Gennemsigtig beskyttelse: finde nye løsninger

Indholdsfortegnelse:

Gennemsigtig beskyttelse: finde nye løsninger
Gennemsigtig beskyttelse: finde nye løsninger

Video: Gennemsigtig beskyttelse: finde nye løsninger

Video: Gennemsigtig beskyttelse: finde nye løsninger
Video: От проекта Всея Руси до проекта RomaNova. 2024, Kan
Anonim
Billede
Billede

Forøgelse af situationsfornemmelsen for chauffører og besætninger er blevet et centralt spørgsmål, da asymmetrisk kamp kræver en bedre vurdering af situationen omkring køretøjet, både hvad angår betjening og sikkerhed

Det sidste skyldes i høj grad det omgivende miljø, når kampvognen ofte bevæger sig på byveje tilstoppet af civil trafik fra biler, motorcykler, cykler og fodgængere; enhver hændelse kan have alvorlige konsekvenser for forholdet til lokalbefolkningen, påvirke operationen negativt "for at vinde hjerter og sind." Strengt taget set fra militærets synspunkt giver evnen til at se, hvad der skal ses i umiddelbar nærhed, føreren til fuldt ud at bruge køretøjets kapaciteter og faldskærmssoldaterne til fuldt ud at vurdere situationen og øge effektiviteten af deres handlinger ved landing fra bilen.

I en stadig mere virtuel verden forfølger mange virksomheder digitale løsninger, ofte omtalt som "gennemsigtig sikkerhed", ved hjælp af sensorer til at give føreren og besætningen billeder, de kan "lege" med, og i sidste ende tilføje VR -elementer til dem for at forbedre køre niveauet eller bekæmpe effektivitet. Mens brede skærme i troppeafdelingen på pansrede mandskabsvogne eller infanterikampe er ved at blive ganske almindelige, og fuldt virtuelle chaufførers arbejdspladser bliver testet, er ergonomiske hensyn fortsat i spidsen. Imidlertid bruges større transparente overflader i stigende grad. For nylig er lette pansrede køretøjer, hovedsageligt brugt til rekognosceringsmissioner, udstyret med brede forruder og sidevinduer. Det samme gælder kategorien MRAP -troppetransport, der opstod under krigen i Irak og Afghanistan i begyndelsen af 2000'erne. Med hensyn til kampkøretøjer praktiserer nogle virksomheder brugen af brede forruder for at forbedre omverdenens synlighed for chaufføren og kommandanten.

Typisk er det gennemsnitlige masseforhold mellem traditionel gennemsigtig rustning og uigennemsigtig rustning cirka 4: 1. Da det pansrede glas altid er placeret i toppen af køretøjet, er problemet ikke kun i selve massen, hvilket reducerer nyttelasten, men også i tyngdepunktet, som uundgåeligt stiger og derved reducerer stabiliteten. Derudover passer konventionel gennemsigtig beskyttelse ikke ind i reglen om at øge beskyttelsesniveauet, da problemer med lysoverførsel og billedforvrængning vokser med glasets tykkelse. Omkostninger er et andet nøgleelement i den transparente rustningsligning: De eksotiske løsninger, der allerede tilbydes af mange producenter, er for det meste baseret på gennemsigtig keramik, men forbliver betydeligt dyrere end traditionelt glas.

For at realistisk vurdere de ekstra omkostninger skal vi imidlertid balancere mellem fordele og ulemper: lettere glas betyder enten øget nyttelast eller reduceret slid på mekaniske komponenter. Da tykkelsen også reduceres, sparer dette vægten af glasrammerne. Mange køretøjer, der i øjeblikket fremstilles med et grundlæggende beskyttelsesniveau, kan acceptere udskiftningssæt for at øge dette niveau, og det er fuldt ud sandt for gennemsigtig rustning. En lettere løsning, der giver et fuldt beskyttelsesniveau, undgår at tilføje et gennemsigtigt rustningssæt, hvilket skaber betydeligt flere problemer end tilføjelse af et uigennemsigtigt rustningssæt vedrørende: for det første egenskaber, da optiske egenskaber bliver kritiske, og for det andet logistik, da med en gennemsigtig rustning kit det er nødvendigt Håndter med større omhu end uigennemsigtige afskærmningssæt. Producenter af gennemsigtig rustning løser andre spørgsmål, herunder: levetid - styrken af det skudsikre glas falder over tid; pris - jo længere levetid, desto mindre indvirkning på maskinens livscyklusomkostninger; modstand mod eksterne faktorer, såsom sandstorme; evnen til at modstå store udsving i temperaturen, såsom brug af et klimaanlæg i meget varme områder.

Som nævnt ligger fordelen ved alle digitale systemer i den forenklede implementering af virtuelle teknologier, når elementer af virtual reality let kan tilføjes. Dette er imidlertid delvist muligt for skudsikre briller, for eksempel er projektering af kørselsrelaterede data på forruden i øjeblikket implementeret i erhvervskøretøjer (dette er en videreudvikling af teknologien til projektion af instrumentpanelet på forruden i cockpittet).

Det tyske firma GuS er en af de største europæiske producenter af panserglas til militære formål. For nylig har hun formået at reducere dens specifikke tæthed med henholdsvis mere end 10%for at reducere tykkelsen og øge lystransmissionen. Blandt de nyeste produkter er glas med beskyttelsesniveau 4, hvis massefylde nu er 294 kg / m2, tykkelse på 124 mm og lysoverførsel på 73%, dets glas med beskyttelsesniveau 3 er næsten 20% lettere end den tidligere version, dens egenskaber er henholdsvis 177 kg / m2, 86 mm og 85%. GuS, hvis skudsikkert glas er blevet installeret på mange køretøjer, der drives af Bundeswehr i Afghanistan, har også udviklet en omkostningseffektiv løsning kaldet "hurtig reparation", som gør det muligt for køretøjer, hvis gennemsigtige overflader er blevet beskadiget af ridser, hurtigt at komme tilbage til service uden at udskifte dem en forrude i ét stykke. I 2017 skal det tyske firma fra Lubbecke vise et nyt gennemsigtigt keramisk materiale udviklet i samarbejde med CeramTec (se nedenfor), der er i stand til at modstå trusler fra niveau 2 til niveau 4. GuS er også en af hovedleverandørerne af periskoper. De fleste europæiske sporede og pansrede køretøjer på hjul er udstyret med disse systemer. Det har udviklet brede periskoper med et øget lodret synsfelt, som giver optimal sigtbarhed for føreren og kommandanten og erstatter forruden, samtidig med at der garanteres høje beskyttelsesniveauer op til 4. eller 5.. Dette reducerer omkostningerne og vægten betydeligt for en typisk Level 4 -forrude, der vejer over 300 kg, mens GuS -løsningen kun tilføjer bilens vægt 50 kg.

Billede
Billede
Billede
Billede

Det tyske firma IBD, som en af leverandørerne af bookingløsninger, bruger aktivt keramikteknologier, især nanoceramik. Så det kommer ikke som en overraskelse, at et firma med speciale i uigennemsigtig rustning har udviklet transparent rustning baseret på keramik, som allerede har været brugt i praksis i nogen tid, men nu er i sin sidste kvalifikationsfase i to lande. Niveau 3 -løsningen har en densitet på 56 kg / m2, hvilket er mindre end en tredjedel af konventionelt panserglas. Teknologien er baseret på en særlig limningsproces, der gør det muligt for IBD at forme små fliser til et stort gennemsigtigt panel, som derefter vil blive dækket med hærdet glasunderlag. Ifølge IBD er diffraktion mindre end konventionelt skudsikkert glas, og resten af de optiske egenskaber er i hvert fald ikke værre. Virksomheden arbejder konstant på at reducere omkostningerne, dets mål er at producere produkter, der ikke er mere end 50% dyrere end standardløsninger.

Det franske firma Saint-Gobain er også aktivt inden for gennemsigtig beskyttelse og tilbyder både traditionelle og keramiske løsninger. Sidstnævnte er kendt under SAFirE -mærket og giver en 65% reduktion i overfladetæthed sammenlignet med standardglas med en tykkelsesreduktion på mere end 30%.

Gennemsigtig beskyttelse: finde nye løsninger
Gennemsigtig beskyttelse: finde nye løsninger

Det italienske firma Isoclima fremstiller i øjeblikket skudsikre glasruder, der tillader tør installation; de er forseglet for at holde opløsningsmidler og fugt ude og gøre det muligt at udskifte glas med den samme ramme. Med hensyn til ydeevne opnås Tier 3 ifølge de seneste tilgængelige data ved en tæthed på 157-162 kg / m2 og en tykkelse på 9 mm og Tier 2 ved 125-130 kg / m2 og 59 mm, selvom forskningen division af Isoclima kan meget vel have forbedret koefficienten "beskyttelse / masse". Iveco DV installerer i øjeblikket Isoclima -glas på sine LMV-, MMV- og Astra -lastbiler udstyret med pansrede kabiner. Ifølge virksomheden begynder kunderne også at anmode om panserglas til beskyttelse mod 12,7 mm kugler, og det er i stand til at give et lignende beskyttelsesniveau med en glastæthed på 235 kg / m2 og en tykkelse på 108 mm. Isoclima arbejder også på keramiske løsninger, mest i samarbejde med CeramTec. Virksomheden udvikler et klæbemiddel med samme refleksionsevne som gennemsigtig keramik, så limlinjen mellem fliserne er næsten usynlig. For at give mulighed for multi-impact bruges 90 x 90 mm fliser, hele panelet på 500 x 500 mm limet fra sådanne fliser kan modstå et slag på op til 12 kugler. Isoclima sigter mod at reducere vægten med 35% og tykkelsen med 40%. Men hvis modstand mod at ramme et 20 mm FSP (Fragment Simulating Projectile er en standard [i NATO] fragmenteringssimulator), mener Isoclima, at en vægtreduktion på 50% kan opnås.

Billede
Billede

Den israelske virksomhed Oran Safety Glass (OSG) er en af verdens førende inden for gennemsigtig beskyttelse. Topproduktet under mærket CeraLite blev udviklet i samarbejde med det tyske firma CeramTec. Som alle transparente keramikbaserede beskyttere består CeraLite af flere fliser, der limes sammen for at danne paneler i den ønskede størrelse. Ifølge det israelske selskab tillader Crystallized Materials (CM) teknologi en vægtreduktion på 50-60%. Mens standard STANAG Level 4 -glas, fremstillet efter den traditionelle teknologi (glas plus polycarbonat), har en densitet på 284 kg / m2, reduceres det i CeraLite med næsten 50%til 146 kg / m2, hvortil der kan tilføjes en 40% reduktion i rammevægt for glas. Det har også bedre lystransmission på grund af dets reducerede tykkelse og forbedrer også ydeevnen for nattesynsbriller i forhold til konventionelle beskyttelsesbriller. Ved påvirkning opfører CeraLite sig bedre end klassisk glas, "spindelvæv" af revner omkring nedslagsstedet reduceres, og egenskaber med flere slag øges. CeraLite er blevet testet i tyske og amerikanske laboratorier og tilbydes i øjeblikket parallelt med europæiske og amerikanske kunder. Omkostningerne er stadig en størrelsesorden højere end omkostningerne ved konventionelle løsninger, selvom de i de sidste to år er reduceret med 30%. Det vil sige, at denne type gennemsigtig rustning kun bruges, når masseproblemet er meget kritisk.

Billede
Billede

Ny gennemsigtig rustning er installeret på specialkøretøjer fra de israelske væbnede styrkers specialoperationsstyrker. Bevægelsen mod eksotiske løsninger stopper ikke forskning og udvikling på mere traditionelle områder. OSGs nyeste niveau 4 gennemsigtige sikkerhedsløsning har en densitet på 269 kg / m2 og en tykkelse på 122 mm, hvilket er 5% mindre vægt end tidligere glas. Virksomheden deltager i to store amerikanske programmer JLTV og M-ATV. Det er klart, at OSG i begge tilfælde tilbyder sin ADI -løsning, der adskiller sig ved, at der bruges et andet proprietært materiale på de indvendige overflader i stedet for polycarbonat. Splintbeskyttelsesmaterialet blev udviklet af OSG til at have en termisk ydelse, der ligner glassets, da dette reducerer delaminering i høj grad, hvilket er et af de største problemer, der reducerer gennemsigtig beskyttelses levetid. Testene blev udført ved meget lave og ved meget høje temperaturer fra -40 ° C til + 70 ° C og ved en luftfugtighed på over 90%; efter næsten to års kontinuerlig test var prøven stadig i god stand. Ifølge virksomheden kan ADI -systemet vare dobbelt så længe som traditionelt panserglas, hvilket reducerer omkostninger til bilens livscyklus betydeligt, selvom købsprisen kan være lidt højere. Med hensyn til situationsfornemmelse udvikler OSG en touchscreen -variant af ScreeneX, som har et digitalt display integreret i forruden for at maksimere førerens plads.

Det tyske firma KRD Group har udviklet teknologier, der har gjort det muligt at opnå en fuldstændig plastik gennemsigtig beskyttelse. I første omgang blev hendes produkter markedsført gennem et andet selskab; KRD dukkede op for bare et par år siden, og dets produkter er nu kendt under Kasiglas -mærket. Virksomheden har udviklet et flerlagsmateriale lavet af ren, meget gennemsigtig plast, der garanterer lystransmission på over 90%. Dette giver mulighed for flade såvel som buede former med hidtil usete støbevinkler. Produkter tilbydes med henholdsvis beskyttelsesniveauer 2, 3 og 4 med en densitet på 144, 238 og 396 kg / m2 og en tykkelse på 121, 201 og 330 mm. Selvom Kasiglas -materialet er tykkere end standard skudsikkert glas, giver det større gennemsigtighed og bevarer bedre synlighed, selv når det rammes af flere kugler, når standardglas slet ikke kan give nogen synlighed. Sammenligningstest udført i Italien viste, at prototypen med det tredje beskyttelsesniveau modstod virkningen af seks 7,62 x 51 mm rustningspigende kugler og seks 7,62 x 54 mm kugler på nært hold, samtidig med at den bibeholdt god sigtbarhed. Andre test udført i Tyskland har vist, at rammen og glasset forbliver intakte efter at være sprængt af en mine eller IED. Kasiglas-paneler med niveau 3-beskyttelse garanterer også slag af successive og samtidige skaldannende ladningsfragmenter i sektoren fra 0 ° til 45 ° og en RPG-7-granat, der er ramt i en vinkel på 45 °.

Modstandsdygtighed over for flere slag og høj modstandsdygtighed over for en eksplosionsbølge, stærk påvirkning, projektiler såsom en slagkerne, fragmenteringsladninger er en af de største fordele ved plastopløsninger, men ulemperne er vægt og tykkelse. I samarbejde med den tyske Bundeswehr implementerer KRD et program til udvikling af en hybrid keramisk-plastisk løsning, der udnytter styrkerne ved de to materialer. Denne undersøgelse har tre mål: at bekræfte den tekniske gennemførlighed af en sådan løsning, at udvikle en Layer 4 -løsning med acceptabel vægt og tykkelse og at udvikle en letvægts Layer 3 -løsning. Den første egenskab er blevet verificeret; også testet en Level 4-løsning med en massefylde på 270 kg / m2, som har egenskaberne af plastik, der kan modstå eksplosion af miner og IED'er, men efterlader keramikken med evnen til at modstå rustningskrævende kugler. Hvad angår synlighed efter flere slag, afhænger det af energien fra kugler og skaller. Løsningen med beskyttelsesniveau 4 bevarer god sigtbarhed efter at være blevet ramt af 7,62 mm kugler, men samtidig er synligheden efter at være blevet ramt af 14,5 mm kugler kun delvist bevaret; det vil sige, ydelsen er dårligere end ydeevnen for helplastopløsninger, men højere end glasopløsninger.

Virksomheden arbejder i øjeblikket på at integrere sin hybridløsning i et test- og kvalifikationskøretøj. Produktet er på det teknologiske beredskabsniveau på TRL 6-7 (færdiggørelse og forberedelse til serien), mens denne løsning vil være tilgængelig på markedet sidst i 2017-midten af 2018. Hvad angår omkostningerne, bør den være omkring 200% højere end prisen på helglasløsninger.

CERAMTEC-ETEC: Gennemsigtig keramik fra Europa

Billede
Billede
Billede
Billede

Det tyske firma fra Lochmar er hovedleverandør for de fleste tyske og europæiske producenter, der udvikler gennemsigtig keramisk baseret beskyttelse. CeramTec -ETEC har udviklet Perlucor polykrystallinske keramiske materialer, der kombinerer safirens overlegne kvaliteter - en massiv krystal, der har en strengt orienteret flerlagsstruktur med stærke atomiske og ioniske bindinger - med glasets kvaliteter, der er kendetegnet ved en uordnet struktur og svagere energibindinger mellem elementerne. Perlucor beholder de kemiske bindinger af safir, men er optisk og mekanisk isotrop, som glas. Sidstnævnte egenskab forenkler produktionsprocessen og giver mulighed for en lavere pris i forhold til safir; ifølge CeramTec-ETEC er besparelser på over 60%. Med hensyn til vægt og tykkelse resulterer brugen af Perlucor i transparente beskyttelsessystemer i besparelser på 40 til 60%. Derudover øger den høje ridsefasthed levetiden med 2-5 gange. Perlucor-materialet bruges således ikke kun i gennemsigtige beskyttelsessæt: virksomheden har udviklet en teknologi til limning af et lag mindre end en millimeter tykt på glassets forside, hvilket gør det muligt at forlænge sin levetid med 3-10 gange.

Anbefalede: