Tekoči "oklep" za zaščito ljudi

Tekoči "oklep" za zaščito ljudi
Tekoči "oklep" za zaščito ljudi

Video: Tekoči "oklep" za zaščito ljudi

Video: Tekoči
Video: Nordic Air Chiefs move closer to creating a Nordic Air Force 2024, April
Anonim

Glavno sredstvo za zaščito osebja pred naboji in geleni je trenutno oklep. V zadnjih desetletjih je šel daleč v evolucijo, zato so bile najbolj razširjene le tri različice njegove zasnove, do neke mere medsebojno povezane. Tako se uporabljajo oklepi na osnovi kovinskih plošč, kevlarjev in kombiniranih, v katerih so kevlarski listi prepredeni s ploščami iz ustrezne kovine. Redno se poskušajo prilagoditi starodavnemu razvoju, kot je na primer lamelarni oklep, zaščiti pred kroglami, vendar doslej na tem področju ni bil dosežen poseben uspeh.

Tekoči "oklep" za zaščito ljudi
Tekoči "oklep" za zaščito ljudi

Glavni problem sodobnega oklepa je razmerje "teža - kakovost zaščite". Z drugimi besedami, zanesljivejši pancir se izkaže za težkega, tisti, ki ima sprejemljivo težo, pa ima prenizek zaščitni razred. Mimogrede, ravno to je problem, ki naj bi ga rešil Kevlar. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so med raziskavami ugotovili, da kevlar tkanina iz gostega tkanja, položena v več plasti, učinkovito razprši energijo krogle po celotni površini, tako da krogla ne more prodreti skozi celotno kevlarsko vrečko. V kombinaciji s ploščo iz primerne kovine (na primer titana) je ta lastnost tkanine Kevlar omogočila ustvarjanje razmeroma lahkih neprebojnih jopičev, ki imajo enake zaščitne lastnosti kot vse kovine.

Vendar ima kovinski oklep iz kevlarja svoje pomanjkljivosti. Zlasti ima še vedno veliko težo in precejšnjo debelino. V primeru bojnega dela vojaka je to lahko zelo pomembno: borec je prisiljen nositi dodatno težo na ramenih, kar bi lahko uporabili za prevzem več streliva ali preskrbe. Toda v tem primeru morate izbirati med nosilnostjo in zdravjem, če ne življenjem. Izbira je torej jasna. Znanstveniki po vsem svetu se že več kot ducat let trudijo rešiti to težavo in že obstajajo določeni uspehi. Leta 2009 je bila skoraj senzacionalna novica. Skupina britanskih znanstvenikov pod vodstvom R. Palmerja je razvila poseben gel, imenovan D3O. Njegova posebnost je v tem, da gel ob udarcu velike sile postane trši, hkrati pa ohrani relativno nizko težo. Ker ni bilo udarcev, je gel vrečka ostala mehka in prožna. Gel D3O je bil predlagan za uporabo v oklepih, posebnih modulih za zaščito vozil in celo kot mehka podloga za vojaške čelade. Zadnja točka je še posebej zanimiva. Po Palmerjevih besedah bo čelada s takšno podlogo postala neprebojna. Ali res ne ve, kakšno ceno so vojaki prve svetovne vojne plačali za neprebojne čelade? Kljub temu se je britansko obrambno ministrstvo zanimalo za gel in Palmerjevemu laboratoriju dodelilo 100 tisoč funtov. V treh letih, ki so minila od takrat, so se redno pojavljale novice o napredku dela, foto in video materiali s preskusov naslednje različice gela, vendar dokončana čelada ali telovnik z D3O še ni bila prikazana.

Malo kasneje so podoben gel pokazali predstavnikom agencije DARPA. Ameriški kolega D3O je razvil Armor Holdings. Deluje na popolnoma istem principu. Oba gela sta v bistvu tisto, kar fizika imenuje ne-newtonovska tekočina. Glavna značilnost takšnih tekočin je narava njihove viskoznosti. V večini primerov gre za tekoče raztopine trdnih snovi s sorazmerno velikimi molekulami. Zaradi te lastnosti ima ne-newtonska tekočina viskoznost, ki je neposredno odvisna od gradienta hitrosti. Z drugimi besedami, če telo z njim komunicira pri nizki hitrosti, se bo preprosto utopilo. Če telo z dovolj veliko hitrostjo udari v ne-newtonsko tekočino, bo zaradi viskoznosti in elastičnosti raztopine zavirano ali celo zavrženo. Podobno tekočino lahko naredite tudi doma iz navadne vode in škroba. Takšne lastnosti nekaterih raztopin so znane že zelo dolgo, relativno nedavno pa so dosegle uporabo nenevtonskih tekočin za zaščito pred kroglami in šrapneli.

Zadnji uspešen projekt "tekočega oklepa" do danes je ustvarila britanska podružnica BAE Systems. Njihova sestava Shear Thickening Liquid (delovno ime neprebojna krema) se je pojavila leta 2010 in se načrtuje, da se ne bo uporabljala samostojno, ampak v kombinaciji s kevlarjevimi listi. BAE Systems iz očitnih razlogov ne razkriva sestave njihove ne-newtonske tekočine za oklepnike, vendar je zaradi poznavanja fizike mogoče narediti določene zaključke. Najverjetneje gre za vodno raztopino neke snovi (snovi), ki ima najprimernejše lastnosti viskoznosti za močne udarce. V projektu Shear Thickening Liquid je končno prišlo do ustvarjanja polnopravnega oklepa, čeprav izkušenega. Z enako debelino kot 30-slojni telovnik iz kevlara ima "tekoči" trikrat manjše število plasti sintetične tkanine in polovico teže. Kar zadeva zaščito, ima STL Gel Liquid Body Armor skoraj enako zaščito kot 30-slojni Kevlar. Razliko v številu listov tkanine nadomestijo posebne polimerne vrečke z ne-newtonovskim gelom. Leta 2010 se je začelo testiranje že izdelanega prototipa oklepa na osnovi gela. V ta namen so odstrelili poskusne in kontrolne vzorce. 9-milimetrske naboje Lugerjeve kartuše 9x19 mm so bile izstreljene iz posebnega pnevmatskega topa s hitrostjo gobca okoli 300 m / s, kar je nekoliko podobno večini vrst strelnega orožja, ki je za to kartušo. Zaščitne lastnosti poskusnega in kontrolnega oklepa so bile približno enake.

Vendar ima zaščitni oklep, zaščiten s tekočino, številne pomanjkljivosti. Najbolj očitna je v fluidnosti gela v normalnih pogojih: lahko izteče skozi luknjo za krogle in raven zaščite jopiča se bo znatno zmanjšala. Poleg tega tekočina ali gel, ki ni Newtonov, ne more popolnoma absorbirati ali razpršiti vse energije krogle. V skladu s tem je znatno izboljšanje zmogljivosti mogoče le s hkratno uporabo kevlarja, vrečk za tekočino in kovinskih plošč. Očitno v tem primeru seveda ne more ostati sledi od prednosti teže, če tak telovnik primerjate samo s kevlarom. Hkrati se lahko rahlo povečanje teže šteje za povsem ustrezno plačilo za izboljšanje zaščitnih lastnosti.

Na žalost doslej niti en kos neprebojnega oklepa ali druge zaščite, ki uporablja načela ne-newtonske tekočine, ni zapustil faze laboratorijskih testov. Vse raziskovalne organizacije, ki se ukvarjajo s tem problemom, si predvsem prizadevajo povečati učinkovitost zaščite tekočin / gelov in zmanjšati njihovo gostoto, da bi zmanjšale celotno težo oklepa ali čelade. Občasno se pojavijo nepreverjeni podatki, da bo ta ali tisti vzorec kmalu v poskusne operacije v britanske ali ameriške enote, vendar zaenkrat uradne potrditve tega ni bilo. Morda se varnostne sile tujih držav preprosto bojijo zaupati življenju borcev v novi in, odkrito povedano, še ne videti zanesljivi tehnologiji.

Priporočena: