„Superthread“ ochrání ruské vojáky před kulkami a šrapnely
V moderních armádách je otázkám přežití personálu věnována velká pozornost. Práce na vytvoření nových neprůstřelných vest a ochranných materiálů probíhají po celém světě. Jedním ze slibných ruských materiálů byl Superthread, o kterém ruský tisk poprvé začal aktivně psát v lednu 2021.
Vývojáři osobního bojového vybavení si dobře uvědomují, že vlastnosti osobních ochranných prostředků brnění do značné míry závisí na specifické hmotnosti materiálů použitých při výrobě. Vojenský průmysl v procesu vývoje přešel z oceli o měrné hmotnosti 8 g/cm3 nejprve na titan - 4,5 g/cm3, poté na hliník - 2,7 g/cm3 a později na polymerní kompozitní materiály s indikátory 1,5 -2 g/cm3, podle oficiálních novin Ministerstva obrany Ruské federace "Krasnaja Zvezda".
Již v tomto století pokrok postoupil ještě dále. Na bázi polyetylenových vláken s měrnou hmotností pouhých 0,97 g/cm3 se podařilo získat kompozitní materiály takové pevnosti, že bylo možné vyrábět neprůstřelné vesty, ochranné přilby a ochranné prvky obrněných vozidel. Hovoříme o vláknech s ultravysokou molekulovou hmotností. Helmy z nich vyrobené vážily pouhých 0,8 kg, jejich výroba byla nejprve nasazena v USA a Německu. Díky úsilí ruských inženýrů a vědců se podobné technologie objevily i u nás.
Co je to "Superthread"
"Superthread" je slibný ruský materiál s vysokými ochrannými vlastnostmi. Jeho výroba může být nasazena přímo v Rusku a využita při výrobě neprůstřelných vest, ale i dalších osobních ochranných prostředků pro vojenský personál. Za tímto neobvyklým názvem se skrývá obzvláště lehké polyethylenové vlákno s ultravysokou molekulovou hmotností (UHMWPE). Novou látku vytvořili ruští chemici z Výzkumného ústavu syntetických vláken v Tveru.
Specifická pevnost nového materiálu je 350 gs/tex (ukazatel relativního zatížení při přetržení). To je téměř 1,5krát více než ukazatele v současnosti nejlepších aramidových vláken kevlarového typu. Podle Jevgenije Charčenka, hlavního konstruktéra ochranných systémů pro bojovou techniku vojenského personálu a generálního ředitele Armokomu, bylo možné vyvinout kompozitní složení na bázi nových vláken až v roce 2020.
Podle specialisty byla potíž v tom, že kvůli téměř nulovému koeficientu tření spolu s vysokou elektrifikací nebylo možné zpracovat nová vlákna tradičními metodami tkaní na účinnou tkaninu. Další výzvou bylo nalezení vhodného polymerního pojiva pro spojení vláken UHMWPE do monolitického kompozitu. Problém byl v tom, že přilnavost nového materiálu se blížila nule.
Tyto potíže způsobily, že chemici z Tveru vytvořili kompozit na bázi nového vlákna teprve v roce 2020. Kompozit na bázi "Superthread" byl výsledkem společné práce inženýrů ze společnosti "Armokom" a Ústředního výzkumného ústavu speciálních strojů (Khotkovo). Ruští specialisté nejen vybrali požadované složení kompozitu na základě nového vlákna, ale také vyvinuli efektivní technologie pro lisování plochých a zakřivených výrobků ze Superthread.
Díky úsilí domácích chemiků a inženýrů pracujících s kompozity se v tuzemsku objevil kompozitní materiál jedinečný svými schopnostmi a účinností. Má vysoké balistické a strukturální vlastnosti. Ještě důležitější je, že materiál může být doveden do fáze praktického použití ruskými průmyslovými podniky. V budoucnu bude moci konkurovat zahraničním analogům a v některých ohledech je předčí již nyní.
Co je známo o ochranných vlastnostech nového materiálu
Materiály publikované Armocomem dávají představu o ochranných vlastnostech nového kompozitu. S výrazně nižší hustotou ruského polyetylenového kompozitu má nový materiál pevnostní vlastnosti na úrovni nejlepších zahraničních analogů.
Nejdůležitější je, že balistické vlastnosti Superthread jsou nejen o 40 procent lepší než aramidové kompozity na bázi kevlarové tkaniny, ale také výrazně lepší než zahraniční UHMWPE kompozity. Armocom poznamenává, že dosažení nejlepších vlastností nového ochranného materiálu může být spojeno s aplikovanou netradiční technologií vinutí-kompresoru.
Povaha ničení střel 7N28 při ostřelování kompozitem UHMWPE o tloušťce 10 mm - bylo proraženo 40 % tloušťky
Z hlediska měrné hmotnosti odpovídá nová ruská látka firmy Armocom izraelskému UHMWPE UD (UniDirectional). UniDirectional je izraelský kompozitní materiál pro pokročilou balistickou ochranu. Ruský i izraelský vývoj mají stejnou specifickou hmotnost – 0,98 g/cm3. Současně je pevnost v tahu ruské látky 950 MPa, izraelská - asi 900 MPa. Antifragmentační odolnost Superthread V50 je 670 m/s, izraelský kompozit UD je 630 m/s. Antifragmentační odolnost V50 vypovídá o rychlosti, s jakou se simulátor fragmentů setká s ochranným prvkem, při které není proražen s pravděpodobností 0,5.
Nutno podotknout, že rozšířený americký aramidový organoplast kevlarového typu na uvedený UHMWPE výrazně ztrácí. Tak jeho měrná hmotnost dosahuje 1,25 g/cm3, pevnost v tahu - 800 MPa, odolnost proti fragmentaci V50 - 480 m/s. Všechny uvedené charakteristiky udává Armocom pro pancéřové materiály s plošnou hustotou výztuže 4 kg/m2.
Kromě dobré ochrany proti úlomkům bude mít nový ruský kompozitní materiál schopnost zastavit automatické střely. Společnost "Armocom" poznamenává, že pokud bylo tradičně pro ochranu proti automatické munici nutné kombinovat supertvrdé keramické desky o měrné hmotnosti asi 3 g / cm3 na přední straně ochrany s organoplastem na zadní straně prvků pancéřování, pak se nový materiál obejde bez relativně tenké keramiky .
Společnost poznamenává, že vyvinutý polyetylenový kompozit má schopnost zastavit mnoho moderních střel s ostrým úhlem bez dodatečného použití keramiky. V "Armokom" zdůrazňují, že díra proražená kulkou je samoutahovací a stlačuje kulku ze všech stran. Nebo nový kompozit působí jako okamžitě tuhnoucí směs, která jednoduše rozdrtí plášť a někdy i samotné jádro střely.
Důležitým plusem a výhodou všech UHMWPE vláken, na rozdíl od většiny stávajících kompozitních materiálů, je pozitivní vztlak. Tato vlastnost materiálu umožňuje výrobu neprůstřelných vest, které jsou účinné i při překonávání vodních překážek. Takové ochranné prostředky budou velmi užitečné ve vybavení námořní pěchoty a námořníků. Vývojář izraelského UHMWPE vlákna UD-UniDirectional také zdůraznil, že materiál má nulovou nasákavost.
Jaké příležitosti otevírá použití ruského UHMWPE
Již nyní na základě nejnovějších vláken UHMWPE vyrobili domácí specialisté různé kompozitní pancéřové prvky určené k ochraně životně důležitých orgánů vojenského personálu před palbou z ručních zbraní. zbraně nepřítele, stejně jako nohy před dopadem úlomků. Na rozdíl od všech zahraničních protějšků byly ruské pancéřové ochranné prvky nejprve vyráběny navíjením.
Ukázky helmy a hrudního pancéřového panelu z kompozitu UHMWPE s kompresí vinutí
Nové ruské vlákno UHMWPE, které dostalo symbol „Superthread“, může být v budoucnu použito při výrobě ochranných prvků pro novou generaci bojové techniky „Warrior“ nebo zcela nové sady vybavení pod jiným názvem.
První ochranné prvky, které se mohou stát základem pro novou bojovou techniku vojenského personálu, již vyrobil Armocom. Za použití kompozitu UHMWPE byla vyrobena zejména přilba a hrudní panel neprůstřelné vesty. Podle inženýra Jurije Danilina, který vyrobenou stavebnici testoval, se novinka výrazně k lepšímu ergonomií i hmotností liší od stavebnice Ratnik, se kterou se také musel dříve vypořádat.
Důležitým úspěchem pro ruský obranný průmysl byla skutečnost, že země získala příležitost vyrábět novou třídu ochranných produktů na bázi materiálů, které jsou o 20-35 procent lepší než ve světě široce používané aramidové organoplasty kevlarového typu. Zavádí se také proces substituce dovozu, kdy lze značnou část nebo všechny objemy UHMWPE vyrábět v Rusku. Do té doby tyto materiály naše země nakupovala v zahraničí. Další pozitivní bod přímo vyplývá z předchozího - ruské materiály stojí o polovinu méně než zahraniční analogy.
- Yuferev Sergej
- http://armocom.ru/
informace