от същата суровина. Основата на научната работа беше изследването на свойствата на въглеродните нанотръбни сплетения, които имат свръхвисока плътност поради специалното подреждане на нишките, с кухини на атомно ниво, което им позволява да абсорбират енергия с висока ефективност, когато сблъсък с други предмети. Тъй като все още не е възможно да се възпроизведе напълно такава структура на наноразмер в индустриален мащаб, беше решено тази структура да се повтори в макроразмери. Изследователите са използвали полимерни нишки, които могат да бъдат отпечатани на 3D принтер, но подредени в същата система като нанотръбите и завършват с кубчета с висока якост и сгъваемост.
За да проверят ефективността на конструкцията, учените създадоха втори обект от същия материал, но монолитен и във всеки от тях беше изстрелян куршум. В първия случай куршумът спря вече на втория слой, а във втория той отиде много по -дълбоко и причини повреда на целия куб - той остана непокътнат, но покрит с пукнатини. Пластмасов куб със специална структура също беше поставен под налягане, за да се изпита неговата здравина под налягане. По време на експеримента обектът се свива поне два пъти, но целостта му не е нарушена.
Метална пяна
Говорейки за материали, чиито свойства до голяма степен се определят от структурата, не можем да не споменем развитието в областта на метален пяна - метал или композитна метална пяна. Пяна метал може да бъде създадена на базата на алуминий, стомана, титан, други метали или техните сплави.
Специалисти от Университета на Северна Каролина (САЩ) са разработили метал от пяна със стоманена матрица, обграждаща го между горния керамичен слой и тънък долен слой алуминий. Пяна от метал с дебелина по-малка от 2,5 см спира бронебойните куршуми от 7, 62 мм, след което на задната повърхност остава отвор с по-малко от 8 мм.
Освен всичко друго, плочата от пяна ефективно намалява ефектите на рентгеново, гама и неутронно излъчване, а също така предпазва от огън и топлина два пъти по-добре от конвенционалния метал.
Друг материал с куха структура е свръхлека форма на пяна, създадена от HRL Laboratories съвместно с Boeing. Новият материал е сто пъти по -лек от полистирол - той е 99,99% въздух, но има изключително висока твърдост. Според разработчиците, ако едно яйце е покрито с този материал и то падне от височина 25 етажа, то няма да се счупи. Получената пяна е толкова лека, че може да лежи върху глухарче.
Прототипът използва кухи никелови тръби, свързани помежду си, чието разположение е подобно на структурата на човешките кости, което позволява на материала да абсорбира много енергия. Всяка тръба има дебелина на стената около 100 нанометра. Вместо никел, в бъдеще могат да се използват други метали и сплави.
Този материал или неговият аналог, както и споменатият по-горе структуриран полимерен материал, могат да се считат за използване в обещаващи NIB като елементи от лека и издръжлива амортизираща опора, предназначена да минимизира увреждането на тялото от куршуми отвъд преградата.
Нанотехнологии
Един от най-обещаващите материали, който се очаква да бъде широко използван в различни индустрии на 21-ви век, е графенът, двуизмерна алотропна модификация на въглерода, образувана от слой въглеродни атоми с дебелина един атом. Испански експерти разработват бронежилетки на базата на графен. Развитието на графенова броня започва в началото на 2000 -те години. Резултатите от изследванията се считат за обещаващи, през септември 2018 г. разработчиците преминаха към практически тестове. Проектът се финансира от Европейската агенция за отбрана и в момента продължава, с участието на специалисти от британската компания Cambridge Nanomaterials Technology.
Подобна работа се извършва в САЩ, по -специално в университета „Райс“и университета в Ню Йорк, където бяха проведени експерименти за бомбардиране на графенови листове с твърди предмети. Графеновата броня се очаква да бъде значително по -здрава от кевлара и ще се комбинира с керамична броня за най -добри резултати. Най -голямото предизвикателство е производството на графен в промишлени количества. Като се има предвид потенциалът на този материал в различни индустрии, няма съмнение, че ще бъде намерено решение. Според вътрешна информация, която се появи на страниците на специализирани медии през декември 2019 г., Huawei планира да пусне смартфона P40 с графенова батерия (с графенови електроди) на пазара в началото на 2020 г., което може да показва значителен напредък в индустриалното производство на графен.
В края на 2007 г. израелски учени създадоха самолечебен материал на базата на наночастици волфрамов дисулфид (сол на волфрамов метал и сероводородна киселина). Волфрамовите дисулфидни наночастици са слоести фулереноподобни или нанотубуларни образувания. Нанотубулените притежават рекордни механични характеристики, които са фундаментално недостижими за други материали, невероятна гъвкавост и здравина, която е на ръба на силата на ковалентни химични връзки.
Възможно е в бъдеще бронежилетките, пълни с този материал, да надминат по характеристики всички други съществуващи и обещаващи модели NIB. В момента разработването на NIB на базата на волфрамово -дисулфидни нанотръби е на етап лабораторни изследвания поради високата цена на синтеза на изходния материал. Въпреки това, определена международна компания вече произвежда наночастици волфрамов и молибденов дисулфид в количество от много килограми годишно, използвайки патентована технология.
Голяма британска отбранителна компания Bae Systems разработва бронежилетки, пълни с гел. В бронежилетки, пълни с гел, се предполага, че импрегнира арамидното влакно с не-нютоновска течност, която има свойството да се втвърдява незабавно при удар. Смята се, че "течната броня" е една от най -обещаващите области за развитие на обещаващите NIB. Подобна работа се извършва в Русия по отношение на обещаващия комплект оборудване за войниците "Ратник-3".
По този начин може да се заключи, че обещаващите НИБ се планират да бъдат създадени с помощта на най -новите технологии в челните редици на технологичния прогрес. Ако говорим за малки оръжия, тогава тук не се наблюдава такъв технологичен бунт. Каква е причината за това, липсата на нужда или консерватизмът на оръжейната индустрия?
Много проекти на обещаващи НИБ със сигурност ще се задържат, но някои от тях със сигурност ще „стрелят“и евентуално ще направят всички дребни оръжия на 20-ти век остарели, точно както лъковете, арбалетите и стрелковото оръжие с натоварване на дулото са остарели по тяхно време. В допълнение, бронежилетката не е единствената важна част от екипировката за боец, която може радикално да увеличи оцеляването му в битка.
