Svarbiausia užduotis, kurią išsprendė perspektyvūs šaulių ginklai, kuriami pagal Amerikos NGSW programą, turėtų būti garantuotas modernių ir pažangių šarvų, sukurtų pirmaujančiose pasaulio ginklų laboratorijose, skverbimasis. Prieš grįžtant prie „kardo“, perspektyvaus šaulių ginklo, galinčio veiksmingai atremti amerikiečių ginklus, sukurtą pagal NGSW programą, patartina susipažinti su „skydo“technologijomis, skirtomis kurti perspektyvius asmeninius šarvus (NIB)).
Yra nuomonė, kad NIB įsiskverbimo problema yra tolima, nes jei kulka pataikys į priešą, jis bus arba taip sužeistas, kad negalės toliau aktyviai įsitraukti į karo veiksmus, arba smūgis turės būti padarytas kūno dalyje, kuri nėra apsaugota šarvų elementais. Sprendžiant iš NGSW programos, JAV ginkluotosios pajėgos nemano, kad ši problema yra tolima. Problema ta, kad perspektyvaus NIB pagerėjimo greitis šiuo metu gerokai lenkia šaulių ginklų tobulėjimo tempą. O JAV ginkluotosios pajėgos tik bando padaryti proveržį radikalių šaulių ginklų savybių gerinimo kryptimi, kyla klausimas, ar pavyks?
Yra du pagrindiniai būdai, kaip padidinti šovinių skverbimąsi į šarvus - padidinti jų kinetinę energiją ir optimizuoti šaudmenų / šaudmenų šerdies formą ir medžiagą (žinoma, nekalbame apie sprogstamąsias, kaupiamąsias ar apsinuodijusius šaudmenis). Ir čia mes iš tikrųjų pasiekiame tam tikrą ribą. Kulka arba šerdis yra pagaminta iš didelio kietumo ir pakankamai didelio tankio keramikos lydinių (kad padidėtų masė), jie gali būti pagaminti kietesni ir stipresni, vargu ar tankesni. Padidinti kulkos masę, padidinant jos matmenis, praktiškai neįmanoma ir priimtinų rankinių šaulių ginklų matmenų. Vis dar didėja kulkos greitis, pavyzdžiui, iki hipergarsinio, tačiau šiuo atveju kūrėjai susiduria su didžiuliais sunkumais, nes trūksta reikiamų raketinių medžiagų, itin greito vamzdžio nusidėvėjimo ir didelio atsitraukimo. šaulys. Tuo tarpu NIB tobulinimas vyksta daug intensyviau.
Medžiagos (redaguoti)
Nuo pat įkūrimo asmeniniai šarvai nuėjo ilgą kelią nuo plieninių ciurasų ir plokščių iki šiuolaikinių šarvų, pagamintų iš aramidinio audinio su įdėklais iš itin didelės molekulinės masės didelio tankio polietileno (UHMWPE) ir boro karbido.
NIB tobulėja naujų medžiagų paieškos srityse, sukuria sudėtinius ir metalo keramikos šarvų elementus, optimizuoja NIB elementų formą ir struktūrą, įskaitant mikro ir nanoskalę, o tai veiksmingai išsklaidys kulkų ir fragmentų energiją. Taip pat kuriami egzotiškesni sprendimai, pavyzdžiui, „skysti šarvai“, pagrįsti ne Niutono skysčiais.
Akivaizdžiausias būdas yra patobulinti tradicinius šarvuotų liemenių dizainus, sutvirtinant juos įdėklais iš perspektyvių kompozicinių ir keraminių medžiagų. Šiuo metu didžiojoje NIB dalyje yra įdėklai, pagaminti iš karščiu sustiprinto plieno, titano arba silicio karbido, tačiau jie palaipsniui keičiami į boro karbido šarvus, kurie turi mažesnį svorį ir žymiai didesnį atsparumą.
Struktūra
Kita NIB tobulinimo kryptis yra optimalios šarvuotų elementų išdėstymo struktūros paieška, kuri, viena vertus, turėtų padengti didžiausią kovotojo kūno paviršiaus plotą, ir, kita vertus, neturėtų varžyti jo. judėjimas. Kaip pavyzdį, nors ir ne visai sėkmingą, bet įdomų vystymąsi, galima paminėti „Dragon Skin“šarvus, sukurtus ir pagamintus amerikiečių kompanijos „Pinnacle Armor“. „Dragon Skin“šarvai turi žvynuotą šarvų elementų išdėstymą.
Sujungti diskai, pagaminti iš silicio karbido, kurių skersmuo 50 mm ir storis 6, 4 mm, suteikia patogumą dėvėti šį NIB dėl tam tikro dizaino lankstumo ir tuo pačiu metu pakankamai didelio apsaugoto paviršiaus ploto. Ši konstrukcija taip pat užtikrina atsparumą pakartotiniams kulkų smūgiams iš šaulių ginklų iš arti - „Dragon Skin“gali atlaikyti iki 40 smūgių iš automato „Heckler & Koch MP5“, šautuvo M16 ar Kalašnikovo šautuvo (tik klausimas, kiek iš kurios ir kokios kasetės?).
Šarvuotų šarvų „žvynuoto“išdėstymo trūkumas yra beveik visiškas kareivio apsaugos nuo sužeidimų, esančių už barjero, trūkumas, dėl kurio kariai gali sunkiai susižaloti ar mirti net neįsiskverbdami į NIB, todėl šarvuotis šio tipo neišlaikė JAV armijos bandymų. Nepaisant to, juos naudoja kai kurios specialiosios pajėgos ir specialiosios JAV tarnybos.
Panaši „žvynuota“schema buvo įgyvendinta sovietiniuose šarvuose „ZhZL-74“, skirtuose ekstremaliai apsaugai nuo šaltų ginklų, kuriuose šarvai-diskai, kurių skersmuo 50 mm ir storis 2 mm, pagaminti iš aliuminio lydinio ABT-101 naudojamas.
Nepaisant NIB „Dragon Skin“trūkumų, žvynuotas šarvų elementų išdėstymas gali būti naudojamas kartu su kitų tipų šarvų apsauga ir amortizuojančiais elementais, siekiant sumažinti kulkų ir fragmentų poveikį už barjero.
Amerikos ryžių universiteto mokslininkai sukūrė neįprastą struktūrą, leidžiančią objektui efektyviau sugerti kinetinę energiją nei monolitinis objektas iš tos pačios žaliavos. Mokslinio darbo pagrindas buvo anglies nanovamzdelių rezginių, kurie dėl ypatingo gijų išdėstymo turi itin didelį tankį, savybių tyrimas, kai ertmės yra atominio lygio, o tai leidžia jiems efektyviai absorbuoti energiją. susidūrimas su kitais objektais. Kadangi dar neįmanoma visiškai atkurti tokios struktūros nanoskalėje pramoniniu mastu, nuspręsta pakartoti šią struktūrą makro dydžiais. Mokslininkai naudojo polimerines gijas, kurias galima atspausdinti 3D spausdintuvu, tačiau išdėstytas toje pačioje sistemoje kaip ir nanovamzdeliai, o galų gale buvo gauti didelio stiprumo ir suspaudžiamumo kubeliai.
Norėdami patikrinti struktūros efektyvumą, mokslininkai iš tos pačios medžiagos sukūrė antrą objektą, bet monolitinį, ir į kiekvieną iš jų buvo paleista kulka. Pirmuoju atveju kulka sustojo jau ant antrojo sluoksnio, o antruoju - daug giliau ir padarė žalą visam kubui - liko nepažeista, bet padengta įtrūkimais. Taip pat buvo spaudžiamas plastikinis kubas su specialia struktūra, kad būtų galima patikrinti jo stiprumą esant slėgiui. Eksperimento metu objektas susitraukė mažiausiai du kartus, tačiau jo vientisumas nebuvo pažeistas.
Putų metalas
Kalbant apie medžiagas, kurių savybes daugiausia lemia konstrukcija, negalima nepaminėti pokyčių putų metalo - metalo ar kompozicinio metalo putų - srityje. Putų metalas gali būti pagamintas iš aliuminio, plieno, titano, kitų metalų ar jų lydinių.
Šiaurės Karolinos universiteto (JAV) specialistai sukūrė plieninį putų metalą su plieno matrica, uždengdami jį tarp viršutinio keraminio sluoksnio ir plono apatinio aliuminio sluoksnio. Mažiau nei 2,5 cm storio putplasčio metalas sustabdo 7, 62 mm skersmens šarvus, o po to ant galinio paviršiaus lieka mažiau nei 8 mm skylė.
Be kita ko, putplasčio plokštė efektyviai sumažina rentgeno, gama ir neutronų spinduliuotės poveikį, taip pat apsaugo nuo ugnies ir karščio dvigubai geriau nei įprastas metalas.
Kita tuščiavidurės konstrukcijos medžiaga yra ypač lengva putų forma, sukurta „HRL Laboratories“kartu su „Boeing“. Naujoji medžiaga šimtą kartų lengvesnė už polistireną - 99,99% oro, tačiau pasižymi itin dideliu standumu. Pasak kūrėjų, jei kiaušinis bus padengtas šia medžiaga ir nukris iš 25 aukštų aukščio, jis nesulaužys. Gautos putos yra tokios lengvos, kad gali gulėti ant kiaulpienės.
Prototipas naudoja tarpusavyje sujungtus tuščiavidurius nikelio vamzdelius, kurių išdėstymas panašus į žmogaus kaulų struktūrą, todėl medžiaga gali sugerti daug energijos. Kiekvieno vamzdžio sienelės storis yra apie 100 nanometrų. Vietoj nikelio ateityje gali būti naudojami kiti metalai ir lydiniai.
Ši medžiaga arba jos analogas, taip pat aukščiau paminėta struktūrizuota polimerinė medžiaga, gali būti laikomi tinkamais naudoti perspektyviuose NIB kaip lengvos ir patvarios smūgius sugeriančios atramos elementai, skirti kuo labiau sumažinti kūno žalą, atsiradusią už barjero.
Nanotechnologijos
Viena perspektyviausių medžiagų, kuri, kaip prognozuojama, bus plačiai naudojama įvairiose XXI amžiaus pramonės šakose, yra grafenas-dvimatė anglies alotropinė modifikacija, kurią sudaro vieno atomo storio anglies atomų sluoksnis. Ispanijos ekspertai kuria šarvus pagal grafeną. Grafeno šarvai buvo pradėti kurti 2000 -ųjų pradžioje. Tyrimo rezultatai laikomi perspektyviais, 2018 metų rugsėjį kūrėjai perėjo prie praktinių testų. Projektą finansuoja Europos gynybos agentūra ir jis šiuo metu tęsiamas, jame dalyvauja britų kompanijos „Cambridge Nanomaterials Technology“specialistai.
Panašus darbas vyksta ir Jungtinėse Valstijose, ypač Rice universitete ir Niujorko universitete, kur buvo atlikti bandymai bombarduoti grafeno lakštus kietais daiktais. Tikimasi, kad grafeno šarvai bus žymiai stipresni už Kevlarą ir bus derinami su keraminiais šarvais, kad būtų pasiekti geriausi rezultatai. Didžiausias iššūkis yra grafeno gamyba pramoniniais kiekiais. Tačiau, atsižvelgiant į šios medžiagos galimybes įvairiose pramonės šakose, neabejojama, kad sprendimas bus rastas. Remiantis viešai neatskleista informacija, pasirodžiusi specializuotos žiniasklaidos puslapiuose 2019 m. Gruodžio mėn., „Huawei“planuoja 2020 m. Pradžioje pateikti į rinką išmanųjį telefoną P40 su grafeno baterija (su grafeno elektrodais), o tai gali reikšti didelę pažangą pramoninėje grafeno gamyboje..
2007 metų pabaigoje Izraelio mokslininkai sukūrė savaime gydančią medžiagą, kurios pagrindą sudaro volframo disulfido (metalo volframo ir vandenilio sulfido rūgšties druska) nanodalelės. Volframo disulfido nanodalelės yra sluoksniuotos į fulleną panašios arba nanovamzdelinės formacijos. Nanotubulenai pasižymi rekordinėmis mechaninėmis savybėmis, kurios iš esmės nepasiekiamos kitoms medžiagoms, nuostabiu lankstumu ir stiprumu, kuris yra ant kovalentinių cheminių jungčių stiprumo ribos.
Gali būti, kad ateityje neperšaunamos liemenės, užpildytos šia medžiaga, savo charakteristikomis gali pranokti visus kitus esamus ir perspektyvius NIB modelius. Šiuo metu NIB kūrimas remiantis volframo disulfido nanovamzdeliais yra laboratorinių tyrimų stadijoje dėl didelių pradinės medžiagos sintezės išlaidų. Nepaisant to, tam tikra tarptautinė kompanija, naudodama patentuotą technologiją, jau dabar gamina daug kilogramų volframo ir molibdeno disulfidų nanodalelių per metus.
Didžioji britų gynybos kompanija „Bae Systems“kuria gelio pripildytus šarvus. Geliu užpildytose liemenėse aramidinis pluoštas turėtų būti įmirkytas ne Niutono skysčiu, kuris turi savybę akimirksniu sukietėti. Manoma, kad „skysti šarvai“yra viena iš perspektyviausių perspektyvių NIB plėtros sričių. Toks darbas Rusijoje atliekamas dėl perspektyvaus įrangos komplekto kariams „Ratnik-3“.
Taigi galima daryti išvadą, kad perspektyvius NIB planuojama sukurti naudojant naujausias technologijas, kurios yra technologijų pažangos priešakyje. Jei mes kalbame apie šaulių ginklus, tada čia nėra tokių technologijų riaušių. Kokia to priežastis, ginklų pramonės poreikio stoka ar konservatyvumas?
Daugelis perspektyvių NIB projektų tikrai sustos, tačiau kai kurie iš jų tikrai „šaudys“ir galbūt pasens visus XX amžiaus šaulių ginklus, kaip ir lankai, arbaletai bei snukio pakrovimo šaulių ginklai savo laiku. Be to, šarvuočiai nėra vienintelė svarbi kovotojo įranga, galinti radikaliai padidinti jo išgyvenamumą mūšyje.
