Den vigtigste opgave løst af de lovende håndvåben, der udvikles inden for rammerne af det amerikanske NGSW -program, bør være at sikre en garanteret penetration af moderne og avanceret rustning, der er udviklet i verdens førende våbenlaboratorier. Inden vi vender tilbage til problemet med at udvikle et "sværd", et lovende håndvåben, der effektivt kan modvirke amerikanske våben, der er udviklet under NGSW -programmet, ville det være tilrådeligt at stifte bekendtskab med "skjoldet" - teknologier til at skabe lovende personlige kropspanser (NIB)).
Der er en opfattelse af, at problemet med NIB-penetration er langt ude, da hvis en kugle rammer fjenden, vil han enten blive så skadet, at han ikke vil være i stand til aktivt at deltage i fjendtligheder, eller så skal hit være i den del af kroppen, der ikke er beskyttet af rustningselementer. At dømme efter NGSW-programmet anser de amerikanske væbnede styrker ikke dette problem for langt ude. Problemet er, at forbedringshastigheden for lovende NIB i øjeblikket ligger betydeligt foran forbedringen af håndvåben. Og de amerikanske væbnede styrker forsøger bare at få et gennembrud i retning af radikal forbedring af håndvåbenes egenskaber, spørgsmålet er, om det lykkes?
Der er to hovedmåder til at øge rustningspenetrationen af en ammunition - at øge dens kinetiske energi og optimere formen og materialet på ammunition / ammunitionskernen (vi taler naturligvis ikke om eksplosiv, kumulativ eller forgiftet ammunition). Og her løber vi faktisk ind i en vis grænse. En kugle eller en kerne til den er lavet af keramiske legeringer med høj hårdhed og høj nok densitet (for at øge massen), de kan gøres hårdere og stærkere, næppe tættere. At øge en kugles masse ved at øge dens dimensioner er også praktisk talt umuligt i de acceptable dimensioner af håndholdte håndvåben. Der er fortsat en stigning i kuglens hastighed, for eksempel til hypersonisk, men i dette tilfælde står udviklerne over for enorme vanskeligheder i form af mangel på nødvendige drivmidler, ekstremt hurtigt tøndeslitage og høj rekyl, der virker på skytte. Imens går forbedringen af NIB meget mere intensivt.
Materialer
Siden begyndelsen er personlig kropsrustning kommet langt fra stålkuirer og plader til moderne karosseripanser lavet af aramidstof med indsatser lavet af ultrahøj molekylvægt med høj densitet polyethylen (UHMWPE) og borcarbid.
NIB forbedrer inden for områderne søgning efter nye materialer, skaber sammensatte og metalkeramiske rustningselementer, optimerer formen og strukturen af NIB-elementer, herunder på mikro- og nanoskala, hvilket effektivt vil sprede energien fra kugler og fragmenter. Flere eksotiske løsninger bliver også udarbejdet, såsom "flydende rustning" baseret på ikke-newtoniske væsker.
Den mest oplagte måde er at forbedre de traditionelle designs af karosseripanser ved at forstærke dem med indsatser lavet af lovende komposit- og keramiske materialer. I øjeblikket er det meste af NIB udstyret med skær lavet af varmestyrket stål, titanium eller siliciumcarbid, men de erstatter dem gradvist med borcarbid-rustningselementer, som har en lavere vægt og betydeligt højere modstand.
Struktur
En anden retning for at forbedre NIB er søgen efter den optimale struktur af placeringen af pansrede elementer, som på den ene side skal dække det maksimale overfladeareal af jagerflyets krop og på den anden side ikke bør begrænse hans bevægelse. Som et eksempel, omend ikke helt vellykket, men interessant udvikling, kan man nævne Dragon Skin kropspanseren, designet og fremstillet af det amerikanske firma Pinnacle Armor. Kroppsrustningen "Dragon Skin" har et skællende arrangement af rustningselementer.
Bonded disks lavet af siliciumcarbid med en diameter på 50 mm og en tykkelse på 6, 4 mm giver bekvemmeligheden ved at bære denne NIB på grund af en vis fleksibilitet i designet og samtidig et tilstrækkeligt stort område af den beskyttede overflade. Dette design giver også modstand mod gentagne slag af kugler affyret fra håndvåben på nært hold - "Dragon Skin" kan modstå op til 40 slag fra en Heckler & Koch MP5 -maskingevær, M16 -riffel eller Kalashnikov -angrebsgevær (det eneste spørgsmål er, hvor meget af hvilken og hvilken patron?).
Ulempen ved kropspansers "skællede" layout af rustningselementer er den næsten fuldstændige mangel på beskyttelse af soldaten mod skader ud over barrieren, hvilket fører til alvorlige kvæstelser eller død af soldater selv uden at trænge ind i NIB, som følge af hvilken kropsrustning af denne type bestod ikke den amerikanske hærs test. Ikke desto mindre bruges de af nogle specialstyrker og specialtjenester i USA.
En lignende "skællet" ordning blev implementeret i den sovjetiske kropsrustning ZhZL-74 designet til ekstrem beskyttelse mod kolde våben, hvor rustningselementer-skiver med en diameter på 50 mm og en tykkelse på 2 mm lavet af ABT-101 aluminiumslegering var Brugt.
På trods af manglerne ved NIB "Dragon Skin" kan det skællende arrangement af rustningselementer bruges i kombination med andre former for rustningsbeskyttelse og stødabsorberende elementer for at reducere påvirkning af kugler og fragmenter ud over barrieren.
Forskere fra American Rice University har udviklet en usædvanlig struktur, der gør det muligt for objektet mere effektivt at absorbere kinetisk energi end en monolitisk genstand fra det samme råmateriale. Grundlaget for det videnskabelige arbejde var undersøgelsen af egenskaberne af carbon nanorørsplexus, der har en ultrahøj densitet på grund af filamenternes særlige arrangement, med hulrum på atomniveau, som giver dem mulighed for at absorbere energi med høj effektivitet, når kolliderer med andre genstande. Da det endnu ikke er muligt fuldstændigt at reproducere en sådan struktur på nanoskalaen i industriel skala, blev det besluttet at gentage denne struktur i makrostørrelser. Forskerne brugte polymerfilamenter, der kan udskrives på en 3D -printer, men arrangeret i samme system som nanorør og endte med terninger med høj styrke og komprimerbarhed.
For at teste effektiviteten af strukturen skabte forskerne et andet objekt fra det samme materiale, men monolitisk, og der blev skudt en kugle i hver af dem. I det første tilfælde stoppede kuglen allerede på det andet lag, og i det andet gik den meget dybere og forårsagede skade på hele terningen - den forblev intakt, men dækket med revner. En plastikterning med en særlig struktur blev også sat under pres for at teste dens styrke under tryk. Under forsøget skrumpede objektet mindst to gange, men dets integritet blev ikke krænket.
Skummetal
Når man taler om materialer, hvis egenskaber i høj grad bestemmes af strukturen, kan man ikke undlade at nævne udviklingen inden for skummetal - metal eller kompositmetalskum. Skummetal kan dannes på basis af aluminium, stål, titanium, andre metaller eller deres legeringer.
Specialister fra University of North Carolina (USA) har udviklet et stålskummetal med en stålmatrix, der omslutter det mellem det øverste keramiske lag og et tyndt underlag af aluminium. Skummetal mindre end 2,5 cm tykt stopper panserbrydende kugler på 7, 62 mm, hvorefter der forbliver et hul på mindre end 8 mm på bagsiden.
Blandt andet reducerer skumpladen effektivt virkningerne af røntgen-, gamma- og neutronstråling og beskytter også mod ild og varme dobbelt så godt end konventionelt metal.
Et andet materiale med hul struktur er en ultralet form af skum, skabt af HRL Laboratories i forbindelse med Boeing. Det nye materiale er hundrede gange lettere end polystyren - det er 99,99% luft, men det har en ekstremt høj stivhed. Ifølge udviklerne, hvis et æg er dækket med dette materiale, og det falder fra en højde på 25 etager, vil det ikke gå i stykker. Det resulterende skum er så let, at det kan ligge på en mælkebøtte.
Prototypen bruger hule nikkelrør forbundet til hinanden, hvis arrangement ligner strukturen af menneskelige knogler, hvilket gør det muligt for materialet at absorbere meget energi. Hvert rør har en vægtykkelse på cirka 100 nanometer. I stedet for nikkel kan andre metaller og legeringer bruges i fremtiden.
Dette materiale eller dets analoge samt det ovennævnte strukturerede polymermateriale kan overvejes til brug i lovende NIB'er som elementer af let og holdbar stødabsorberende støtte designet til at minimere skader på kroppen af kugler ud over barrieren.
Nanoteknologi
Et af de mest lovende materialer, der forudsiges at blive brugt i vid udstrækning i forskellige industrier i det 21. århundrede, er grafen, en todimensionel allotrop modifikation af kulstof dannet af et lag carbonatomer, der er et atom tykt. Spanske eksperter udvikler en kropsrustning baseret på grafen. Udviklingen af grafenpanser startede i begyndelsen af 2000'erne. Forskningsresultaterne betragtes som lovende. I september 2018 flyttede udviklerne til praktiske tests. Projektet er finansieret af European Defense Agency og er i øjeblikket i gang med deltagelse af specialister fra det britiske firma Cambridge Nanomaterials Technology.
Lignende arbejde er i gang i USA, især ved Rice University og University of New York, hvor der blev udført forsøg med at bombardere grafenark med faste genstande. Graphene rustning forventes at være betydeligt stærkere end Kevlar og vil blive kombineret med keramisk rustning for de bedste resultater. Den største udfordring er produktionen af grafen i industrielle mængder. I betragtning af dette materiales potentiale i forskellige industrier er der imidlertid ingen tvivl om, at der vil blive fundet en løsning. Ifølge insiderinformation, der blev vist på siderne i specialiserede medier i december 2019, planlægger Huawei at lancere P40 -smartphonen med et grafenbatteri (med grafenelektroder) på markedet i begyndelsen af 2020, hvilket kan indikere betydelige fremskridt i den industrielle produktion af grafen.
I slutningen af 2007 skabte israelske forskere et selvhelbredende materiale baseret på nanopartikler af wolframdisulfid (et salt af wolframmetal og hydrogensulfidsyre). Wolframdisulfid-nanopartikler er lagdelt fullerenlignende eller nanotubulære formationer. Nanotubulenes besidder rekordmekaniske egenskaber, der grundlæggende er uopnåelige for andre materialer, fantastisk fleksibilitet og styrke, som er på grænsen til styrken af kovalente kemiske bindinger.
Det er muligt, at skudsikre veste fyldt med dette materiale i fremtiden kan overgå alle andre eksisterende og lovende NIB -modeller i egenskaberne. I øjeblikket er udviklingen af NIB baseret på wolframdisulfid -nanorør på laboratorieforskning på grund af de høje omkostninger ved syntesen af udgangsmaterialet. Ikke desto mindre producerer en vis international virksomhed allerede nanopartikler af wolfram og molybdendisulfider i en mængde på mange kilo om året ved hjælp af en patenteret teknologi.
Et stort britisk forsvarsselskab, Bae Systems, udvikler en gelfyldt kropsrustning. I en gelfyldt kropsrustning formodes det at imprægnere aramidfibrene med en ikke-newtonsk væske, som har den egenskab, at den straks hærder ved stød. Det menes, at "flydende rustning" er et af de mest lovende områder for udviklingen af lovende NIB. Sådant arbejde udføres i Rusland i forhold til det lovende sæt udstyr til soldaterne "Ratnik-3".
Således kan det konkluderes, at lovende NIB'er er planlagt til at blive skabt ved hjælp af de nyeste teknologier i spidsen for den teknologiske udvikling. Hvis vi taler om håndvåben, så er et sådant optøj af teknologi ikke observeret. Hvad er årsagen til dette, manglen på behov eller konservatisme i våbenindustrien?
Mange projekter med lovende NIB'er vil helt sikkert gå i stå, men nogle af dem vil helt sikkert "skyde" og muligvis gøre alle håndvåben i det 20. århundrede forældede, ligesom buer, armbrøst og snude-læssende håndvåben blev forældede i deres tid. Derudover er kropsrustning ikke det eneste vigtige udstyr til en jager, der radikalt kan øge hans overlevelsesevne i kamp.
