Рубрика "Мнения" : Здесь выкладываются абсолютно различные мнения-статьи посетителей сайта, а также статьи с других сайтов для обсуждения. Администрация сайта по поводу этих новостей может иметь мнение, отличное от мнения авторов материалов.

Броня из настоящего и будущего

Броня из настоящего и будущегоНачиная с 2005 года «Красная звезда» неоднократно рассказывала об уникальных средствах индивидуальной защиты, созданных специалистами Центра высокопрочных материалов «Армоком» Центрального НИИ спецмашиностроения: о шлемах и бронежилетах из дискретно-тканевой и органо-керамической брони, принятых на снабжение в Министерстве обороны и ФСБ России, о противопорезном и маскировочном костюмах (последний обладает оптико-визуальной и радиолокационной защитой)... Учёным и конструкторам этого научно-производственного коллектива удаётся удерживать лидирующие позиции в своей сфере деятельности благодаря созданию особых материалов с потрясающими защитными свойствами.

Приступят ли в центре «Армоком» к использованию нанотехнологий, которые сегодня, что называется, на слуху, в производстве средств индивидуальной защиты? Возможно ли вообще их эффективное применение в данной области? На эти и другие вопросы корреспондента «Красной звезды» отвечает генеральный директор Центра высокопрочных материалов «Армоком» лауреат Государственной премии СССР и премии Правительства РФ доктор технических наук профессор Евгений ХАРЧЕНКО.

- Евгений Фёдорович, для начала помогите определиться в понятиях. Что такое наноматериалы и нанотехнологии, о которых в последнее время так много говорят?


- Под нановеществами обычно подразумевают мелкие частицы, размер которых меньше 0,1 микрона (микрон - это 0,001 миллиметра), то есть не превышает 100 нанометров. В самом простом представлении это мелко истёртый порошок. К примеру, многие краски являются нановеществами, поскольку пигменты в них измельчены до очень маленьких размеров. Однако самые распространённые наночастицы, которые специально выращивают в газовой среде, - это углеродные нанотрубки. Такое название они получили потому, что у этих мелких частиц длина в несколько раз больше диаметра. Хотя по форме они могут представлять собой и волокна.

Углеродные нанотрубки в мире применяются широко, информации об этом достаточно...

- А вы пробовали использовать нановещества для изготовления средств индивидуальной защиты?

- Основа всей бронежилетной экипировки - арамидное волокно. Его диаметр - порядка 12 микрон, что составляет 1/6 диаметра человеческого волоса. За счёт малого диаметра и особого строения своих молекул оно обладает очень высокой прочностью и лёгкостью. Сегодня обычное арамидное волокно сечением 1 мм2 способно выдержать нагрузку 500 кг.

- Вы имеете в виду продольное напряжение?

- Да. В поперечном направлении это волокно не так хорошо держит нагрузку на растяжение, как в продольном, и если его завязать в узел, то прочность уменьшится наполовину. Тем не менее четверть тонны оно удержит, что, согласитесь, тоже немало.

Из этих волокон делают нити, из нитей - ткани, из тканей формуют шлемы и бронежилеты.

- Такова только российская технология или точно так же делают индивидуальные средства защиты и за границей?

- Этой технологией владеют не во всех странах. Но там, где есть эта технология, она мало чем отличается от нашей. Правда, конечный продукт по своим характеристикам всюду разный...

- Можно ли этот продукт улучшить за счёт использования наноматериалов?

- В Мытищах на «Научно-производственном предприятии «Термостойкий текстиль», которым руководит Игорь Владимирович Тихонов и которое производит арамидные волокна, несколько лет назад мы попытались соединить углеродные нанотрубки с арамидным волокном. Волокно представляет собой совокупность очень мелких фибрилл, или пачек макромолекул. Между фибриллами нет химических связей, потому что все молекулярные цепи идут вдоль оси волокна, поэтому у него нет и большой поперечной прочности. Так вот, на стадии формования волокон мы попробовали ввести в них наночастицы, предположив, что эти частицы, как бы кирпичиками скрепив продольные фибриллы, улучшат свойства волокон, обеспечив поперечную прочность. Пуля ведь бьёт поперёк волокон.

- Гипотеза подтвердилась?

- В результате на образцах мы получили 20-процентное увеличение прочности и где-то на четверть увеличение модуля упругости, то есть жёсткости, которая не даёт волокну растягиваться (способность волокна растягиваться, но при этом выдерживать большую нагрузку, называется прочностью. - Авт.). Таким образом, мы убедились в главном: в этом направлении есть большие возможности, но оно крайне сложное технологически. Ведь нужно с предельной чёткостью выбрать размеры нанодобавок, очень точную их концентрацию, стадию ввода в волокно в процессе его формования…

На этом в практическом плане мы дело приостановили и положили полученные результаты себе в резерв, теперь чётко представляя наличие такого метода.

- Как может повлиять на характеристики индивидуальных средств защиты использование арамидных волокон, укреплённых наночастицами?

- Чем прочнее элементарная ячейка средства защиты, то есть волокно (а в одном бронежилете - миллионы волокон), тем больше шансов получить лучшие защитные свойства. Бронежилет при сохранении того же класса защиты можно будет сделать более тонким и лёгким. Или при сохранении массы и размеров повысить уровень защиты.

- Почему же результаты своих исследований вы отложили про запас?

- Как я уже сказал, создать на их основе усовершенствованные материалы очень сложно технологически. Для этого требуются большие трудозатраты и средства. Технологии массового получения нановолокон, диаметр которых в сотни раз меньше, чем у арамидных полимеров, пока нет. Существующая же технология, которая используется в опытном производстве, очень дорогая.

Вообще, в прикладной науке бывает так, что какие-то новаторские идеи целесообразно (или приходится) оставлять на потом. Что же касается фундаментальных исследований, то наш центр «Армоком» всё-таки не Академия наук.

- Поскольку вы с коллегами установили, что наноматериалы способны усилить защитные свойства бронежилетов и шлемов, то разве правильно будет откладывать применение этих материалов для защиты жизни наших солдат и офицеров? А если завтра война, если завтра в поход?

- У нас по сей день больше половины армии носит стальные каски образца 1968 года! Всё стоит денег... Недавно мы начали массово поставлять Министерству обороны шлемы 6Б7-1М из новых материалов. Они были созданы по заданию ГРАУ Минобороны РФ, когда им руководили генералы Николай Свертилов и начальник управления Борис Ручкин. Мы производим эти шлемы из арамидных композитных материалов. Если бы мы начали делать их с использованием нановеществ, они стали бы в два раза дороже, хотя при этом, возможно, процентов на 20 легче.

Впрочем, для этого сначала надо полностью доработать технологию. Пока мы только показали принципиальную возможность улучшения защитных свойств арамидной брони за счёт использования нановеществ. Необходимы фундаментальные исследования в этой сфере.

- Получается, у локомотива отечественного производства средств индивидуальной защиты - центра «Армоком» сейчас вынужденная остановка?

- Нет, мы не стоим на месте и продолжаем совершенствовать индивидуальные средства защиты для наших бойцов. Мы разработали новый шлем для экипировки бойца по программе «Ратник» и новый защитный комплект для экипажей боевых машин. По сравнению со шлемом 6Б7-1М этот шлем легче почти на треть, он весит всего 1 кг. При этом обладает тем же уровнем защитных свойств, что и его предшественник. Снижение массы шлема без потери в классе защиты очень важно для солдата, поскольку на шлеме должны размещаться приборы ночного видения, средства радиосвязи и т.д.

Предварительные испытания нового шлема успешно завершены, сейчас идут государственные испытания, и, надеюсь, в следующем году армия его получит в составе комплекта экипировки «Ратник».

- Как я понимаю, вес шлема вам удалось снизить без применения нанотехнологий?

- Да, мы использовали в данном случае возможности волоконно-композитной технологии и конструктивных технологий нашего предприятия по изготовлению изделий.

Броня из настоящего и будущего- А не получится ли так, что вы отложите тему нанотехнологий в индивидуальных средствах защиты на перспективу, а в других передовых в техническом и технологическом отношении странах, например в США, в это направление вложат огромные деньги, и в результате России, как это не раз случалось в истории, опять придётся догонять?

- Это если у американцев что-то получится. А если нет? Представляете, на каком уровне - почти на молекулярном (!) - надо улучшить материал, который и так имеет достаточно совершенную структуру. Кстати говоря, американский кевлар пока существенно уступает нашему «Руслану». Ткани из отечественных арамидных волокон обладают непревзойдёнными баллистическими характеристиками, это доказано экспериментально (подробно об это читайте в материале «Золотой шлем для «Царицы полей», опубликованный в «Красной звезде» 7 декабря 2011 года. - Авт.). Так что пока наши заокеанские коллеги в роли догоняющих при производстве баллистических арамидных волокон. А использование для их усиления нанотехнологий - это уже следующий, ещё более сложный уровень.

- Евгений Фёдорович, в начале нашей беседы вы привели пример использования наночастиц в красках…

- Очевидно, что окраска ткани обмундирования военнослужащего имеет большое значение на поле боя. Солдат всегда должен сливаться с местностью, так что любой бронекостюм должен быть закамуфлирован. В частности, защитный комплект для экипажа боевых машин, который мы разработали и выпускаем для Вооружённых Сил. Ведь в случае подбития танка или БМП экипаж, если остался в живых, покидает машину, и ему важно тут же слиться с окружающей средой.

Очевидно и то, что этот комплект не должен гореть. И чтобы сделать его негорючим, для производства ткани, из которой шьют комплекты, мы использовали волокна особой огнестойкости. Да вот беда - эти волокна, эта ткань никак не принимали на себя красящее вещество. То есть после покраски выцветали под солнечными лучами за три-четыре дня (на фото справа). А вот когда начали применять нанокрасители, которые проникают в структуру самих волокон и закрепляются там, окрашивание стало устойчивым и не выгорало на солнце (на фото слева). При этом огнезащитные свойства ткани не уменьшались.

- В какие цвета можно покрасить обмундирование нанокрасками?

- В разные. Например, в белый, который позволяет бойцу сливаться с местностью зимой.

- Есть ещё какие-то сферы применения наноматериалов в производстве средств индивидуальной защиты?

- Есть. Самая эффективная броня на сегодняшний день - композитно-керамическая. В её составе очень твёрдый экран из керамики (карбид бора, карбид кремния, оксид алюминия) и подложка из арамидного органопластика. Об экран, сопоставимый по твёрдости с алмазом, вдрызг разбивается пуля (на рисунке - то, что осталось от пули после её попадания в керамическую броню). Эти разбитые части имеют огромную кинетическую энергию, но они эффективно поглощаются арамидной подложкой.

Суммарный удельный вес композитно-керамической брони - 2,5 г/см2. А стальная броня такого же класса защиты - около 8 г/см2, то есть более чем в три раза тяжелее. Правда, у стали несколько выше живучесть, и вторая пуля, попав почти в то же самое место в стальной бронежилет, что и первая, может его и не пробить. Но покажите мне того стрелка, который из автомата в горячке боя на расстоянии 100 и более метров положит две пули или всю автоматную очередь в сигаретную пачку! В реальных боевых действиях с применением ныне существующего массового стрелкового оружия это практически невозможно. Так что преимущество средств индивидуальной защиты из композитно-керамической брони в меньшем весе несомненно. Согласитесь, есть разница: носить грудную панель весом 3,2 кг из стали или 1,7-килограммовую из композитной керамики.

- Соглашусь, тем более что в бою одно из главных условий выживания и достижения победы - это манёвренность сил и средств. Защищённый тяжёлой бронёй, но при этом еле-еле двигающийся солдат - удобная мишень для противника.

- И композитно-керамическая броня, защищающая от всего ручного огнестрельного оружия, в том числе от бронебойно-зажигательных пуль калибра 7,62 мм, в то же время благодаря своей лёгкости позволяет сохранить манёвренность. Однако есть маленький нюанс - эту керамику изготовить непросто. Для того чтобы получить равномерный и прочный керамический материал, его надо очень тщательно, на наноуровне измельчить на стадии производства. Затем он сушится, обжигается и приобретает удивительную твёрдость. Чем мельче исходные продукты этой керамики - а в упрощённом представлении это глина, хотя и особая, в которой смешано несколько компонентов, - тем лучшими защитными свойствами будут обладать изделия из неё. И мы производим изделия с такой керамикой.
Автор: Александр Тихонов
Первоисточник: http://redstar.ru/


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
Читайте также
Комментарии 12
  1. svp67 21 ноября 2013 12:06
    Хватит ГОВОРИТЬ и ПОКАЗЫВАТЬ. Пора ПРОИЗВОДИТЬ и ИСПЫТЫВАТЬ и если стоящая вещь, то ПРИНИМАТЬ НА ВООРУЖЕНИЕ и срочно ОБЕСПЕЧИВАТЬ потребности Вооруженных Сил.
    1. Max_Bauder 21 ноября 2013 13:27
      Согласен с тобой
    2. winkiller 21 ноября 2013 13:50
      Четко же в статье написано, дайте денег :)
      1. AVV 21 ноября 2013 15:56
        Не денег ,а заказы на производство,двигатель всего нового,а в ВС тем паче!
        AVV
  2. Stiletto 21 ноября 2013 12:06
    Дай Бог удачи производителям - каждый такой комплектик в перспективе - спасенная жизнь бойца.
  3. Володя Сибиряк 21 ноября 2013 12:07
    Может не в тему, но когда заходит речь о нано технологиях сразу представляю Медведева и Роснано и это оптимизма не добавляет.
    Володя Сибиряк
    1. makarov 21 ноября 2013 15:12
      Роснано, насколько помню, кормуха для кормления рыжей бестии Чубайса. Его уж и палкой гнали, и долларом манили, приклеился мощно,- видать по нанотехнологии
      makarov
  4. sasska 21 ноября 2013 12:16
    «Expert Online» /28 сен 2006, 17:26 http://expert.ru/2006/09/28/brona/

    Финансово-промышленный венчурный фонд ВПК, зарегистрированный в Свердловской области, начал финансирование проекта под названием "Жидкая броня".

    "Жидкая броня" -- новый вид защитного покрытия, которое благодаря нанотехнологиям превращается в непробиваемую броню при ударе. Исследования показали, что эффект такой защиты достигается благодаря применению растворов со сверхтвердыми наночастицами в неиспаряющейся жидкости. Как только происходит механическое давление высокой энергии, наночастицы собираются в кластеры, изменяя при этом структуру раствора жидкости, который превращается в твердый композит. Этот фазовый переход происходит менее чем за миллисекунду, что и позволяет создать защиту от различных механических воздействий.

    Новую технологию разработала группа ученых одного из отраслевых институтов Уральского отделения РАН. "Сфера применения "жидкой брони" огромна, - рассказывает директор Фонда ВПК (учрежденного в Свердловской области специально для поиска инновационных технологий) Николай Викторов. - Она может применяться как в военных целях (например, производство гнущихся бронежилетов), так и в гражданских - для спасателей, пожарных, в горнодобывающей отрасли, автомобильной, аэрокосмической. На первом этапе мы намерены инвестировать в проект миллион долларов. После проведения испытаний и получения патента будет создано юридическое лицо и организовано производство, возможно, на базе одного из оборонных предприятий Свердловской области. Продукт должен появиться на рынке в первой половине 2007 года, а примерно через два года фонд планирует продать компанию и получить десятикратный возврат вложенных средств».


    а с этой разработкой как сейчас?
    sasska
    1. 528Obrp 21 ноября 2013 13:29
      Цитата: sasska
      а с этой разработкой как сейчас?

      С этой не знаю, а с похожей (высокомолекулярный полиэтилен под высоким давлением) проблемы. Чем выше скорость пули, тем лучше он защищает. Но при низких скоростях легко пробивается. http://www.arms-expo.ru/049051124051049055050051.html
      Это как крахмал на воде: в обычном состоянии жидкий, а ударишь он как камень (школьный прикол)
  5. olegff68 21 ноября 2013 13:02
    Начиная с 2005 года «Красная звезда» неоднократно рассказывала об уникальных средствах индивидуальной защиты,

    Ну и где они в войсках !?!?
  6. makarov 21 ноября 2013 13:09
    Говорильня и все. Знаю. Уверен. Многим читателям не понравится что скажу далее. В начале 80-х все вышеописанные работы по улучшения защитных свойств бронежилетов проводились в харьковском НИИ при Академ городке. Применялись как керамические наноматериалы, так и композитные на основе титана. Была проведена колоссальная научная и практическая работа. Реальных результатов получено не было.
    Причины:
    При отстреле из АК пули не пробивали бронежилетов. Но бронежилеты одетые на свиней показали, что от высокоскоростного динамического удара при непроникающем ранении образовывалась временно пульсирующая область с повреждениями внутренних органов и тканей на глубину аналогичной проникающему ранению с травматическим повреждением внутренних органов. Тяжесть непроникающих ранений приводила либо к мгновенной смерти животных, иногда смерть наступала через 2-3 суток. Часть животных выживала.
    Более говорить ничего не буду. Сами делайте выводы.
    makarov
    1. sasska 21 ноября 2013 14:17
      из личного: повесили армейский броник на стул и шарахнули по нему из "сучки" (АКС74У)с полутора метров - пуля прошла грудь и оставила оболочку в спине, а сердечник в стену ушел.
      а вот, из М16 кореш получил пулю метров с 300 - откинуло на спину и синячина был огроменный.
      sasska
  7. sub307 21 ноября 2013 14:20
    Чего то я н понял: какая из моделей пробивается при повторном попадании в одну точку - композитно-керамическая или стальная?
    1. EdwardTich68 21 ноября 2013 14:37
      керамика пробивается , сталь или титан не всегда.
      EdwardTich68
  8. ВМФ7981 21 ноября 2013 14:45
    "Но покажите мне того стрелка, который из автомата в горячке боя на расстоянии 100 и более метров положит две пули"??? как раз для таких целей - Автомат Никонова...
  9. tchoni 21 ноября 2013 16:38
    Мало сделать непробиваемый броник. Надо еще как то кинетическую энергию удара рассеять. Вот здесь как раз стальная пластина предпочтительней - она на большую площадь работает. (проблема, кстати не новая. с древних времен под кольчуги, байданы и пр. одевали поддоспешник, который гасил часть удара)
    В этом случае определенные преимущества у жидкой брони. Она по идее удар на всю площадь распределяет.

    Кстати, здесь, почему то тему шариковой брони не подняли. Лет пятнадцать уже мусолят. Говорят в составе "Ратника" будут шариковые бронепластины.
  10. voliador 21 ноября 2013 21:08
    Главное - не останавливаться на достигнутом и продолжать разработки.

Информация

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