Amerikaning NGSW dasturi doirasida ishlab chiqarilayotgan va'da qilinayotgan kichik qurollar bilan hal qilinadigan eng muhim vazifa - dunyoning etakchi qurol -yarog 'laboratoriyalarida ishlab chiqarilgan zamonaviy va ilg'or zirhlarning kafolatlangan kirib kelishini ta'minlash. NGSW dasturi doirasida ishlab chiqilgan Amerika qurollariga samarali qarshi tura oladigan istiqbolli kichik qurol "qilich" ishlab chiqarish muammosiga qaytishdan oldin, "qalqon" - istiqbolli shaxsiy zirh (NIB) yaratish texnologiyalari bilan tanishib chiqish maqsadga muvofiq bo'ladi.).
NIBga kirish muammosi juda murakkab, degan fikr bor, chunki agar o'q dushmanga tegsa, u shunchalik jarohat oladiki, u jangovar harakatlarda faol qatnashishni davom ettira olmaydi yoki zarba berish kerak bo'ladi. tananing zirh elementlari bilan himoyalanmagan qismida. NGSW dasturiga ko'ra, AQSh Qurolli Kuchlari bu muammoni uzoqqa cho'zilgan deb hisoblamaydilar. Muammo shundaki, istiqbolli NIBni takomillashtirish tezligi hozirda o'qotar qurollarni takomillashtirishdan ancha oldinda. Va AQSh Qurolli Kuchlari faqat o'qotar qurollarning xususiyatlarini tubdan yaxshilash yo'lida bir burilish yasashga urinmoqdalar, ular muvaffaqiyat qozonadimi?
O'q -dorilarning zirhli kirib borishini ko'paytirishning ikkita asosiy usuli bor - uning kinetik energiyasini oshirish va o'q -dorilar / yadro shakli va materialini optimallashtirish (albatta, biz portlovchi, kumulyativ yoki zaharlangan o'q -dorilar haqida gapirmayapmiz). Va bu erda biz ma'lum bir chegaraga tushamiz. O'q yoki uning yadrosi yuqori qattiqlik va etarlicha yuqori zichlikdagi keramika qotishmalaridan yasalgan (massani ko'paytirish uchun), ularni qattiqroq va kuchliroq qilib qo'yish mumkin. O'lchamlarini kattalashtirib o'qning massasini ko'paytirish, qo'lda o'q otish qurollarining maqbul o'lchamlarida amalda mumkin emas. O'qning tezligi, masalan, gipersonik darajaga ko'tarilishi saqlanib qolmoqda, lekin bu holda ishlab chiqaruvchilar zarur yonilg'i quyish moslamalarining etishmasligi, bochkaning o'ta tez eskirishi va yuqori qaytarilish kabi katta qiyinchiliklarga duch kelishmoqda. otuvchi Shu bilan birga, NIBni takomillashtirish ancha jadal davom etmoqda.
Materiallar (tahrirlash)
Shaxsiy zirhlar paydo bo'lganidan beri po'latdan yasalgan idishlar va plastinkalardan tortib, yuqori molekulyar og'irlikdagi yuqori zichlikli polietilen (UHMWPE) va bor karbidli aramid matodan yasalgan zamonaviy tana zirhlariga qadar uzoq yo'lni bosib o'tdi.
NIB yangi materiallarni qidirish, kompozitsion va metall-keramik zirhli elementlarni yaratish, NIB elementlarining shakli va tuzilishini optimallashtirish, shu jumladan o'q va bo'laklarning energiyasini samarali tarqatib yuborish sohalarida yaxshilanmoqda. Yana ekzotik echimlar ishlab chiqilmoqda, masalan, Nyuton bo'lmagan suyuqliklarga asoslangan "suyuq zirh".
Eng aniq usul - korpus zirhlarining an'anaviy dizaynini, ularni istiqbolli kompozit va keramik materiallardan yasalgan qo'shimchalar bilan mustahkamlash. Hozirgi vaqtda NIBning ko'p qismi issiqlik bilan mustahkamlangan po'latdan, titandan yoki kremniy karbididan yasalgan qo'shimchalar bilan jihozlangan, lekin ular asta-sekin ularni og'irligi past va qarshiligi ancha yuqori bo'lgan bor karbidli zirhli elementlar bilan almashtirmoqdalar.
Tuzilishi
NIBni takomillashtirishning yana bir yo'nalishi - bu zirhli elementlarni joylashtirishning maqbul tuzilishini izlash, u bir tomondan qiruvchi tanasining maksimal sirt maydonini qamrab olishi kerak, boshqa tomondan esa uni cheklamasligi kerak. harakat Misol tariqasida, muvaffaqiyatli emas, lekin qiziqarli rivojlanish bo'lsa -da, Amerikaning Pinnacle Armor kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan Dragon Skin zirhlarini keltirish mumkin. "Ajdaho terisi" tana zirhlari zirhli elementlardan iborat.
Diametri 50 mm va qalinligi 6, 4 mm bo'lgan silikon karbiddan yasalgan bog'langan disklar, dizaynning ma'lum bir egiluvchanligi va shu bilan birga himoyalangan yuzaning etarlicha katta maydoni tufayli bu NIBni kiyishning qulayligini ta'minlaydi.. Bu dizayn, shuningdek, yaqin masofadan o'qqa tutilgan o'qlarning takroriy zarbalariga qarshilik ko'rsatadi - "Ajdaho terisi" Hekler va Koch MP5 avtomatlari, M16 miltiqlari yoki Kalashnikov avtomatlarining 40 ta zarbasiga bardosh bera oladi (yagona savol - bu qancha qaysi va qaysi patron?).
Zirhli elementlarning zirhli "zirhli" joylashuvining kamchiliklari - bu askarni to'siqdan tashqaridagi jarohatlardan himoya qilishning deyarli to'liq yo'qligi, bu esa harbiy xizmatchilarning NIBga kirmasdan ham jiddiy jarohatlanishiga yoki o'limiga olib keladi, buning natijasida tana zirhlari. Bu turdagi AQSh armiyasi sinovlaridan o'tmadi. Shunga qaramay, ular AQShning ba'zi maxsus kuchlari va maxsus xizmatlari tomonidan qo'llaniladi.
Xuddi shunday "tarozi" sxemasi sovuq qurollardan haddan tashqari himoya qilish uchun mo'ljallangan sovet zirhli ZhZL-74da ham qo'llanilgan, unda diametri 50 mm va qalinligi 2 mm ABT-101 alyuminiy qotishmasidan yasalgan zirhli elementlar-disklar ishlatilgan. ishlatilgan.
NIB "Ajdaho terisi" ning kamchiliklariga qaramay, zirhli elementlarning to'rsimon joylashuvi o'q va bo'laklarning to'siqdan tashqaridagi ta'sirini kamaytirish uchun boshqa turdagi zirhli himoya va zarbani yutuvchi elementlar bilan birgalikda ishlatilishi mumkin.
Amerika Rays universiteti olimlari g'ayrioddiy tuzilmani ishlab chiqdilar, bu ob'ektga xuddi shu xom ashyodan monolit ob'ektga qaraganda kinetik energiyani yanada samarali singdirish imkonini beradi. Filamanlarning maxsus joylashuvi tufayli o'ta yuqori zichlikka ega bo'lgan uglerodli nanotube pleksuslarining atom darajasidagi bo'shliqlari bo'lgan, ular energiyani yuqori samaradorlik bilan yutish imkonini beradigan xususiyatlarini o'rganish ilmiy ish uchun asos bo'ldi. boshqa narsalar bilan to'qnashadi. Sanoat miqyosida nanotasvirda bunday tuzilmani to'liq qayta ishlab chiqarish hali imkoni bo'lmagani uchun, bu tuzilmani so'l o'lchamlarda takrorlashga qaror qilindi. Tadqiqotchilar 3D -printerda chop etilishi mumkin bo'lgan, lekin nanotubalar bilan bir xil tizimda joylashtirilgan polimer filamentlardan foydalangan va natijada yuqori mustahkamlik va siqilishga ega kublar bilan yakunlangan.
Tuzilmaning samaradorligini tekshirish uchun olimlar xuddi shu materialdan ikkinchi, ammo monolit ob'ektni yaratdilar va ularning har biriga o'q otildi. Birinchi holda, o'q ikkinchi qatlamda to'xtab qoldi, ikkinchisida u ancha chuqurlashdi va butun kubga zarar etkazdi - u buzilmagan, ammo yoriqlar bilan qoplangan. Maxsus tuzilishga ega bo'lgan plastik kub ham bosim ostida uning kuchini sinab ko'rish uchun bosim o'tkazildi. Tajriba davomida ob'ekt kamida ikki marta qisqargan, lekin uning yaxlitligi buzilmagan.
Ko'pikli metall
Xususiyatlari asosan tuzilishga bog'liq bo'lgan materiallar haqida gapirganda, ko'pikli metall - metall yoki kompozit metall ko'pik sohasidagi o'zgarishlarni esdan chiqarmaslik kerak. Ko'pikli metall alyuminiy, po'lat, titan, boshqa metallar yoki ularning qotishmalari asosida yaratilishi mumkin.
Shimoliy Karolina universiteti (AQSh) mutaxassislari po'latdan yasalgan matritsali po'latdan yasalgan ko'pikli metallni ishlab chiqdilar, uni yuqori keramika qatlami va alyuminiyning ingichka pastki qatlami orasiga o'rab olishdi. Qalinligi 2,5 sm dan kam bo'lgan ko'pikli metall 7, 62 mm zirhli o'qlarni to'xtatadi, shundan so'ng orqa yuzasida 8 mm dan kichikroq teshik qoladi.
Boshqa narsalar qatorida, ko'pikli plastinka rentgen, gamma va neytron nurlanish ta'sirini samarali ravishda kamaytiradi, shuningdek, olov va issiqdan an'anaviy metalldan ikki baravar yaxshiroq himoya qiladi.
Yana bir ichi bo'sh konstruktsiyali material-bu HRL Laboratories kompaniyasi tomonidan Boeing bilan birgalikda yaratilgan juda yengil ko'pik. Yangi material polistiroldan yuz baravar engilroq - u 99,99% havodan iborat, lekin u juda yuqori qattiqlikka ega. Ishlab chiquvchilarning fikricha, agar tuxum bu material bilan qoplangan bo'lsa va u 25 qavat balandlikdan tushsa, u buzilmaydi. Olingan ko'pik shunchalik engilki, u karahindiba ustida yotishi mumkin.
Prototipda bir -biriga bog'langan ichi bo'sh nikel naychalari ishlatiladi, ularning joylashuvi odam suyaklarining tuzilishiga o'xshaydi, bu esa materialga ko'p energiya yutish imkonini beradi. Har bir naychaning devor qalinligi taxminan 100 nanometrga teng. Nikel o'rniga kelajakda boshqa metallar va qotishmalardan foydalanish mumkin.
Bu material yoki uning analogi, shuningdek yuqorida aytib o'tilgan tuzilgan polimer materiali, to'siqdan tashqaridagi o'qlar bilan tanaga etkazilgan zararni minimallashtirish uchun mo'ljallangan engil va bardoshli amortizatorli tayanch elementlari sifatida istiqbolli NIBlarda foydalanish uchun ko'rib chiqilishi mumkin.
Nanotexnologiya
21-asrning turli sohalarida keng qo'llanilishi taxmin qilinayotgan eng istiqbolli materiallardan biri-bir atom qalinlikdagi uglerod atomlari qatlamidan hosil bo'lgan uglerodning ikki o'lchovli allotropik modifikatsiyasi bo'lgan grafen. Ispaniyalik mutaxassislar grafenga asoslangan tana zirhlarini ishlab chiqmoqdalar. Grafen zirhining rivojlanishi 2000 -yillarning boshlarida boshlangan. Tadqiqot natijalari istiqbolli hisoblanadi, 2018 yil sentyabr oyida ishlab chiquvchilar amaliy testlarga o'tdilar. Loyiha Evropa mudofaa agentligi tomonidan moliyalashtiriladi va hozirda Britaniyaning Cambridge Nanomaterials Technology kompaniyasi mutaxassislari ishtirokida davom etmoqda.
Shunga o'xshash ishlar AQShda, xususan, Rays universiteti va Nyu -York universitetida davom etmoqda, u erda grafen plitalarini qattiq jismlar bilan bombardimon qilish bo'yicha tajribalar o'tkazildi. Grafen zirhlari Kevlarga qaraganda ancha kuchli bo'lishi kutilmoqda va eng yaxshi natijalarga erishish uchun keramik zirh bilan birlashtiriladi. Eng katta qiyinchilik - sanoat hajmida grafen ishlab chiqarish. Biroq, ushbu materialning turli sohalardagi imkoniyatlarini hisobga olsak, bunga yechim topilishiga shubha yo'q. 2019 yil dekabr oyida ixtisoslashtirilgan ommaviy axborot vositalari sahifalarida paydo bo'lgan ichki ma'lumotlarga ko'ra, Huawei grafenli batareyali (grafenli elektrodli) P40 smartfonini 2020 yil boshida bozorga chiqarishni rejalashtirmoqda, bu esa sanoat ishlab chiqarishda grafen ishlab chiqarishida sezilarli yutuqlarni ko'rsatishi mumkin..
2007 yil oxirida isroillik olimlar volfram disulfid (volfram metalining tuzi va vodorod sulfid kislotasi) nanohissalari asosida o'z-o'zini davolaydigan material yaratdilar. Volfram disulfidli nanopartikullari qatlamli fullerenga o'xshash yoki nanotubulyar shakllanishlardir. Nanotubulenlar boshqa materiallarga umuman erishib bo'lmaydigan rekord mexanik xususiyatlarga, ajoyib egiluvchanlik va kuchga ega, bu kovalent kimyoviy bog'lanishlar mustahkamligi yoqasida.
Ehtimol, kelajakda ushbu material bilan to'ldirilgan o'q o'tkazmaydigan jiletlar NIBning boshqa barcha mavjud va istiqbolli modellarining xususiyatlaridan ustun bo'lishi mumkin. Hozirgi vaqtda volfram disulfidli nanotubalarga asoslangan NIBni ishlab chiqish boshlang'ich material sintezining qimmatligi tufayli laboratoriya tadqiqot bosqichida. Shunga qaramay, ma'lum bir xalqaro kompaniya allaqachon patentlangan texnologiya yordamida yiliga ko'p kilogramm volfram va molibden disulfidlarining nanohissalarini ishlab chiqaradi.
Buyuk Britaniyaning yirik mudofaa kompaniyasi Bae Systems, jel bilan to'ldirilgan korpus zirhini ishlab chiqarmoqda. Jel bilan to'ldirilgan tana zirhida aramid tolasini nyuton bo'lmagan suyuqlik bilan singdirish kerak, u zarba berganda darhol qotib qoladi. "Suyuq zirh" - istiqbolli NIBni rivojlantirishning eng istiqbolli yo'nalishlaridan biri, deb ishoniladi. Bunday ishlar Rossiyada "Ratnik-3" askarlari uchun istiqbolli uskunalar to'plamiga nisbatan olib borilmoqda.
Shunday qilib, xulosa qilish mumkinki, istiqbolli NIB -larni texnologik taraqqiyotning boshida eng yangi texnologiyalar yordamida yaratish rejalashtirilgan. Agar biz qurol -yarog 'haqida gapiradigan bo'lsak, unda bu erda texnologiyaning bunday g'alayoni kuzatilmaydi. Buning sababi nimada, ehtiyojning yo'qligi yoki qurol sanoati konservatizmi?
Umidli NIBlarning ko'plab loyihalari, albatta, to'xtab qoladi, lekin ularning ba'zilari, albatta, "otishadi" va, ehtimol, 20-asrning barcha o'qotar qurollarini eskiradi, xuddi kamon, arqon va tumshug'li o'qlar eskirganidek.. Qolaversa, zirh - jangovar jangda omon qolish qobiliyatini tubdan oshirishi mumkin bo'lgan yagona muhim jihoz emas.
