redstar.ru

Фото 1 Фото 1

Начался новый виток гонки за мировое лидерство в сфере создания лучших общевойсковых средств индивидуальной бронезащиты

Из брони, полученной из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), за океаном создан опытный образец общевойскового шлема. Впрочем, даже если завтра начнётся его массовое производство и последующие поставки в американскую армию, Россия ещё 3–4 года не уступит лидерство в массовом изготовлении лучших общевойсковых шлемов. Поскольку российская арамидная нить «Руслан» лучше американского аналога кевлара, наши конструкторы создали шлем из дискретно-тканевой брони, который не уступает опытному американскому образцу из СВМПЭ.
Однако в дальнейшем без применения этого нового материала в изготовлении средств индивидуальной бронезащиты (СИБ) нам не обойтись. Иначе утратим лидерство.
В статье «Шлем и кольчуга для «Ратника-2» мы уже рассказывали о XV Международной практической конференции «Новейшие тенденции в области конструирования и применения баллистических материалов и средств защиты», которая состоялась в сентябре этого года в Крыму («Красная звезда», 2 октября с.г.), точнее, об одном из дней этого мероприятия, который его участники провели в бригаде морской пехоты в Севастополе. На той встрече изготовителей СИБ, в том числе лучших в мире шлемов 6Б47, и морских пехотинцев, которые носят эти шлемы, речь шла именно о находящихся в бригаде изделиях, их особенностях, а также устранении производителями выявленных в процессе подконтрольной эксплуатации замечаний.
В последующие дни работы конференции в докладах упоминались не только поступающие на вооружение СИБ. Учёные и конструкторы в своих выступлениях обозначали контуры будущего средств индивидуальной бронезащиты. В связи с чем неоднократно упоминался и сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) – многообещающий новый материал. Новый в том смысле, что прежде он не использовался в изготовлении армейских СИБ.
– Выпуск нитей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, который сосредоточен в основном в США и Нидерландах, а также в Японии и Китае, уже превышает 15 тыс. тонн в год. В России сверхпрочные нити из него разработаны более 10 лет назад, однако их массового производства до сих пор нет, – рассказывает председатель Совета Главных конструкторов средств индивидуальной защиты, руководитель экспертной группы по средствам бронезащиты Межведомственной рабочей группы (лаборатории) боевой экипировки при Военно-промышленной комиссии РФ генеральный директор Центра высокопрочных материалов «Армоком» Евгений Харченко. – Чем хорошо это волокно? Оно на 35% легче арамидного при той же прочности. Иными словами, его удельная прочность на треть выше, чем у арамидного волокна. Если обычный шлем из дискретно-тканевой брони весит 1 кг, то шлем из сверхвысокомолекулярного полиэтилена при тех же защитных характеристиках может весить на треть меньше – 700 г.
Казалось бы, появилась прекрасная возможность получить значительно более лёгкое и удобное изделие. Однако, поясняет Евгений Харченко, не всё так просто. Из-за того, что волокно это очень скользкое (его коэффициент трения близок к нулю), из него не сделаешь ткань, которая смогла бы удержать пулю.
В этом специалисты «Армокома» убедились на практике, взявшись за изготовление бронематериала из СВМПЭ сначала с использованием отработанной технологии получения дискретно-тканевой брони. Логика в их действиях была примерно следующая: если из арамидной нити можно выткать ткань, то почему этого нельзя сделать из нитей сверхвысокомолекулярного полиэтилена?
– Естественно, сначала и мы пошли по этому пути, – вспоминает Евгений Фёдорович. – Но оказалось, что из-за того, что нити очень скользкие, любой осколок, пуля и даже нож просто их раздвигают. То есть полиэтиленовые сверхпрочные нити не рвутся – они раздвигаются и пропускают через себя поражающий элемент. Дело с тканью не пошло...
Итак, почти нулевой коэффициент трения – один минус этого волокна. Второй минус – у него существенно ниже теплостойкость, чем у арамидных волокон. И при нагреве до 100°С и выше оно потеряет свои защитные свойства. Значит, если уставший боец на привале положит бронежилет и шлем у костра, они нагреются, придут в негодность и уже от осколка и пули не спасут.


Если обычный шлем из дискретно-тканевой брони весит 1 кг, то шлем из сверхвысокомолекулярного полиэтилена при тех же защитных характеристиках может весить на треть меньше – 700 г


34-23-10-17– Однако выигрыш уж больно заманчив – не каждый год и даже не каждое десятилетие появляется такой материал, который способен снизить массу изделия на треть при сохранении таких же защитных свойств, – аргументирует необходимость продолжения работы со сверхвысокомолекулярным полиэтиленом Евгений Харченко.

Итак, традиционную технологию изготовления ткани из СВМПЭ использовать нельзя. В США и Нидерландах пошли по другому пути – создали материалы UD, образованные плоскоориентированными слоями не переплетённых между собой сверхпрочных полиэтиленовых нитей, склеенными эластичным связующим. То, что в обычной арамидной ткани достигалось за счёт переплетения, здесь обеспечивалось за счёт склеивания нитей между собой.
Почему бы и нам так не сделать?
– В России нет такого оборудования, которое позволило бы получать этот материал склеиванием, – поясняет Евгений Харченко. – Само волокно есть, оно прекрасное и, кстати сказать, дешевле отечественного арамида типа «Руслан», а оборудования для склеивания волокна и получения рулонного UD-материала нет.
Как не раз бывало в истории, наши конструкторы нашли выход – простой и гениальный одновременно. Евгений Харченко вспомнил свою «ракетную молодость», когда принимал непосредственное участие в создании корпусов межконтинентальных баллистических ракет, и предложил делать намоточные изделия. То есть осуществлять плоское ориентирование волокон на намоточном станке, который используется для намотки, в том числе, и корпусов МБР.
В результате специалисты Центра «Армоком» сделали первые образцы, в частности грудную панель, и приступили к скрупулёзной работе с ней, изучая свойства и улучшая её качество. В композитах на основе СВМПЭ они обнаружили иной механизм удержания пули – механизм заклинивания. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен – не сверхтвёрдая керамика, а вяжущий, эластичный материал, но он всё равно срывает оболочку с пули и заклинивает сердечник или саму пулю, когда пуля в него попадает. Канал или отверстие, которое оставляет за собой в таком материале пуля, существенно меньше, чем диаметр самой пули (фото 2). Это значит, он заклинивает её благодаря обжимающему эффекту.
Используя эту особенность СВМПЭ, специалистам «Армокома» удалось создать на его основе грудную панель, которая держит пусть и не все, но многие автоматные пули (фото 1).
– Арамидами автоматную пулю мы удержать не смогли, – сравнивает Евгений Харченко. – Вообще, довольно много интересного нам сулит СВМПЭ, но результаты работы с ним в виде появления конечных изделий, то есть средств индивидуальной бронезащиты, будут не завтра. Наверное, в ближайшие 3–4 года должна поставляться система защиты «Ратник» на основе арамидной ткани, которая вполне соответствует мировому уровню и даже кое в чём его превосходит.
– Из арамидных материалов мы изготовили три опытных шлема массой 850 г, то есть равные по массе тому шлему, который американцы сделали из полиэтилена, – продолжает Евгений Фёдорович. – Весной этого года я их отво­зил в технический испытательный центр фирмы DuPont в Женеву. По принятой там методике с использованием несколько иных поражающих элементов были проведены испытания и определена их противоосколочная стойкость – 730 м/с. Это тот же самый уровень, которого в США смогли достичь на полиэтиленовом шлеме, который весит столько же. Таким образом, с использованием наших арамидов, нашей защитной структуры, получаемой по нашей технологии, мы сможем по меньшей мере года 3–4 держать тот же уровень защиты, что и у недавно созданного американского шлема из СВМПЭ, которым пока что американская армия не снабжена. И при этом выигрывать в теплоизоляции, что в нашем климате с холодной зимой и при наших задачах в жаркой Сирии тоже немаловажно. А за это время можно и нужно основательно подготовиться к созданию отечественных изделий на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена или гибридных СИБ из арамидно-полиэтиленовых композитных материалов.


* * *


Сверхпрочные ПЭ нити, в отличие от арамидных волокон, обладают химической инертностью, гидрофобностью, невосприимчивостью к солёной морской воде, а также устойчивостью к солнечной радиации, многократным циклическим нагрузкам, истиранию и изгибам. Это значит, СВМПЭ может использоваться не только в изготовлении шлемов и бронежилетов. Столь удачное сочетание свойств позволяет применить эти нити при создании тросов и канатов доселе невиданной прочности, лент и технических тканей, которые можно будет эксплуатировать в экстремальных климатических условиях и средах повышенной агрессивности.
С учётом разнообразных и ответственных сфер применения, включая создание современной волоконно-композитной брони, нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, безусловно, должны относиться к стратегически важным материалам, наличие которых влияет на боеспособность Вооружённых Сил и на национальную безопасность. В связи с этим организация массового производства таких нитей требует всесторонней поддержки и контроля со стороны органов государственного управления.

Другие материалы в этой категории: Под защитой «Листвы» »

Оставить комментарий

Поля, обозначенные звездочкой (*) обязательны для заполнения

«Красная звезда» © 1924-2017. Полное или частичное воспроизведение материалов сервера без ссылки и упоминания имени автора запрещено и является нарушением российского и международного законодательства.

Логин или Регистрация

Авторизация

Регистрация

Вы зарегистрированы!
или Отмена
Яндекс.Метрика