Zvýšení situačního povědomí řidičů a posádek se stalo klíčovým problémem, protože asymetrický boj vyžaduje lepší posouzení situace kolem vozidla, a to jak z hlediska provozu, tak bezpečnosti
To druhé je z velké části dáno okolním prostředím, kdy se bojové vozidlo často pohybuje po městských silnicích zanesených civilním provozem od aut, motocyklů, jízdních kol a chodců; jakýkoli incident může mít vážné důsledky pro vztah s místním obyvatelstvem, negativně ovlivnit operaci „získat srdce a mysl“. Přísně vzato, z pohledu armády schopnost vidět to, co by mělo být vidět v těsné blízkosti, umožňuje řidiči plně využít schopnosti vozidla a parašutistům plně posoudit situaci a zvýšit účinnost svých akcí při přistání z vozidla.
Ve stále více virtuálním světě řada společností hledá digitální řešení, často označovaná jako „transparentní zabezpečení“, pomocí senzorů poskytuje řidiči a posádce obrázky, s nimiž si mohou „hrát“, a v konečném důsledku k nim přidávají prvky VR, aby zlepšily úroveň řízení nebo účinnost boje. Zatímco širokoúhlé obrazovky v oddíle obrněných transportérů nebo bojových vozidel pěchoty se stávají zcela běžnou záležitostí a plně virtuální pracoviště řidičů se testují, ergonomické aspekty zůstávají v popředí. Stále více se však používají větší průhledné povrchy. Lehká obrněná vozidla, používaná hlavně pro průzkumné mise, jsou v poslední době vybavena širokými čelními skly a bočními okny. Totéž platí pro kategorii transportů vojsk MRAP, která se objevila během války v Iráku a Afghánistánu na počátku dvacátých let minulého století. Pokud jde o bojová vozidla, některé společnosti praktikují používání širokých čelních skel, aby zlepšily viditelnost vnějšího světa pro řidiče a velitele.
Průměrný hmotnostní poměr mezi tradičním průhledným pancířem a neprůhledným pancířem je obvykle přibližně 4: 1. Protože je pancéřové sklo vždy umístěno v horní části vozidla, není problém jen v samotné hmotnosti, která snižuje užitečné zatížení, ale také v těžišti, které se nevyhnutelně zvedá, čímž se snižuje stabilita. Konvenční transparentní ochrana navíc nezapadá do pravidla zvyšování úrovně ochrany, protože problémy s přenosem světla a zkreslením obrazu rostou s tloušťkou skla. Náklady jsou dalším klíčovým prvkem v rovnici transparentního brnění: exotická řešení, která již nabízí mnoho výrobců, jsou většinou založena na transparentní keramice, ale zůstávají výrazně dražší než tradiční sklo.
Abychom však mohli realisticky posoudit dodatečné náklady, musíme vyvážit klady a zápory: lehčí sklo znamená buď zvýšené užitečné zatížení, nebo snížené opotřebení mechanických součástí. Protože se zmenšuje také tloušťka, šetří se tím hmotnost skleněných rámů. Mnoho vozidel, která se v současné době vyrábějí se základní úrovní ochrany, může přijmout náhradní soupravy ke zvýšení této úrovně, a to platí pro transparentní brnění. Lehčí řešení, které poskytuje plnou úroveň ochrany, se vyhýbá přidání průhledné sady brnění, což přináší podstatně více problémů než přidání neprůhledné sady brnění týkající se: zaprvé charakteristik, protože optické vlastnosti se stávají kritickými, a zadruhé logistiky, protože s průhledným pancířem Kit je nutné Zacházejte s větší opatrností než neprůhledné stínící sady. Výrobci průhledného brnění řeší další problémy, mezi které patří: životnost - pevnost neprůstřelného skla se postupem času snižuje; náklady - čím delší životnost, tím menší dopad na náklady na životní cyklus stroje; odolnost vůči vnějším faktorům, jako jsou písečné bouře; schopnost odolávat velkým výkyvům teplot, jako je například používání klimatizačního systému ve velmi horkých oblastech.
Jak již bylo zmíněno, výhoda všech digitálních systémů spočívá ve zjednodušené implementaci virtuálních technologií, kdy lze prvky virtuální reality snadno přidávat. U neprůstřelných skel je to však částečně proveditelné, například projekce údajů souvisejících s řízením na čelní sklo je v současné době implementována v užitkových vozidlech (jedná se o další vývoj technologie promítání přístrojové desky na čelní sklo kokpitu).
Německá společnost GuS je jedním z hlavních evropských výrobců pancéřového skla pro vojenské účely. V poslední době se jí podařilo snížit její měrnou hustotu o více než 10%, aby se zmenšila tloušťka a zvýšila se propustnost světla. Mezi jeho nejnovější produkty patří sklo s úrovní ochrany 4, jejíž hustota je nyní 294 kg / m2, tloušťka 124 mm a propustnost světla 73%, sklo s úrovní ochrany 3 je téměř o 20% lehčí než předchozí verze, charakteristiky jsou 177 kg / m2, 86 mm a 85%. Společnost GuS, jejíž neprůstřelné sklo bylo nainstalováno na mnoho vozidel provozovaných Bundeswehrem v Afghánistánu, také vyvinula nákladově efektivní řešení s názvem „rychlá oprava“, které umožňuje vozidlům, jejichž průhledné povrchy byly poškrábáním poškozeny, rychlý návrat do provozu bez výměny jednodílné čelní sklo. V roce 2017 má německá společnost z Lubbecke ukázat nový transparentní keramický materiál vyvinutý ve spolupráci s CeramTec (viz níže), který je schopen odolat hrozbám od úrovně 2 do úrovně 4. GuS je také jedním z hlavních dodavatelů periskopů. Většina evropských sledovaných a kolová obrněná vozidla jsou těmito systémy vybavena. Vyvinul široké periskopy se zvýšeným svislým zorným polem, které poskytuje řidiči a veliteli optimální viditelnost a nahrazuje čelní sklo, přičemž zaručuje vysokou úroveň ochrany, a to až do 4. nebo 5. stupně. To výrazně snižuje náklady a hmotnost typického čelního skla úrovně 4 o hmotnosti přes 300 kg, zatímco řešení GuS přidává na hmotnosti vozidla pouze 50 kg.
Německá společnost IBD jako jeden z dodavatelů rezervačních řešení aktivně využívá keramické technologie, zejména nanokeramiku. Není proto překvapením, že společnost specializující se na neprůhledné brnění vyvinula transparentní brnění na bázi keramiky, které se již nějakou dobu používá v praxi, ale nyní je ve dvou zemích ve finální kvalifikační fázi. Řešení úrovně 3 má hustotu 56 kg / m2, což je méně než třetina hustoty konvenčního pancéřovaného skla. Tato technologie je založena na speciálním procesu lepení, který umožňuje IBD tvarovat malé dlaždice do velkého průhledného panelu, který bude poté pokryt podložními vrstvami z tvrzeného skla. Podle IBD je difrakce menší než u konvenčního neprůstřelného skla a ostatní optické vlastnosti nejsou přinejmenším horší. Společnost neustále pracuje na snižování nákladů, jejím cílem je vyrábět produkty, které nejsou o více než 50% dražší než standardní řešení.
Francouzská společnost Saint-Gobain je také aktivní v oblasti transparentní ochrany a nabízí tradiční i keramická řešení. Ty jsou známé pod značkou SAFirE a poskytují 65% snížení povrchové hustoty ve srovnání se standardním sklem se zmenšením tloušťky o více než 30%.
Italská společnost Isoclima v současné době vyrábí neprůstřelné skleněné panely čelního skla, které umožňují suchou instalaci; jsou utěsněny, aby se dovnitř nedostala rozpouštědla a vlhkost, a umožňují výměnu skla pomocí stejného rámu. Pokud jde o výkon, podle nejnovějších dostupných údajů je úroveň 3 dosažena při hustotě 157-162 kg / m2 a tloušťce 9 mm a úroveň 2 při 125-130 kg / m2 a 59 mm, ačkoli výzkum rozdělení Isoclima mohlo dobře zlepšit koeficient „ochrana / hmotnost“. Iveco DV v současné době instaluje na své nákladní automobily LMV, MMV a Astra vybavené pancéřovými kabinami sklo Isoclima. Podle společnosti také zákazníci začínají požadovat pancéřová skla pro ochranu před kulkami 12,7 mm a je schopna poskytnout podobnou úroveň ochrany s hustotou skla 235 kg / m2 a tloušťkou 108 mm. Isoclima také pracuje na keramických řešeních, většinou ve spolupráci s CeramTec. Společnost vyvíjí lepidlo se stejnou odrazivostí jako průhledná keramika, takže čára lepidla mezi dlaždicemi je téměř neviditelná. Aby byly zajištěny schopnosti více rázů, používají se dlaždice 90 x 90 mm, celý panel o rozměrech 500 x 500 mm lepený z takových dlaždic odolá zásahu až 12 kulek. Isoclima si klade za cíl snížit hmotnost o 35% a tloušťku o 40%. Pokud je však odolnost proti zasažení 20 mm FSP (Fragment Simulation Projectile standardním [v NATO] fragmentačním simulátoru.), Isoclima věří, že je možné dosáhnout snížení hmotnosti o 50%.
Izraelská společnost Oran Safety Glass (OSG) je jedním ze světových lídrů v oblasti transparentní ochrany. Špičkový produkt pod značkou CeraLite byl vyvinut ve spolupráci s německou společností CeramTec. Stejně jako všechny průhledné keramické chrániče, CeraLite se skládá z několika dlaždic, které jsou slepeny dohromady a vytvářejí panely požadované velikosti. Podle izraelské společnosti umožňuje technologie Crystallized Materials (CM) snížení hmotnosti o 50-60%. Zatímco standardní sklo STANAG úrovně 4, vyrobené tradiční technologií (sklo plus polykarbonát), má hustotu 284 kg / m2, v CeraLite je sníženo téměř o 50%na 146 kg / m2, k čemuž lze přidat 40% snížení hmotnosti rámu u skla. Díky nižší tloušťce má také lepší propustnost světla a také zlepšuje výkon brýlí pro noční vidění oproti běžným brýlím. Při nárazu se CeraLite chová lépe než klasické sklo, zmenšuje se „pavučina“trhlin kolem místa dopadu a zvyšuje se charakteristika více rázů. CeraLite byl testován v německých a amerických laboratořích a v současné době je nabízen souběžně s evropskými a americkými zákazníky. Náklady zůstávají řádově vyšší než náklady na konvenční řešení, i když v posledních dvou letech byly sníženy o 30%. To znamená, že tento typ průhledného brnění se používá pouze tehdy, když je problém hmotnosti velmi kritický.
Nové průhledné brnění je instalováno na speciální vozidla speciálních operačních sil izraelských ozbrojených sil. Přechod k exotickým řešením nezastaví výzkum a vývoj v tradičnějších oblastech. Nejnovější transparentní bezpečnostní řešení OSG úrovně 4 má hustotu 269 kg / m2 a tloušťku 122 mm, což je o 5% nižší hmotnost než předchozí sklo. Společnost se podílí na dvou hlavních amerických programech JLTV a M-ATV. Je zřejmé, že v obou případech OSG nabízí své řešení ADI, které se liší tím, že na vnitřní povrchy je místo polykarbonátu použit jiný patentovaný materiál. Ochranný materiál proti třískám byl vyvinut společností OSG, aby měl tepelný výkon podobný sklu, protože to výrazně snižuje delaminaci, což je jeden z hlavních problémů, které snižují životnost transparentní ochrany. Testy byly prováděny při velmi nízkých a velmi vysokých teplotách od -40 ° C do +70 ° C a při vlhkosti nad 90%; po téměř dvou letech nepřetržitého testování byl vzorek stále v dobrém stavu. Podle společnosti může systém ADI vydržet dvakrát déle než tradiční pancéřové sklo, což výrazně snižuje náklady na životní cyklus vozidla, i když pořizovací cena může být o něco vyšší. Pokud jde o informovanost o situaci, společnost OSG vyvíjí variantu ScreeneX s dotykovým displejem, která je vybavena digitálním displejem integrovaným do čelního skla, aby se maximalizoval prostor řidiče.
Německá společnost KRD Group vyvinula technologie, které umožnily získat zcela plastovou průhlednou ochranu. Zpočátku byly její výrobky uváděny na trh prostřednictvím jiné společnosti; KRD se objevila před několika lety a její výrobky jsou nyní známé pod značkou Kasiglas. Společnost vyvinula vícevrstvý materiál vyrobený z čistého, vysoce průhledného plastu, který zaručuje propustnost světla přes 90%. To umožňuje ploché i zakřivené tvary s nebývalými úhly tvarování. Produkty jsou nabízeny s ochrannými úrovněmi 2, 3 a 4, s hustotou 144, 238 a 396 kg / m2 a tloušťkou 121, 201 a 330 mm. Přestože je materiál Kasiglas silnější než standardní neprůstřelné sklo, poskytuje vyšší průhlednost a zachovává si lepší viditelnost, i když je zasažen více kuličkami, kdy standardní sklo vůbec neposkytuje žádnou viditelnost. Srovnávací testy provedené v Itálii ukázaly, že prototyp se třetím stupněm ochrany odolal nárazu šesti průbojných střel 7,62 x 51 mm a šesti střel 7,62 x 54 mm zblízka, při zachování dobré viditelnosti. Jiné testy prováděné v Německu ukázaly, že rám a sklo zůstávají po vyhození miny nebo IED neporušené. Panely Kasiglas s ochranou úrovně 3 také zaručují zásah postupných a simultánních fragmentů náboje tvořících náboj v sektoru od 0 ° do 45 ° a zásah granátu RPG-7 pod úhlem 45 °.
Odolnost proti vícenásobným nárazům a vysoká odolnost proti rázové vlně, silnému nárazu, projektilům, jako je nárazové jádro, fragmentační náboje, je jednou z hlavních výhod plastových řešení, ale nevýhodou je hmotnost a tloušťka. Ve spolupráci s německým Bundeswehrem realizuje KRD program na vývoj hybridního keramicko-plastového řešení, které využívá přednosti obou materiálů. Tato studie má tři cíle: potvrdit technickou proveditelnost takového řešení, vyvinout řešení vrstvy 4 s přijatelnou hmotností a tloušťkou a vyvinout lehké řešení vrstvy 3. První charakteristika byla ověřena; také testoval roztok úrovně 4 s hustotou 270 kg / m2, který má vlastnosti plastu, odolávající výbuchu min a IED, ale ponechává keramice schopnost odolávat průbojným střelám. Pokud jde o viditelnost po vícenásobných úderech, ta závisí na energii střel a granátů. Řešení s úrovní ochrany 4 si zachovává dobrou viditelnost po zásahu střelami 7,62 mm, ale zároveň je viditelnost po zasažení střelami 14,5 mm zachována pouze částečně; to znamená, že výkon je horší než výkon celoplastových řešení, ale vyšší než u skleněných řešení.
Společnost v současné době pracuje na integraci svého hybridního řešení do testovacího a kvalifikačního vozidla. Produkt je na úrovni technologické připravenosti TRL 6-7 (finalizace a příprava na sérii), přičemž toto řešení bude na trhu k dispozici koncem roku 2017-v polovině roku 2018. Pokud jde o náklady, měly by být asi o 200% vyšší než náklady na celoskleněná řešení.
CERAMTEC-ETEC: Transparentní keramika z Evropy
Německá společnost z Lochmaru je hlavním dodavatelem většiny německých a evropských výrobců, kteří vyvíjejí transparentní keramickou ochranu. Společnost CeramTec -ETEC vyvinula polykrystalický keramický materiál Perlucor, který kombinuje vynikající vlastnosti safíru - pevného krystalu s přísně orientovanou vícevrstvou strukturou se silnými atomovými a iontovými vazbami - s vlastnostmi skla, které se vyznačuje neuspořádanou strukturou a slabší energetické vazby mezi živly. Perlucor si zachovává chemické vazby safíru, ale je opticky a mechanicky izotropní, jako sklo. Druhá charakteristika zjednodušuje výrobní proces a umožňuje nižší náklady ve srovnání se safírem; podle CeramTec-ETEC je úspora nákladů přes 60%. Pokud jde o hmotnost a tloušťku, použití přípravku Perlucor v transparentních ochranných systémech přináší úspory 40 až 60%. Vysoká odolnost proti poškrábání navíc zvyšuje životnost o 2–5krát. Materiál Perlucor se tedy používá nejen v transparentních ochranných soupravách: společnost vyvinula technologii pro lepení vrstvy o tloušťce menší než jeden milimetr na přední stranu skla, což jí umožňuje prodloužit životnost o 3–10krát.
