Tekuté „brnění“na ochranu lidí

Tekuté „brnění“na ochranu lidí
Tekuté „brnění“na ochranu lidí

Video: Tekuté „brnění“na ochranu lidí

Video: Tekuté „brnění“na ochranu lidí
Video: ZŠ Pátova Mgr. Kristina le Breux 2018 2024, Duben
Anonim

Hlavním prostředkem ochrany personálu před kulkami a šrapnely je v současné době neprůstřelná vesta. Během posledních desetiletí prošel dlouhou cestou evoluce, ale v důsledku toho byly nejrozšířenější pouze tři verze jeho designu, do určité míry vzájemně propojené. Používají se tedy neprůstřelné vesty na bázi kovových desek, kevlarových a kombinovaných, ve kterých jsou kevlarové plechy proloženy deskami z odpovídajícího kovu. Pravidelně se provádějí pokusy přizpůsobit starodávný vývoj, jako například lamelové brnění, ochraně před kulkami, ale zatím v této oblasti nebylo dosaženo žádného zvláštního úspěchu.

Tekuté „brnění“na ochranu lidí
Tekuté „brnění“na ochranu lidí

Hlavním problémem moderní neprůstřelné vesty je poměr „hmotnost - kvalita ochrany“. Jinými slovy, spolehlivější neprůstřelné vesty se ukáží jako těžké a ten, který má přijatelnou hmotnost, má příliš nízkou třídu ochrany. Mimochodem, to je přesně ten problém, který měl Kevlar vyřešit. V 70. letech minulého století bylo během výzkumu zjištěno, že kevlarová tkanina husté vazby, položená v několika vrstvách, účinně rozptyluje energii střely po celém jejím povrchu, takže kulka nemůže proniknout celým kevlarovým vakem. V kombinaci s deskou z vhodného kovu (například titanu) tato vlastnost kevlarových tkanin umožnila vytvořit relativně lehké neprůstřelné vesty, které mají stejné ochranné vlastnosti jako celokovové.

Brnění těla z kevlaru a kovu má však své nevýhody. Zejména má stále značnou hmotnost a značnou tloušťku. V případě bojové práce vojáka to může mít velký význam: bojovník je nucen nést na ramenou další váhu, kterou by bylo možné použít k odběru většího množství munice nebo zásob. Ale v tomto případě si musíte vybrat mezi užitečným zatížením a zdravím, ne -li životem. Volba je tedy jasná. Vědci po celém světě bojují s vyřešením tohoto problému více než tucet let a již existují určité úspěchy. V roce 2009 přišla téměř senzační zpráva. Skupina britských vědců pod vedením R. Palmera vyvinula speciální gel s názvem D3O. Jeho zvláštnost spočívá v tom, že při nárazu značné síly se gel stává tvrdším, při zachování relativně nízké hmotnosti. Při absenci jakéhokoli nárazu zůstal gelový sáček měkký a pružný. Gel D3O byl navržen pro použití v neprůstřelné vestě, speciálních modulech pro ochranu vozidel a dokonce jako měkká podšívka pro helmy vojáků. Poslední bod vypadá obzvlášť zajímavě. Podle Palmera se helma s takovou podšívkou stane neprůstřelnou. Opravdu neví, jakou cenu platili vojáci první světové války za neprůstřelné přilby? Britské ministerstvo obrany se však o gel začalo zajímat a Palmerově laboratoři přidělilo grant ve výši 100 tisíc liber. Za tři roky, které od té doby uplynuly, se pravidelně objevovaly zprávy o postupu prací, foto a video materiály z testů další verze gelu, ale hotová helma nebo vesta s D3O zatím nebyla předvedena.

O něco později byl podobný gel předveden zástupcům agentury DARPA. Americký protějšek D3O byl vyvinut společností Armor Holdings. Funguje to na úplně stejném principu. Oba gely jsou v podstatě to, čemu fyzika říká nenewtonská tekutina. Hlavním rysem těchto tekutin je povaha jejich viskozity. Ve většině případů se jedná o kapalné roztoky pevných látek s relativně velkými molekulami. Díky této vlastnosti má nenewtonská tekutina viskozitu, která přímo závisí na gradientu rychlosti. Jinými slovy, pokud s ním tělo interaguje nízkou rychlostí, pak se jednoduše utopí. Pokud tělo narazí na nenewtonovskou tekutinu dostatečně vysokou rychlostí, bude v důsledku viskozity a pružnosti roztoku zablokováno nebo dokonce vyhozeno. Podobnou kapalinu lze vyrobit i doma z čisté vody a škrobu. Takové vlastnosti některých roztoků jsou známy velmi dlouho, ale relativně nedávno dosáhly použití nenewtonských kapalin při ochraně před kulkami a šrapnely.

Dosud nejnovější úspěšný projekt „tekutého brnění“vytvořil britská pobočka BAE Systems. Jejich složení Shear Thickening Liquid (pracovní název neprůstřelný krém) se objevilo v roce 2010 a plánuje se použití ne samostatně, ale v kombinaci s kevlarovými listy. Systémy BAE ze zjevných důvodů nezveřejňují složení jejich nenewtonovské kapaliny pro neprůstřelné vesty, nicméně při znalosti fyziky lze vyvodit určité závěry. S největší pravděpodobností se jedná o vodný roztok nějaké látky (látek), který má nejvhodnější viskozitní charakteristiky pro silné nárazy. V projektu Shear Thickening Liquid nakonec došlo k vytvoření plnohodnotného neprůstřelného brnění, byť zkušeného. Se stejnou tloušťkou jako 30vrstvá kevlarová vesta má „tekutá“třikrát menší počet vrstev syntetické látky a poloviční hmotnost. Z hlediska ochrany má STL Gel Liquid Body Armor téměř stejnou ochranu jako 30vrstvý kevlar. Rozdíl v počtu archů látek je kompenzován speciálními polymerovými sáčky s nenewtonským gelem. V roce 2010 začalo testování hotového prototypu neprůstřelné vesty na bázi gelu. Za tímto účelem byly vypalovány experimentální a kontrolní vzorky. Střely 9 mm z náboje Luger ráže 9x19 mm byly vypalovány ze speciálního pneumatického děla s úsťovou rychlostí asi 300 m / s, což je poněkud podobné většině typů střelných zbraní, které byly pro tuto nábojnici komorovány. Ochranné vlastnosti experimentálního a kontrolního pancíře byly přibližně stejné.

Protiprachová neprůstřelná vesta má však řadu nevýhod. Ta nejzjevnější spočívá v tekutosti gelu za normálních podmínek: může vytéct skrz otvor kulky a úroveň ochrany vesty se výrazně sníží. Nenewtonovská kapalina nebo gel navíc nemůže zcela absorbovat nebo rozptýlit veškerou energii střely. Významné zlepšení výkonu je tedy možné pouze při současném použití kevlaru, tekutých pytlů a kovových desek. Je zřejmé, že v tomto případě nemusí po hmotnostních výhodách zůstat ani stopa, pokud srovnáváte takovou vestu pouze s kevlarem. Mírné zvýšení hmotnosti lze přitom považovat za celkem adekvátní platbu za zlepšení ochranných vlastností.

Bohužel zatím ani jeden kus neprůstřelné vesty nebo jiné ochrany využívající principy nenewtonské tekutiny neopustil stádium laboratorních testů. Všechny výzkumné organizace zabývající se tímto problémem pracují především na zvýšení účinnosti ochrany tekutin / gelů a snížení jejich hustoty, aby se snížila celková hmotnost neprůstřelné vesty nebo helmy. Čas od času se objeví neověřené informace, že ten či onen vzorek se chystá odjet do britských nebo amerických jednotek na zkušební provoz, ale zatím to nebylo oficiálně potvrzeno. Možná se bezpečnostní síly cizích zemí prostě bojí věřit životům bojovníků v novou a, upřímně řečeno, zatím nevypadající spolehlivou technologii.

Doporučuje: