Жидкая «броня» для защиты людей

Основным средством защиты личного состава от пуль и осколков в настоящее время является бронежилет. За прошедшие десятилетия он прошел немалый путь эволюции, однако в итоге наибольшее распространение получили только три версии его конструкции, в некоторой мере взаимосвязанные друг с другом. Так, используются бронежилеты на основе металлических пластин, кевларовые и комбинированные, в которых листы кевлара перемежаются пластинами из соответствующего металла. Регулярно предпринимаются попытки приспособить к защите от пуль древние наработки, такие как, к примеру, ламеллярная броня, однако до сих пор не удалось добиться на этом поприще особых успехов.

Жидкая «броня» для защиты людей


Главная проблема современного бронежилета состоит в соотношении «вес – качество защиты». Иными словами, более надежный бронежилет оказывается тяжелым, а такой, который имеет приемлемый вес – имеет слишком низкий класс защиты. Кстати говоря, именно эту проблему должен был решить кевлар. В 70-х годах прошлого века в ходе исследований было установлено, что кевларовая ткань плотного плетения, проложенная в несколько слоев, эффективно рассеивает энергию пули по всей своей поверхности, благодаря чему пуля не может пробить весь кевларовый пакет. В сочетании с пластиной из подходящего металла (например, титан) это свойство кевларовой ткани позволило создать сравнительно легкие бронежилеты, имеющие те же защитные свойства, что и цельнометаллические.


Однако и у кевларо-металлического бронежилета есть свои минусы. В частности, он все равно имеет значительный вес и немалую толщину. В случае с боевой работой солдат это может иметь большое значение: боец вынужден нести на своих плечах дополнительный вес, который можно было бы использовать для того, чтобы взять больше патронов или провианта. Но в данном случае приходится выбирать между полезной нагрузкой и здоровьем, если не жизнью. Так что выбор очевиден. Над решением этой проблемы уже не первый десяток лет бьются ученые всего мира, и уже есть определенные успехи. В 2009 году появилась почти что сенсационная новость. Группа английских ученых под руководством Р. Палмера разработала специальный гель под названием D3O. Его особенность заключается том, что при ударе значительной силы гель становится тверже, при этом сохраняя свою относительно небольшой вес. При отсутствии каких-либо воздействий пакет с гелем оставался мягким и гибким. Гель D3O предлагалось использовать в бронежилетах, специальных модулях для защиты транспорта и даже в качестве мягкой подкладки для солдатских касок. Последний момент выглядит особо интересным. По словам Палмера, каска с такой подкладкой станет пуленепробиваемой. Неужели, он не знает, какую цену платили солдаты Первой Мировой за пуленепробиваемые каски? Тем не менее, английское министерство обороны заинтересовалось гелем и выделило лаборатории Палмера грант в 100 тысяч фунтов. В прошедшие с тех пор три года регулярно появлялись новости о ходе работ, фото- и видеоматериалы с испытаний очередной версии геля, но готовой каски или жилета с D3O пока так и не продемонстрировали.

Немного позже аналогичный гель был продемонстрирован представителям агентства DARPA. Американский аналог D3O был разработан компанией Armor Holdings. Работает он по точно такому же принципу. Оба геля, по сути, представляют собой то, что в физике именуется неньютоновской жидкостью. Главная особенность таких жидкостей заключается в природе их вязкости. В большинстве случаев это жидкостные растворы твердых веществ с относительно крупными молекулами. Благодаря этому свойству неньютоновская жидкость имеет вязкость, напрямую зависящую от градиента скорости. Иными словами, если с ней взаимодействует тело с низкой скоростью, то оно просто утонет. Если же тело ударит в неньютоновскую жидкость с достаточно большой скоростью, то оно будет заторможено или даже отброшено за счет вязкости и упругости раствора. Подобную жидкость можно сделать даже в домашних условиях из простой воды и крахмала. Такие свойства некоторых растворов известны очень давно, но до применения неньютоновских жидкостей в защите от пуль и осколков дошли сравнительно недавно.

Последний на данный момент успешный проект «жидкостной брони» был создан английским отделением компании BAE Systems. Их состав Shear Thickening Liquid (рабочее название bulletproof cream – пулестойкий крем) появился в 2010 году и планируется к использованию не в самостоятельном виде, но в сочетании с кевларовыми листами. Состав своей неньютоновской жидкости для бронежилета BAE Systems по понятным причинам не разглашают, однако, зная физику, можно сделать определенные выводы. Скорее всего, это водный раствор какого-либо вещества (веществ), который имеет наиболее подходящие характеристики вязкости при сильных ударах. В проекте Shear Thickening Liquid дело, наконец, дошло до создания полноценного бронежилета, хотя и опытного. При той же толщине, что у 30-слойного кевларового жилета «жидкостный» имеет втрое меньшее количество слоев синтетической ткани и вдвое меньший вес. Что касается защиты, то «жидкостный бронежилет» с гелем STL имеет почти такие же показатели защиты, как у 30-слойного кевларового. Разница в количестве листов ткани компенсируется специальными полимерными пакетами с неньютоновским гелем. Еще в 2010 году начались испытания готового опытного бронежилета на основе геля. Для этого обстреливались опытные и контрольные образцы. 9-миллиметровые пули патрона 9х19 мм Люгер выстреливались из специальной пневматической пушки с дульной скоростью порядка 300 м/с, что в некоторой мере аналогично большинству типов огнестрельного оружия под этот патрон. Характеристики защиты экспериментального и контрольного бронежилета оказались примерно одинаковыми.

Однако у бронежилета с жидкостной защитой есть ряд минусов. Самый очевидный кроется в текучести геля при нормальных условиях: через пулевое отверстие он может вытечь и уровень защиты жилета значительно снизится. Кроме того, неньютоновская жидкость или гель не может полностью поглотить или рассеять всю энергию пули. Соответственно, значительное улучшение характеристик возможно только при одновременном использовании и кевлара, и жидкостных пакетов, и металлических пластин. Очевидно, что от весовых преимуществ в таком случае может не остаться ни следа, конечно, если сравнивать подобный жилет с только кевларовым. В то же время, небольшое увеличение веса можно считать вполне адекватной платой за улучшение защитных свойств.

К сожалению, пока ни один из экземпляров бронежилета или другой защиты с применением принципов неньютоновской жидкости не вышел из стадии лабораторных испытаний. Все исследовательские организации, занимающиеся этой проблемой, в первую очередь работают над увеличением эффективности защиты жидкостей/гелей и уменьшением их плотности, чтобы снизить общий вес бронежилета или каски. Время от времени появляется непроверенная информация, что тот или иной образец вот-вот отправится в английские или американские подразделения для опытной эксплуатации, но до сих пор не было официальных подтверждений этого. Возможно, силовики зарубежных стран просто опасаются доверять жизни бойцов новой и, честно говоря, пока не выглядящей надежной технологии.
Автор: Рябов Кирилл


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter

Видео в тему

Читайте также
Комментарии 27
  1. GurZa 18 апреля 2012 10:20
    Очень перспективное направление.Точно знаю наши над таким тоже работают, только результаты пока что не объявлялись. Надеюсь скоро увидим рабочий образец и он в скорости появится в войсках.
    1. 755962 18 апреля 2012 10:56
      Цитата: GurZa
      Точно знаю наши над таким тоже работают

      Российские специалисты приступили к исследованиям так называемой "жидкой" брони на основе нанотехнологий. Как стало известно АРМС-ТАСС на 11-й Международной выставке средств обеспечения безопасности государства "Интерполитех-2007", в московском Научно-исследовательском институте стали и Институте прикладных нанотехнологий из подмосковного Зеленограда разработаны первые опытные образцы "жидкой" брони, которые проходят баллистические испытания. http://nanoslex.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=33&Itemid=38
      755962
      1. Страж города 18 апреля 2012 12:16
        Ещё в ударной силе показывали.(конечно, если это именна та броня - вдруг и ддругие аналоги разрабатывают?)Стрельба по броне велась из СР-2 Вереск(мощные патроны 9х21), но пробития не было, ЕМНИП.
        Страж города
  2. nok01 18 апреля 2012 10:21
    Интересно, но пока из ряда фантастики! smile
    nok01
    1. профессор 18 апреля 2012 14:03
      Какой фантастики? На Западе в свободной продаже уже десятки изделий с использованием подобной технологии.
      К примеру вот эти перчатки сделаны с применением технологии D3O™
      http://www.dakine.com/p/bike/gloves/guys/sentinel
  3. AK-74-1 18 апреля 2012 11:33
    Надеюсь будущие бойцы будут иметь интегрированнбоевой защитный комбинезон с системами позиционирования, связи диагностики и естественно с более высокой защищенностью.
    1. Kamaz 18 апреля 2012 16:50
      Надеюсь будущие бойцы воевать не будут!
      Kamaz
  4. SectoR 18 апреля 2012 11:56
    думаешь ранили, а это каска потекла... laughing
    слышал про "жидкую " броню. Сегодня фантастика, завтра реальность..
    SectoR
  5. USNik 18 апреля 2012 12:02
    Жидкоя броня это конечно хорошо, но если за окном -30С то тягать 20 кило льда боец не устанет? Или в солнечную погоду не превратится этот гель в водичку?
    USNik
    1. GurZa 18 апреля 2012 12:35
      Там же не вода использоваться будет. Не забывайте что разные жидкости замерзают и кипят при разных температурах. Если конечно эта жидкость, а точнее гель, будут вообще замерзать или кипеть. Инженеры и ученые не дураки!
  6. viruskvartirus 18 апреля 2012 12:14
    Вот вычитал http://mir24.tv/news/Science/4605795 "Петербургский школьник изобрел новый способ применения крахмала" ептель это придумал школьник, а ведь это маленькая революция например в лечении ожогов...а серьезные дядьки занимались этим 10 лет и теперь делают умный вид...
  7. вард 18 апреля 2012 12:21
    Ну проблема собственно не в том что бы пробить...не пробить... вот например строительная каска защищает голову от падения кирпича с десяти метров... но шея ломается... Родич получил в броник пулю из ПМ... два ребра сломаны... а если из АК.... во время войны штурмовые батальоны под кирасу надевали по две телогрейки...и то не очень помогало... а если лето..жара... так что здесь куча проблем...
  8. Страж города 18 апреля 2012 12:21
    Читал 1 негативный отзыв на подобные бронежилеты.Сам не разбираюсь, но там было написано, что медленные пули 9х19(а также других пистолетных калибров 10 и 11 мм) может и сдерживает, но высокоскоростные боеприпасы от MP7 и P90 не может - там это объяснялось то ли энегией пули, то ли показателями пробиваемости и скоростью пули.Если не прав, поправьте:)
    Страж города
    1. Mr. Truth 18 апреля 2012 12:49
      Так и есть, остроконечные винтовочные или промежуточные будут проходить через неё как скозь масло.
      Самое перспективное направление это создание двух видов "брони для солдата"
      1-е это слоеная метало-керамика,(да да комбинированная слоёнка, почти как на танках) Котороя помимо перспективных СПЭЛ сможет ещё и усиленную направленную энергию(лазер мазер тазер и проч.) удержать.
      2-е это мягкая броня, для чехлов Бж и Шлемов, скорее всего это ПСММ или продвинутое арамидное волокно, и у того и у другого есть небольшие слабости(но уже не такие как у кевлара или "белковой стали") к тепловому излучению, так что скорее всего в эту отрасль придут нано технологии, будет армированная углеродная нить, из не скорее и будут лепить бронезащиту будущего.
      Mr. Truth
  9. Ion Coaelung 18 апреля 2012 12:39
    Это сколько геля или жидкости на себе носить надо, чтобы эффективной была броня? Идея очень интересна, о ней я давно уже слышал, но думаю реальные результаты будут только к качестве комбинированных материалов (естественно вместе с угле-волокном).
    Ion Coaelung
  10. dred 18 апреля 2012 12:46
    Цитата: GurZa
    Очень перспективное направление.Точно знаю наши над таким тоже работают, только результаты пока что не объявлялись. Надеюсь скоро увидим рабочий образец и он в скорости появится в войсках.

    Наши уже давно работают.есть результаты хорошие.
    dred
    1. GurZa 18 апреля 2012 13:20
      Наши уже давно работают.есть результаты хорошие.

      Охотно верю. Хочется это увидеть на бойцах спецподразделений. Посмотреть испытания.
      А вообще хотелось бы увидеть полный костюм, из такого материала, чтоб выдерживал пулю 7*62 и весил 20кг. =)
      1. Sleptsoff 18 апреля 2012 16:35
        Наши до сих пор нормальную одежду для солдат пошить не могут. Какая нах жидкая броня, может ты с жидким стулом перепутал?
        Sleptsoff
  11. 4202727 18 апреля 2012 13:27
    Бин, что за хрень? Я добропорядочный гражданин, каждый месяц плачу налоги, а куда они уходят? Что там ученые делают? Когда появятся телепорты, супер бронежилет и бластер?? Или на худой конец джедайский меч... what
    4202727
  12. Игорек 18 апреля 2012 14:57
    Такая броня конечно есть и у нас,но при попадании на неё воды этот материал начинает разрушаться.
    Игорек
  13. datur 18 апреля 2012 20:22
    к примеру, ламеллярная броня-это они наверное о американской т.н.(коже дракона)-шумиха то была до небес belay !!! laughing а на деле оказалась очередная вундерфавля!! wassat правда в ней оказалась только цена!!! заоблачная!!!! yes НО ПИАРИТЬ ОНИ УМЕЮТ! ВОТ И НАШИМ НАДО Узападнюков учится рекламе!!! yes
  14. pinkhasik 21 апреля 2012 14:20
    Предлагаю: жидкую защиту помешать в небольшие герметичные ячейки -соты. Это повысит сопротивление пули и потери геля станут минимальными, потери боегодности уменьшатся. Пинхасик А.М rodina.cefey.eu
    pinkhasik
  15. gridasov 7 мая 2012 18:56
    На дворе 21 век, а человек решает вопросы своей физической защиты методом времен Александра Македонского . Очевидно , что вопрос сначала формирования комплекса знаний и способности человека решать актуальные задачи. Вопрос . Чем отличается полет космического аппарата через так наз плотные слои атмосферы , преодоление летательным аппаратом скорости звука и пробивание пулей бронежилета. Да. Разные слова и термины, но еще древний мудрец говорил , что за словами нужно видеть смысл. Суть- физический процесс-то один. Взаимодействие магнитных сил. Я не даю ответы. Кинетическая броня обуславливает разукрупнение структуры одного материала имеющего ионизационный и совокупный магнитный потенциал например пули, по отношению к наоборот "укрупнению" или повышению магнитного потенциала другого материала, например бронежилета. Кинематика спинов , обкаточных моментов и всех совокупных векторов магнитных динамических потоков обуславливают создание противоимпульса. Как минимум одного из трех видов. Вывод. Бронежилетом может быть практически любое вещество с регулируемым потенциалом магнитного поля , а точнее динамических магнитных потоков. Другой вывод состоит в том, что сначала нужно изучить и познать весь алгоритм и закономерности такой науки которую называют магнито динамикой." Не самый близкий путь тот который самый короткий."
    1. вард 7 мая 2012 19:00
      Замечательно.... я потратил десять минут... и у меня получилось что при существующем уровне техники блок питания для бронежилета на магнитном принципе действия весит порядка десяти тонн... а так хорошая идея...плюс...
  16. fero 23 февраля 2013 22:53
    Основано на использовании не Ньютоновских жидкостей...очень интересно!
  17. smershspy 24 апреля 2013 17:13
    По мне так лучше кевлар! Надеюсь, что я прав!
    smershspy
  18. Glover 17 июня 2013 11:04
    Мечтайте! Мечтайте! А мы будем служить и воевать!
    Glover
  19. Gonoriy 28 февраля 2015 12:41
    Отличная разработка.Без сомнения конструкторов ждет успех.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня