Die belangrikste taak wat opgelos word deur die belowende handwapens wat binne die raamwerk van die Amerikaanse NGSW -program ontwikkel word, moet wees om die gewaarborgde penetrasie van moderne en gevorderde lyfwapens wat in die wêreld se voorste wapenlaboratoriums ontwikkel is, te verseker. Voordat ons terugkeer na die probleem van die ontwikkeling van 'n "swaard", 'n belowende handwapen wat in staat is om effektief Amerikaanse wapens wat onder die NGSW -program ontwikkel is, te bestry, is dit raadsaam om kennis te maak met die "skild" - tegnologieë vir die skep van belowende persoonlike lyfwapens (NIB)).
Daar is 'n mening dat die probleem van penetrasie van die NIB vergesog is, want as 'n koeël die vyand tref, sal hy óf so beseer wees dat hy nie sal kan voortgaan om aktief aan vyandelikhede deel te neem nie, óf die treffer sal moet wees in die deel van die liggaam wat nie deur wapenrustingselemente beskerm word nie. Te oordeel na die NGSW-program, beskou die Amerikaanse weermag hierdie probleem nie as vergesog nie. Die probleem is dat die verbeteringstempo van belowende NIB tans aansienlik voor die verbeteringstempo van handwapens is. En die Amerikaanse weermag probeer net 'n deurbraak maak in die rigting van 'n radikale verbetering van die eienskappe van handwapens, die vraag is of dit sal slaag?
Daar is twee hoof maniere om die wapenrusting van 'n ammunisie te verhoog: die verhoging van die kinetiese energie en die optimalisering van die vorm en materiaal van die ammunisie / ammunisiekern (ons praat natuurlik nie van plofbare, kumulatiewe of vergiftigde ammunisie nie). En hier loop ons eintlik 'n sekere limiet raak. 'N Koeël of 'n kern daarvoor is gemaak van keramieklegerings met 'n hoë hardheid en 'n hoë digtheid (om die massa te verhoog); dit kan harder en sterker gemaak word, skaars digter. Om die massa van 'n koeël te vergroot deur sy afmetings te vergroot, is ook prakties onmoontlik in die aanvaarbare afmetings van handwapens. Daar bly 'n toename in die spoed van die koeël, byvoorbeeld na hipersonies, maar in hierdie geval staar die ontwikkelaars te kampe met enorme probleme, in die vorm van 'n gebrek aan nodige dryfmiddels, uiters vinnige vatverwering en hoë terugslag wat op die skieter. Intussen gaan die verbetering van die NIB baie intenser.
Materiaal (wysig)
Persoonlike wapenrusting het sedert sy ontstaan 'n lang pad gevorder, van staalhuise en -plate tot moderne lyfwapens gemaak van aramide-materiaal met insetsels gemaak van ultra-hoë molekulêre gewig met hoë digtheid poliëtileen (UHMWPE) en boorkarbied.
Die NIB verbeter op die gebied van soek na nuwe materiale, skep saamgestelde en metaalkeramiese pantserelemente, optimaliseer die vorm en struktuur van NIB-elemente, insluitend op mikro- en nanoschaal, wat die energie van koeëls en fragmente effektief sal verdryf. Meer eksotiese oplossings word ook uitgewerk, soos 'vloeibare wapenrusting' gebaseer op nie-Newtoniaanse vloeistowwe.
Die mees voor die hand liggende manier is om die tradisionele ontwerpe van die wapenrusting te verbeter deur dit te versterk met inserts van belowende saamgestelde en keramiekmateriaal. Op die oomblik is die grootste deel van die NIB toegerus met insetsels gemaak van hitteversterkte staal, titaan of silikonkarbied, maar dit word geleidelik vervang deur boorkarbide-pantserelemente, wat 'n laer gewig en aansienlik hoër weerstand het.
Struktuur
'N Ander rigting vir die verbetering van die NIB is die soeke na die optimale struktuur van die plasing van gepantserde elemente, wat aan die een kant die maksimum oppervlakte van die vegter se liggaam moet bedek, en aan die ander kant sy beperking nie moet beperk nie. beweging. As 'n voorbeeld, alhoewel nie heeltemal suksesvol nie, maar interessante ontwikkeling, kan 'n mens die Dragon Skin -lyfwapen noem, ontwerp en vervaardig deur die Amerikaanse onderneming Pinnacle Armor. Die "Dragon Skin" lyfwapen het 'n skubberige rangskikking van pantserelemente.
Gebinde skywe gemaak van silikonkarbied met 'n deursnee van 50 mm en 'n dikte van 6, 4 mm bied die gemak om hierdie NIB te dra as gevolg van 'n sekere buigbaarheid van die ontwerp en terselfdertyd 'n voldoende groot oppervlak van die beskermde oppervlak. Hierdie ontwerp bied ook weerstand teen herhaalde treffers van koeëls wat van naby af afgevuur word - 'Dragon Skin' kan tot 40 treffers van 'n Heckler & Koch MP5 -masjiengeweer, M16 -geweer of Kalashnikov -aanvalsgeweer weerstaan (die enigste vraag is hoeveel waarvan en watter patroon?).
Die nadeel van die "skubberige" uitrusting van die wapenrusting is die byna volledige gebrek aan beskerming van die soldaat teen beserings buite die versperring, wat lei tot ernstige beserings of die dood van soldate, selfs sonder om deur die NIB te dring. van hierdie tipe het nie die Amerikaanse weermagtoetse geslaag nie. Tog word dit deur sommige spesiale magte en spesiale dienste van die Verenigde State gebruik.
'N Soortgelyke "skubberige" skema is geïmplementeer in die Sowjet-wapenrusting ZhZL-74 wat ontwerp is vir uiterste beskerming teen koue wapens, waarin wapeningselemente-skywe met 'n deursnee van 50 mm en 'n dikte van 2 mm gemaak is van ABT-101 aluminiumlegering. gebruik.
Ten spyte van die tekortkominge van die NIB "Dragon Skin", kan die skubberige rangskikking van pantserelemente gebruik word in kombinasie met ander vorme van wapenbeskerming en skokabsorberende elemente om die impak van koeëls en fragmente buite die versperring te verminder.
Wetenskaplikes van die American Rice University het 'n ongewone struktuur ontwikkel waarmee die voorwerp kinetiese energie doeltreffender absorbeer as 'n monolitiese voorwerp uit dieselfde grondstof. Die basis vir die wetenskaplike werk was die studie van die eienskappe van koolstof nanobuis plexusse, wat 'n ultra hoë digtheid het as gevolg van die spesiale rangskikking van die filamente, met holtes op atoomvlak, wat hulle in staat stel om energie met 'n hoë doeltreffendheid op te neem wanneer bots met ander voorwerpe. Aangesien dit nog nie moontlik is om so 'n struktuur op industriële skaal volledig op nanoskaal te reproduseer nie, is besluit om hierdie struktuur in makrogroottes te herhaal. Die navorsers het polimeer filamente gebruik wat op 'n 3D -drukker gedruk kan word, maar in dieselfde stelsel as nanobuisies gerangskik is, en eindig met kubusse met 'n hoë sterkte en saamdrukbaarheid.
Om die doeltreffendheid van die struktuur te toets, het die wetenskaplikes 'n tweede voorwerp uit dieselfde materiaal, maar monolities, geskep, en 'n koeël is in elkeen van hulle gelanseer. In die eerste geval het die koeël reeds op die tweede laag gestop, en in die tweede het dit baie dieper gegaan en skade aan die hele kubus veroorsaak - dit bly ongeskonde, maar bedek met krake. 'N Plastiekblokkie met 'n spesiale struktuur is ook onder druk geplaas om die sterkte daarvan onder druk te toets. Tydens die eksperiment het die voorwerp minstens twee keer gekrimp, maar die integriteit daarvan is nie geskend nie.
Skuim metaal
As ons oor materiale praat, waarvan die eienskappe grootliks deur die struktuur bepaal word, kan u nie die ontwikkelinge op die gebied van skuimmetaal of metaal saamgestelde metaal noem nie. Skuimmetaal kan gemaak word op die basis van aluminium, staal, titaan, ander metale of hul legerings.
Spesialiste van die Universiteit van Noord -Carolina (VSA) het 'n staalskuimmetaal met 'n staalmatriks ontwikkel wat dit omhul tussen die boonste keramieklaag en 'n dun onderste laag aluminium. Skuimmetaal met 'n dikte van minder as 2,5 cm stop wapenkringende koeëls van 7, 62 mm, waarna 'n gat van minder as 8 mm op die agterkant bly.
Onder meer verminder die skuimplaat die effek van röntgen-, gamma- en neutronstraling effektief en beskerm dit ook teen vuur en hitte twee keer beter as konvensionele metaal.
'N Ander holstruktuurmateriaal is 'n ultraligte skuimvorm wat deur HRL Laboratories saam met Boeing geskep is. Die nuwe materiaal is honderd keer ligter as polistireen - dit is 99,99% lug, maar dit het 'n uiters hoë styfheid. Volgens die ontwikkelaars sal dit nie breek as 'n eier met hierdie materiaal bedek is en dit van 25 verdiepings af val nie. Die gevolglike skuim is so lig dat dit op 'n paardebloem kan lê.
Die prototipe gebruik hol nikkelbuise wat aan mekaar gekoppel is, waarvan die rangskikking soortgelyk is aan die struktuur van menslike bene, waardeur die materiaal baie energie kan absorbeer. Elke buis het 'n wanddikte van ongeveer 100 nanometer. In plaas van nikkel, kan ander metale en legerings in die toekoms gebruik word.
Hierdie materiaal of die analoog daarvan, sowel as die bogenoemde gestruktureerde polimeer materiaal, kan oorweeg word vir gebruik in belowende NIB's as elemente van ligte en duursame skokabsorberende ondersteuning wat ontwerp is om skade aan die liggaam deur koeëls buite die versperring te verminder.
Nanotegnologie
Een van die mees belowende materiale, wat na verwagting wyd gebruik sal word in verskillende nywerhede van die 21ste eeu, is grafeen, 'n tweedimensionele allotropiese modifikasie van koolstof wat gevorm word deur 'n laag koolstofatome een atoom dik. Spaanse kundiges ontwikkel 'n liggaamswapen wat op grafeen gebaseer is. Die ontwikkeling van grafeenrusting het aan die begin van die 2000's begin. Die navorsingsresultate word as belowend beskou, in September 2018 het die ontwikkelaars oorgegaan na praktiese toetse. Die projek word befonds deur die European Defense Agency en is tans aan die gang, met die deelname van spesialiste van die Britse onderneming Cambridge Nanomaterials Technology.
Soortgelyke werk is aan die gang in die Verenigde State, veral aan die Rice -universiteit en die Universiteit van New York, waar eksperimente uitgevoer is om grafeenblaaie met vaste voorwerpe te bombardeer. Grafene -wapenrusting sal na verwagting aansienlik sterker wees as Kevlar en sal gekombineer word met keramiekwapens vir die beste resultate. Die grootste uitdaging is die produksie van grafeen in industriële hoeveelhede. Gegewe die potensiaal van hierdie materiaal in verskillende bedrywe, is daar geen twyfel dat 'n oplossing gevind sal word nie. Volgens insiderinligting wat in Desember 2019 op die bladsye van gespesialiseerde media verskyn het, beplan Huawei om die P40 -slimfoon vroeg in 2020 met 'n grafeenbattery (met grafeenelektrode) op die mark te bring, wat kan dui op beduidende vordering in die industriële produksie van grafeen.
Aan die einde van 2007 het Israeliese wetenskaplikes 'n selfgenesende materiaal geskep wat gebaseer is op nanodeeltjies wolfraandisulfied ('n sout van wolframmetaal en waterstofsulfiedsuur). Wolframdisulfied-nanodeeltjies is gelaagd volerene-agtige of nanobuisformasies. Nanotubulenes beskik oor rekordmeganiese eienskappe wat fundamenteel onbereikbaar is vir ander materiale, ongelooflike buigsaamheid en sterkte, wat op die rand van sterkte van kovalente chemiese bindings is.
Dit is moontlik dat in die toekoms koeëlvaste baadjies gevul met hierdie materiaal alle ander bestaande en belowende NIB -modelle in eienskappe kan oortref. Op die oomblik is die ontwikkeling van NIB gebaseer op wolframdisulfied -nanobuise in die stadium van laboratoriumnavorsing as gevolg van die hoë koste van die sintese van die uitgangsmateriaal. 'N Sekere internasionale onderneming produseer egter reeds nanodeeltjies wolfram en molibdeen -disulfiede in 'n hoeveelheid kilogram per jaar met behulp van 'n gepatenteerde tegnologie.
'N Groot Britse verdedigingsmaatskappy, Bae Systems, ontwikkel 'n gel-gevulde lyfwapen. In 'n gel-gevulde wapenrusting is dit veronderstel om die aramidevesel te bevrug met 'n nie-Newtoniaanse vloeistof, wat die eienskap het om onmiddellik te verhard by impak. Daar word geglo dat 'vloeibare pantser' een van die mees belowende gebiede is vir die ontwikkeling van belowende NIB. Sulke werk word in Rusland uitgevoer met betrekking tot die belowende stel toerusting vir die soldate "Ratnik-3".
Daar kan dus tot die gevolgtrekking gekom word dat belowende NIB's beplan word om met die nuutste tegnologie aan die voorpunt van tegnologiese vooruitgang geskep te word. As ons praat oor handwapens, word so 'n oproer van tegnologie hier nie waargeneem nie. Wat is die rede hiervoor, die gebrek aan behoefte of die konserwatisme van die wapenbedryf?
Baie projekte van belowende NIB's gaan beslis tot stilstand kom, maar sommige van hulle sal sekerlik 'skiet' en moontlik al die handwapens van die 20ste eeu verouderd maak, net soos boë, kruisboë en handwapens wat in die tyd laai, verouderd raak.. Boonop is lyfwapens nie die enigste belangrike toerusting vir 'n vegter wat sy oorleefbaarheid in die geveg radikaal kan verhoog nie.
