Płynna „zbroja” chroniąca ludzi

Płynna „zbroja” chroniąca ludzi
Płynna „zbroja” chroniąca ludzi

Wideo: Płynna „zbroja” chroniąca ludzi

Wideo: Płynna „zbroja” chroniąca ludzi
Wideo: Lipen feat. Michał Walkiewicz - Duma Ochotnika prod. DIDKER Producer (napisy, subtitles) 2024, Kwiecień
Anonim

Głównym środkiem ochrony personelu przed kulami i odłamkami jest obecnie kamizelka kuloodporna. W ciągu ostatnich dziesięcioleci przeszedł długą drogę ewolucji, ale w rezultacie najbardziej rozpowszechnione były tylko trzy wersje jego konstrukcji, w pewnym stopniu połączone ze sobą. Tak więc stosuje się kamizelkę kuloodporną na bazie metalowych płyt, kevlaru i kombinowaną, w której arkusze kevlaru są przeplatane płytami z odpowiedniego metalu. Regularnie podejmowane są próby dostosowania starożytnych rozwiązań, takich jak np. zbroja płytkowa, do ochrony przed pociskami, ale jak dotąd nie osiągnięto na tym polu żadnego szczególnego sukcesu.

Płynna „zbroja” chroniąca ludzi
Płynna „zbroja” chroniąca ludzi

Głównym problemem nowoczesnych kamizelek kuloodpornych jest stosunek „waga - jakość ochrony”. Innymi słowy, bardziej niezawodna kamizelka kuloodporna okazuje się ciężka, a ta, która ma akceptowalną wagę, ma zbyt niską klasę ochrony. Nawiasem mówiąc, to jest właśnie problem, który miał rozwiązać Kevlar. W latach 70. ubiegłego wieku w trakcie badań stwierdzono, że tkanina Kevlarowa o gęstym splocie, ułożona w kilku warstwach, skutecznie rozprasza energię pocisku na całej jego powierzchni, dzięki czemu pocisk nie może przebić całego worka kevlarowego. W połączeniu z płytą wykonaną z odpowiedniego metalu (na przykład tytanu), ta właściwość tkaniny Kevlar umożliwiła stworzenie stosunkowo lekkich kamizelek kuloodpornych, które mają takie same właściwości ochronne jak te całkowicie metalowe.

Jednak kamizelka kuloodporna z kevlaru ma swoje wady. W szczególności nadal ma znaczną wagę i znaczną grubość. W przypadku pracy bojowej żołnierza może to mieć ogromne znaczenie: wojownik jest zmuszony do dźwigania na ramionach dodatkowego ciężaru, który mógłby zostać wykorzystany w celu zabrania większej ilości amunicji lub prowiantu. Ale w tym przypadku musisz wybrać między ładownością a zdrowiem, jeśli nie życiem. Więc wybór jest jasny. Naukowcy na całym świecie od kilkunastu lat zmagają się z rozwiązaniem tego problemu, a pewne sukcesy już są. W 2009 roku pojawiły się niemal sensacyjne wieści. Grupa brytyjskich naukowców kierowana przez R. Palmera opracowała specjalny żel o nazwie D3O. Jego osobliwość polega na tym, że żel pod wpływem dużej siły twardnieje, zachowując przy tym stosunkowo niską wagę. Przy braku jakiegokolwiek uderzenia worek żelowy pozostał miękki i elastyczny. Żel D3O zaproponowano do zastosowania w kamizelkach kuloodpornych, specjalnych modułach do ochrony pojazdów, a nawet jako miękka wyściółka do hełmów żołnierzy. Szczególnie ciekawie wygląda ostatni punkt. Według Palmera hełm z taką podszewką stanie się kuloodporny. Czy on naprawdę nie wie, jaką cenę płacili żołnierze I wojny światowej za hełmy kuloodporne? Niemniej jednak brytyjski Departament Obrony zainteresował się żelem i przyznał dotację w wysokości 100 tysięcy funtów na laboratorium Palmera. W ciągu trzech lat, które minęły od tego czasu, regularnie pojawiały się wieści o postępach prac, materiały foto i wideo z testów kolejnej wersji żelu, ale gotowy hełm czy kamizelka z D3O nie zostały jeszcze zademonstrowane.

Nieco później podobny żel zademonstrowano przedstawicielom agencji DARPA. Amerykański odpowiednik D3O został opracowany przez Armor Holdings. Działa na dokładnie tej samej zasadzie. Oba żele są zasadniczo tym, co fizyka nazywa płynem nienewtonowskim. Główną cechą takich płynów jest charakter ich lepkości. W większości przypadków są to płynne roztwory ciał stałych o stosunkowo dużych cząsteczkach. Ze względu na tę właściwość płyn nienewtonowski ma lepkość, która bezpośrednio zależy od gradientu prędkości. Innymi słowy, jeśli ciało wchodzi z nim w interakcję z małą prędkością, to po prostu utonie. Jeśli ciało uderzy w płyn nienewtonowski z wystarczająco dużą prędkością, zostanie on zahamowany lub nawet odrzucony z powodu lepkości i elastyczności roztworu. Podobny płyn można przygotować nawet w domu z czystej wody i skrobi. Takie właściwości niektórych roztworów były znane od bardzo dawna, ale stosunkowo niedawno pojawiły się w nich zastosowanie płynów nienewtonowskich w ochronie przed pociskami i odłamkami.

Najnowszy udany do tej pory projekt „płynnego pancerza” został stworzony przez brytyjski oddział BAE Systems. Ich skład Shear Thickening Liquid (nazwa robocza kuloodporny krem) pojawił się w 2010 roku i ma być stosowany nie samodzielnie, ale w połączeniu z arkuszami Kevlaru. BAE Systems z oczywistych względów nie ujawnia składu swojego nienewtonowskiego płynu do kamizelek kuloodpornych, jednak znając fizykę można wyciągnąć pewne wnioski. Najprawdopodobniej jest to wodny roztwór jakiejś substancji (substancji), który ma najbardziej odpowiednią charakterystykę lepkości do silnych uderzeń. W projekcie Shear Thickening Liquid w końcu udało się stworzyć pełnoprawną kamizelkę kuloodporną, choć doświadczoną. Przy tej samej grubości co 30-warstwowa kamizelka z kevlaru, „płynna” ma trzykrotnie mniej warstw tkaniny syntetycznej io połowę mniejszą wagę. Pod względem ochrony STL Gel Liquid Body Armour ma prawie taką samą ochronę jak 30-warstwowy kevlar. Różnicę w ilości arkuszy tkaniny kompensują specjalne worki polimerowe z żelem nienewtonowskim. W 2010 roku rozpoczęto testowanie gotowego prototypu kamizelek kuloodpornych na bazie żelu. W tym celu wystrzelono próbki doświadczalne i kontrolne. Pociski 9 mm z naboju 9x19 mm Luger wystrzeliwane były ze specjalnego działa pneumatycznego o prędkości wylotowej około 300 m/s, co jest nieco podobne do większości rodzajów broni palnej mieszczącej się w tym naboju. Charakterystyki ochronne eksperymentalnej i kontrolnej kamizelki kuloodpornej były w przybliżeniu takie same.

Jednak kamizelka kuloodporna chroniona przed płynami ma wiele wad. Najbardziej oczywistą jest płynność żelu w normalnych warunkach: może on wyciec przez dziurę po kuli i znacznie zmniejszy się poziom ochrony kamizelki. Ponadto nienewtonowski płyn lub żel nie może całkowicie wchłonąć ani rozproszyć całej energii pocisku. W związku z tym znaczna poprawa wydajności jest możliwa tylko przy jednoczesnym użyciu kevlaru, worków na płyn i metalowych płyt. Oczywiście w tym przypadku z zalet wagi nie może pozostać żaden ślad, oczywiście, jeśli porównasz taką kamizelkę tylko z kevlarem. Jednocześnie niewielki wzrost wagi można uznać za całkiem odpowiednią zapłatę za poprawę właściwości ochronnych.

Niestety do tej pory ani jeden element kamizelek kuloodpornych czy innej ochrony wykorzystującej zasady płynu nienewtonowskiego nie opuścił etapu badań laboratoryjnych. Wszystkie organizacje badawcze zajmujące się tym problemem pracują przede wszystkim nad zwiększeniem skuteczności ochrony płynów/żeli oraz zmniejszeniem ich gęstości w celu zmniejszenia całkowitej wagi kamizelki kuloodpornej lub hełmu. Od czasu do czasu pojawiają się niezweryfikowane informacje, że ta czy inna próbka ma trafić do jednostek brytyjskich lub amerykańskich na próbną eksploatację, ale jak dotąd nie ma na to oficjalnego potwierdzenia. Być może siły bezpieczeństwa obcych krajów po prostu boją się zaufać życiu bojowników w nową i, szczerze mówiąc, jeszcze nie wyglądającą na niezawodną technologię.

Zalecana: