Flydende "rustning" for at beskytte mennesker

Flydende "rustning" for at beskytte mennesker
Flydende "rustning" for at beskytte mennesker

Video: Flydende "rustning" for at beskytte mennesker

Video: Flydende
Video: Morning briefing of the Ministry of Defense of Russia (June 27, 2023) 2024, November
Anonim

Det vigtigste middel til at beskytte personale mod kugler og granater er i øjeblikket rustning. I løbet af de sidste årtier er det gået langt med evolution, men som følge heraf var kun tre versioner af dets design, til en vis grad indbyrdes forbundet med hinanden, mest udbredt. Så der bruges kropspanser baseret på metalplader, Kevlar og kombineret, hvor Kevlar -plader er ispedd plader af det tilsvarende metal. Der gøres regelmæssigt forsøg på at tilpasse gamle udviklinger, f.eks. Lamellær rustning, til beskyttelse mod kugler, men hidtil er der ikke opnået særlig succes på dette område.

Flydende "rustning" for at beskytte mennesker
Flydende "rustning" for at beskytte mennesker

Hovedproblemet med moderne kropsrustning er forholdet "vægt - beskyttelse af kvalitet". Med andre ord viser en mere pålidelig kropsrustning sig at være tung, og en, der har en acceptabel vægt, har en for lav beskyttelsesklasse. I øvrigt er det netop det problem, Kevlar skulle løse. I 70'erne i forrige århundrede blev det i løbet af forskningen fundet ud af, at Kevlar -stof af tæt vævning, lagt i flere lag, effektivt spreder kuglens energi over hele overfladen, så kuglen ikke kan trænge igennem hele Kevlar -posen. I kombination med en plade af et passende metal (f.eks. Titanium) gjorde denne egenskab af Kevlar-stof det muligt at skabe relativt lette skudsikre veste, der har de samme beskyttende egenskaber som helmetal.

Kevlar-metal kropsrustningen har imidlertid sine ulemper. Især har den stadig en betydelig vægt og betydelig tykkelse. I tilfælde af en soldats kamparbejde kan dette have stor betydning: fighteren er tvunget til at bære ekstra vægt på sine skuldre, som kan bruges til at tage mere ammunition eller proviant. Men i dette tilfælde skal du vælge mellem nyttelast og sundhed, hvis ikke liv. Så valget er klart. Forskere over hele verden har kæmpet for at løse dette problem i mere end et dusin år, og der er allerede visse succeser. I 2009 var der næsten sensationelle nyheder. En gruppe britiske forskere under ledelse af R. Palmer har udviklet en speciel gel kaldet D3O. Dens ejendommelighed ligger i det faktum, at gelen ved påvirkning af betydelig kraft bliver hårdere, samtidig med at den bevarer sin relativt lave vægt. I mangel af nogen påvirkning forblev gelposen blød og fleksibel. D3O gel blev foreslået at blive brugt i karosseripanser, specielle moduler til beskyttelse af køretøjer og endda som en blød foring til soldaters hjelme. Det sidste punkt ser særligt interessant ud. Ifølge Palmer vil en hjelm med sådan et for blive skudsikker. Ved han virkelig ikke, hvilken pris soldaterne fra Første Verdenskrig betalte for skudsikre hjelme? Ikke desto mindre blev det britiske forsvarsministerium interesseret i gelen og tildelte et tilskud på 100 tusinde pund til Palmers laboratorium. I de tre år, der er gået siden, er der regelmæssigt vist nyheder om arbejdets fremskridt, foto- og videomaterialer fra testene af den næste version af gelen, men den færdige hjelm eller vest med D3O er endnu ikke blevet påvist.

Lidt senere blev en lignende gel demonstreret for repræsentanter for DARPA -agenturet. Den amerikanske pendant D3O blev udviklet af Armor Holdings. Det fungerer på nøjagtig samme princip. Begge geler er i det væsentlige, hvad fysikken kalder en ikke-newtonsk væske. Hovedtræk ved sådanne væsker er arten af deres viskositet. I de fleste tilfælde er der tale om flydende opløsninger af faste stoffer med relativt store molekyler. På grund af denne egenskab har en ikke-newtonsk væske en viskositet, der direkte afhænger af hastighedsgradienten. Med andre ord, hvis en krop interagerer med den ved lav hastighed, så vil den simpelthen drukne. Hvis kroppen rammer en ikke-newtonsk væske med en tilstrækkelig høj hastighed, vil den blive hæmmet eller endda smidt væk på grund af opløsningens viskositet og elasticitet. En lignende væske kan fremstilles selv hjemme fra almindeligt vand og stivelse. Sådanne egenskaber ved nogle løsninger har været kendt i meget lang tid, men relativt for nylig nåede de brug af ikke-newtonske væsker til beskyttelse mod kugler og granater.

Det seneste vellykkede "liquid armor" -projekt til dato blev skabt af den britiske afdeling af BAE Systems. Deres sammensætning Shear Thickening Liquid (arbejdsnavn skudsikker creme) dukkede op i 2010 og er planlagt til ikke at blive brugt alene, men i kombination med Kevlar -ark. BAE Systems oplyser ikke sammensætningen af deres ikke-newtoniske væske til kropspanser af indlysende årsager, men ved at kende fysikken kan der drages visse konklusioner. Mest sandsynligt er det en vandig opløsning af nogle stoffer (stoffer), der har de mest egnede viskositetsegenskaber til stærke påvirkninger. I Shear Thickening Liquid-projektet kom det endelig til at skabe en fuldgyldig kropsrustning, omend en erfaren. Med samme tykkelse som 30-lags Kevlar-vesten har den "flydende" tre gange mindre antal lag syntetisk stof og halvdelen af vægten. Med hensyn til beskyttelse har STL Gel Liquid Body Armor næsten den samme beskyttelse som 30-lags Kevlar. Forskellen i antallet af stofark kompenseres af specielle polymerposer med ikke-newtonsk gel. Tilbage i 2010 begyndte testning af en færdiglavet prototype gelbaseret kropsrustning. Til dette blev der affyret forsøgs- og kontrolprøver. 9 mm kugler af 9x19 mm Luger-patronen blev affyret fra en speciel pneumatisk kanon med en snudehastighed på omkring 300 m / s, hvilket ligner noget af de fleste typer skydevåben, der er kamre til denne patron. Beskyttelsesegenskaberne ved den eksperimentelle og kontrolpansret var omtrent de samme.

Væskebeskyttet kropsrustning har imidlertid en række ulemper. Den mest oplagte ligger i gelens flydende under normale forhold: den kan lække ud gennem kuglehullet, og beskyttelsesniveauet for vesten reduceres betydeligt. Derudover kan en ikke-newtonsk væske eller gel ikke fuldstændigt absorbere eller sprede al kuglens energi. Derfor er en betydelig forbedring af ydeevnen kun mulig ved samtidig brug af Kevlar, flydende poser og metalplader. Det er klart, at der i dette tilfælde naturligvis ikke er spor efter vægtfordelene, hvis du sammenligner en sådan vest med kun Kevlar. På samme tid kan en lille vægtforøgelse betragtes som en ganske passende betaling for forbedring af beskyttende egenskaber.

Desværre har hidtil ikke et eneste stykke rustning eller anden beskyttelse, der anvender principperne for ikke-newtonsk væske, forladt scenen af laboratorietests. Alle forskningsorganisationer, der beskæftiger sig med dette problem, arbejder primært på at øge effektiviteten af beskyttelsen af væsker / geler og reducere deres tæthed for at reducere den samlede vægt af rustningen eller hjelmen. Af og til viser ubekræftede oplysninger, at denne eller den pågældende prøve er ved at gå til britiske eller amerikanske enheder til forsøgsoperation, men der har hidtil ikke været nogen officiel bekræftelse på dette. Måske er fremmede landes sikkerhedsstyrker simpelthen bange for at stole på krigernes liv i en ny og ærligt talt endnu ikke pålidelig teknologi.

Anbefalede: