V sodobnih vojskah je velika pozornost namenjena preživetju osebja. V svetu poteka delo na področju ustvarjanja novih oklepov in zaščitnih materialov. Eden najbolj obetavnih ruskih materialov je bil "Super Thread", o katerem je ruski tisk prvič začel aktivno pisati januarja 2021.
Razvijalci posamezne bojne opreme se dobro zavedajo, da so lastnosti osebnega oklepa v veliki meri odvisne od specifične teže materialov, uporabljenih pri izdelavi. V procesu razvoja je vojaška industrija prešla iz jekla s specifično težo 8 g / cm3, najprej na titan - 4,5 g / cm3, nato na aluminij - 2,7 g / cm3, kasneje pa na polimerne kompozitne materiale z indikatorji 1,5 -2 g / cm3, poroča uradni časopis ministrstva za obrambo RF "Krasnaya Zvezda".
Že v tem stoletju je napredek stopil še dlje. Na osnovi polietilenskih vlaken s specifično težo le 0,97 g / cm3 je bilo mogoče dobiti kompozitne materiale s tako trdnostjo, da so omogočali izdelavo oklepov, zaščitnih čelad in zaščitnih elementov za oklepna vozila. Govorimo o vlaknih z visoko molekulsko maso. Čelade, izdelane iz njih, so tehtale le 0,8 kg, njihova proizvodnja je bila prvič razporejena v ZDA in Nemčiji. Zahvaljujoč prizadevanjem ruskih inženirjev in znanstvenikov so se pri nas pojavile podobne tehnologije.
Kaj je Super Thread
"Super nit" je obetaven ruski material z visokimi zaščitnimi lastnostmi. Njegovo proizvodnjo je mogoče uporabiti neposredno v Rusiji in jo uporabiti pri izdelavi oklepov in druge osebne zaščitne opreme za vojaško osebje. To nenavadno ime skriva še posebej lahka polietilenska vlakna ultra visoke molekulske mase (UHMWPE). Novo snov so ustvarili ruski kemiki z raziskovalnega inštituta za sintetična vlakna v Tveru.
Specifična trdnost novega materiala je 350 gf / tex (pokazatelj relativne lomne obremenitve). To je skoraj 1,5 -krat višje od zmogljivosti najboljših aramidnih vlaken tipa kevlar v tem trenutku. Po besedah Jevgenija Harčenka, glavnega oblikovalca zaščitnih sistemov za vojaško opremo in generalnega direktorja Armokoma, je bilo mogoče sestavljeno kompozicijo na osnovi novih vlaken razviti šele leta 2020.
Po mnenju specialista je bila težava v tem, da zaradi skoraj ničelnega koeficienta trenja skupaj z visoko elektrifikacijo ni bilo mogoče predelati novih vlaken s tradicionalnimi metodami tkanja v učinkovito tkanino. Druga težava je bilo iskanje primernega polimernega veziva za lepljenje vlaken UHMWPE v monolitni kompozit. Težava je bila v tem, da je bil oprijem novega materiala blizu nič.
Naštete težave so povzročile ustvarjanje kompozita na osnovi novega vlakna iz tverskih kemikov šele leta 2020. Kompozit na osnovi "Supernity" je bil rezultat skupnega dela inženirjev podjetja "Armocom" in Centralnega raziskovalnega inštituta za posebno strojništvo (Khotkovo). Ruski strokovnjaki niso le izbrali zahtevane sestave kompozita na podlagi novega vlakna, temveč so razvili tudi učinkovite tehnologije za oblikovanje ravnih in ukrivljenih izdelkov Supernite.
Zahvaljujoč prizadevanjem domačih kemikov in inženirjev, ki delajo s kompoziti, se je v državi pojavil kompozitni material, edinstven po svojih zmogljivostih in učinkovitosti. Ima visoke balistične in strukturne lastnosti. Še pomembneje je, da lahko sile ruskih industrijskih podjetij pripeljejo material do stopnje praktične uporabe. V prihodnje bo lahko konkuriral tujim kolegom in jih na nek način presegel že zdaj.
Kaj je znano o zaščitnih lastnostih novega materiala
Materiali, ki jih je objavilo podjetje "Armocom", dajejo predstavo o zaščitnih lastnostih novega kompozita. Z bistveno manjšo gostoto ruskega polietilenskega kompozita ima novi material lastnosti trdnosti na ravni najboljših tujih analogov.
Najpomembnejše je, da balistične lastnosti "Supernitija" niso le 40 odstotkov boljše od aramidnih kompozitov na osnovi tkanine "Kevlar", ampak tudi bistveno višje od tujih kompozitov UHMWPE. "Armocom" ugotavlja, da je doseganje najboljših lastnosti novega zaščitnega materiala lahko povezano z uporabljeno nekonvencionalno tehnologijo navitja-kompresorja.
Glede na specifično težo nova ruska snov podjetja Armokom ustreza izraelskemu UDHMWPE (UniDirectional). UniDirectional je najnovejši izraelski kompozitni balistični zaščitni material. Tako ruski kot izraelski razvoj imata enako specifično težo - 0,98 g / cm3. Hkrati je natezna trdnost ruske snovi 950 MPa, izraelske - približno 900 MPa. Odpornost proti drobljenju "Superniti" V50 je 670 m / s, izraelski UD kompozit je 630 m / s. Odpornost drobcev V50 nam pove o hitrosti, s katero simulator drobcev sreča zaščitni element, pri katerem je zagotovljen njegov neprodor z verjetnostjo 0,5.
Treba je opozoriti, da je razširjen ameriški aramidni organoplastik tipa Kevlar bistveno slabši od navedenih UHMWPE. Tako njegova specifična teža doseže 1,25 g / cm3, natezna trdnost - 800 MPa, odpornost proti lomljenju V50 - 480 m / s. Vse navedene lastnosti daje podjetje Armokom za oklepne materiale z površinsko gostoto ojačitve 4 kg / m2.
Poleg dobre zaščite pred šrapneli bo novi ruski kompozitni material lahko ustavil samodejne naboje. Družba Armokom ugotavlja, da če je bilo tradicionalno za zaščito pred avtomatskim strelivom potrebno kombinirati nadtrdne keramične plošče s specifično težo približno 3 g / cm3 na sprednji strani zaščite z organoplastiko na zadnji strani oklepnih elementov, potem bo novi material omogočil brez relativno tanke keramike …
Družba ugotavlja, da lahko razviti polietilenski kompozit ustavi številne sodobne krogle z ostrim kotom brez dodatne uporabe keramike. V "Armocomu" poudarjajo, da se luknja, ki jo je prebila krogla, samozategne in stisne kroglo z vseh strani. Ali pa novi kompozit deluje kot spojina za takojšnje utrjevanje, ki preprosto zdrobi lupino in včasih samo jedro krogle.
Pomembna prednost in prednost vseh vlaken UHMWPE je v nasprotju z večino obstoječih kompozitnih materialov ta, da imajo pozitivno vzgon. Ta lastnost materiala omogoča izdelavo oklepa, učinkovitega tudi pri premagovanju vodnih ovir. Takšna zaščitna oprema bo zelo koristna pri opremi marincev in mornarjev. Razvijalec izraelskega vlakna UDHMWPE UD-UniDirectional je tudi poudaril, da material nima absorpcije vode.
Kakšne priložnosti ponuja uporaba ruskega UHMWPE
Domači strokovnjaki so že na podlagi najnovejših vlaken UHMWPE izdelali različne sestavljene oklepne elemente, namenjene zaščiti vitalnih organov vojaškega osebja pred sovražnikovim ročnim strelnim orožjem in nogami pred udarci drobcev. Za razliko od vseh tujih kolegov so bili ruski zaščitni elementi za oklep najprej izdelani po metodi navijanja.
Novo rusko vlakno UHMWPE, ki je prejelo simbol "Super nit", se bo v prihodnosti lahko uporabljalo pri izdelavi zaščitnih elementov za novo generacijo bojne opreme "Ratnik" ali popolnoma novega kompleta opreme pod drugim imenom.
Prvi zaščitni elementi, ki lahko postanejo osnova za novo vojaško opremo za vojaško osebje, so bili izdelani že v podjetju "Armokom". Zlasti čelada in prsni koš pancirja sta bili izdelani iz kompozita UHMWPE. Po besedah inženirja Jurija Danilina, ki je preizkusil izdelani komplet, se novi izdelek po ergonomiji in teži bistveno razlikuje od kompleta Ratnik, s katerim se je moral ukvarjati tudi prej.
Pomemben dosežek za rusko obrambno industrijo je bil, da je država lahko proizvedla nov razred zaščitnih izdelkov na osnovi materialov, ki so 20-35 odstotkov boljši od razširjene aramidne organoplastike tipa kevlar na svetu. Izvaja se tudi postopek nadomestitve uvoza, ko se lahko velik del ali vse količine UHMWPE proizvede v Rusiji. Do sedaj je tovrstne materiale naša država kupovala v tujini. Še ena pozitivna točka neposredno izhaja iz prejšnje - ruski materiali so pol cenejši od tujih kolegov.
