Vloeibare "pantser" om mense te beskerm

Vloeibare "pantser" om mense te beskerm
Vloeibare "pantser" om mense te beskerm

Video: Vloeibare "pantser" om mense te beskerm

Video: Vloeibare
Video: How Alexander II's Great Reforms Shaped Russia 2024, April
Anonim

Die belangrikste manier om personeel teen koeëls en skrapnel te beskerm, is tans lyfwapens. Die evolusie het die afgelope dekades baie gevorder, maar as gevolg hiervan was slegs drie weergawes van die ontwerp, wat tot 'n mate met mekaar verbind was, die algemeenste. Dus word liggaamswapens gebaseer op metaalplate, Kevlar en gekombineer, waarin Kevlar -velle afgewissel word met plate van die ooreenstemmende metaal, gebruik. Daar word gereeld gepoog om antieke ontwikkelings, soos byvoorbeeld lamellêre wapenrusting, aan te pas by beskerming teen koeëls, maar tot dusver is daar geen besondere sukses op hierdie gebied behaal nie.

Vloeibare "pantser" om mense te beskerm
Vloeibare "pantser" om mense te beskerm

Die belangrikste probleem van die moderne wapenrusting is die verhouding "gewig - kwaliteit van beskerming". Met ander woorde, 'n betroubaarder wapenrusting blyk swaar te wees, en 'n gewig met 'n aanvaarbare gewig het 'n te lae beskermingsklas. Terloops, dit is presies die probleem wat Kevlar moes oplos. In die 70's van die vorige eeu, in die loop van die navorsing, is gevind dat Kevlar -weefsel van digte weefsel, in verskillende lae gelê, die energie van die koeël effektief oor die hele oppervlak daarvan afvoer, sodat die koeël nie deur die hele Kevlar -sak kan dring nie. In kombinasie met 'n plaat van 'n geskikte metaal (byvoorbeeld titanium), het hierdie eienskap van Kevlar-stof dit moontlik gemaak om relatief ligte koeëlvaste baadjies te maak wat dieselfde beskermende eienskappe het as metale.

Die wapenrusting van Kevlar-metaal het egter sy nadele. In die besonder het dit steeds 'n aansienlike gewig en 'n aansienlike dikte. In die geval van die gevegswerk van 'n soldaat, kan dit van groot belang wees: die vegter word gedwing om ekstra gewig op sy skouers te dra, wat gebruik kan word om meer ammunisie of proviand te neem. Maar in hierdie geval moet u kies tussen vrag en gesondheid, indien nie lewe nie. Die keuse is dus duidelik. Wetenskaplikes regoor die wêreld sukkel al meer as 'n dosyn jaar om hierdie probleem op te los, en daar is reeds sekere suksesse. In 2009 was daar byna opspraakwekkende nuus. 'N Groep Britse wetenskaplikes onder leiding van R. Palmer het 'n spesiale gel genaamd D3O ontwikkel. Die eienaardigheid daarvan lê in die feit dat die gel, met 'n aansienlike krag, harder word, terwyl sy relatief lae gewig behoue bly. By gebrek aan impak, het die gel -sak sag en buigsaam gebly. Daar word voorgestel dat D3O -gel gebruik word in liggaamswapens, spesiale modules vir die beskerming van voertuie, en selfs as 'n sagte voering vir helms van soldate. Die laaste punt lyk besonder interessant. Volgens Palmer sal 'n helm met so 'n voering koeëlvast word. Weet hy regtig nie watter prys die soldate van die Eerste Wêreldoorlog betaal het vir koeëlvaste helms nie? Tog het die Britse ministerie van verdediging in die gel belanggestel en 'n toekenning van 100 duisend pond aan Palmer se laboratorium toegeken. In die drie jaar wat sedertdien verloop het, het gereeld nuus verskyn oor die vordering van die werk, foto- en videomateriaal uit die toetse van die volgende weergawe van die gel, maar die voltooide helm of baadjie met D3O is nog nie getoon nie.

'N Bietjie later is 'n soortgelyke gel aan die verteenwoordigers van die DARPA -agentskap bewys. Die Amerikaanse eweknie D3O is ontwikkel deur Armor Holdings. Dit werk op presies dieselfde beginsel. Beide gels is in wese wat die fisika 'n nie-Newtoniaanse vloeistof noem. Die belangrikste kenmerk van sulke vloeistowwe is die aard van hul viskositeit. In die meeste gevalle is dit vloeibare oplossings van vaste stowwe met relatief groot molekules. As gevolg van hierdie eienskap het 'n nie-Newtoniaanse vloeistof 'n viskositeit wat direk afhang van die snelheidsgradiënt. Met ander woorde, as 'n liggaam teen 'n lae spoed daarmee reageer, sal dit eenvoudig verdrink. As die liggaam teen 'n voldoende hoë snelheid 'n nie-Newtoniaanse vloeistof tref, word dit gerem of selfs weggegooi as gevolg van die viskositeit en elastisiteit van die oplossing. 'N Soortgelyke vloeistof kan selfs tuis gemaak word uit gewone water en stysel. Sulke eienskappe van sommige oplossings is baie lank bekend, maar relatief onlangs het hulle nie-Newtoniaanse vloeistowwe gebruik om hulle teen koeëls en granaatsels te beskerm.

Die jongste suksesvolle 'liquid pantser' -projek tot nog toe is geskep deur die Britse tak van BAE Systems. Hul samestelling Shear Thickening Liquid (werknaam bulletproof cream) verskyn in 2010 en word beplan om nie alleen te gebruik nie, maar in kombinasie met Kevlar -velle. BAE Systems maak om duidelike redes nie die samestelling van hul nie-Newtoniaanse vloeistof vir liggaamsbeskerming bekend nie, maar met inagneming van die fisika kan sekere gevolgtrekkings gemaak word. Heel waarskynlik is dit 'n waterige oplossing van 'n stof (stowwe) wat die mees geskikte viskositeitskenmerke het vir sterk impakte. In die Shear Thickening Liquid-projek het dit uiteindelik gekom om 'n volwaardige lyfwapen te skep, hoewel 'n ervare. Met dieselfde dikte as die 30-laag Kevlar-baadjie, het die 'vloeibare' een drie keer minder aantal sintetiese lae en die helfte van die gewig. Wat die beskerming betref, het die STL Gel Liquid Body Armor byna dieselfde beskerming as die 30-laags Kevlar. Die verskil in die aantal velle stof word vergoed deur spesiale polimeer sakke met nie-Newtoniaanse gel. In 2010 het die toets van 'n gereedgemaakte prototipe op 'n gel-wapenrusting begin. Hiervoor is op eksperimentele en kontrolemonsters gevuur. 9-mm-koeëls van die 9x19 mm-Luger-patroon is afgevuur uit 'n spesiale pneumatiese kanon met 'n muilsnelheid van ongeveer 300 m / s, wat ietwat soortgelyk is aan die meeste soorte vuurwapens vir hierdie patroon. Die beskermende eienskappe van die eksperimentele en beheerliggaam se wapenrusting was ongeveer dieselfde.

Die wapenbeskerming van die liggaam het egter 'n aantal nadele. Die duidelikste lê in die vloeibaarheid van die gel onder normale omstandighede: dit kan deur die koeëlgat lek en die beskermingsvlak van die baadjie word aansienlik verminder. Daarbenewens kan 'n nie-Newtoniaanse vloeistof of gel nie al die energie van die koeël heeltemal absorbeer of verdryf nie. Gevolglik is 'n aansienlike verbetering in prestasie slegs moontlik met die gelyktydige gebruik van Kevlar, vloeibare sakke en metaalplate. Uiteraard kan daar in hierdie geval natuurlik geen spoor van die gewigsvoordele bly nie, as u so 'n baadjie met slegs Kevlar vergelyk. Terselfdertyd kan 'n geringe gewigstoename as 'n voldoende betaling beskou word vir die verbetering van beskermende eienskappe.

Ongelukkig het tot dusver nog nie 'n enkele liggaamsrusting of ander beskerming volgens die beginsels van nie-Newtoniaanse vloeistof die stadium van laboratoriumtoetse verlaat nie. Alle navorsingsorganisasies wat hierdie probleem hanteer, werk hoofsaaklik daaraan om die doeltreffendheid van die beskerming van vloeistowwe / gels te verhoog en die digtheid daarvan te verminder om die totale gewig van die wapenrusting of helm te verminder. Van tyd tot tyd blyk daar ongeverifieerde inligting dat hierdie of die steekproef op die punt staan om na Britse of Amerikaanse eenhede te gaan vir verhoor, maar tot dusver is daar geen amptelike bevestiging hiervan nie. Miskien is die veiligheidsmagte van die buiteland net bang om die lewe van vegters te vertrou in 'n nuwe en eerlik, nog nie betroubare tegnologie nie.

Aanbeveel: