Amerikan NGSW programı çerçevesinde geliştirilen gelecek vaat eden küçük silahların çözdüğü en önemli görev, dünyanın önde gelen silah laboratuvarlarında geliştirilen modern ve gelişmiş vücut zırhlarının garantili penetrasyonunu sağlamak olmalıdır. NGSW programı kapsamında geliştirilen Amerikan silahlarına etkili bir şekilde karşı koyabilen umut verici bir küçük silah olan bir "kılıç" geliştirme sorununa dönmeden önce, "kalkan" - gelecek vaat eden kişisel vücut zırhı (NIB) yaratma teknolojileri hakkında bilgi sahibi olmanız tavsiye edilir.).
NIB penetrasyon sorununun çok zorlandığına dair bir görüş var, çünkü bir mermi düşmana çarparsa, ya o kadar yaralanacak ki, düşmanlıklara aktif olarak katılmaya devam edemeyecek ya da vuruşun yapılması gerekecek. vücudun zırh elemanları tarafından korunmayan kısmında. NGSW programına bakılırsa, ABD Silahlı Kuvvetleri bu sorunu çok uzak bir sorun olarak görmemektedir. Sorun şu ki, gelecek vaat eden NIB'nin gelişme hızı, şu anda küçük silahların gelişme oranından önemli ölçüde ileride. Ve ABD Silahlı Kuvvetleri, küçük silahların özelliklerinin radikal bir şekilde iyileştirilmesi yönünde bir atılım yapmaya çalışıyor, soru şu ki, başarılı olacaklar mı?
Bir mühimmatın zırh nüfuzunu arttırmanın iki ana yolu vardır - kinetik enerjisini arttırmak ve mühimmatın / mühimmat çekirdeğinin şeklini ve malzemesini optimize etmek (elbette patlayıcı, kümülatif veya zehirli mühimmattan bahsetmiyoruz). Ve burada aslında belirli bir sınırla karşılaşıyoruz. Bunun için bir mermi veya bir çekirdek, yüksek sertlikte ve yeterince yüksek yoğunlukta (kütleyi arttırmak için) seramik alaşımlardan yapılır, daha sert ve daha güçlü hale getirilebilir, daha yoğun hale getirilebilir. Elle tutulan küçük kolların kabul edilebilir boyutlarında, boyutlarını artırarak bir merminin kütlesini artırmak da pratik olarak imkansızdır. Merminin hızında, örneğin hipersonik bir artış var, ancak bu durumda, geliştiriciler, gerekli itici gaz eksikliği, aşırı hızlı namlu aşınması ve yüksek geri tepme şeklinde muazzam zorluklarla karşı karşıya kalıyor. atıcı. Bu arada, NIB'nin iyileştirilmesi çok daha yoğun bir şekilde devam ediyor.
Malzemeler (düzenle)
Başlangıcından bu yana, kişisel vücut zırhı, çelik zırhlar ve plakalardan ultra yüksek moleküler ağırlıklı yüksek yoğunluklu polietilen (UHMWPE) ve bor karbürden yapılmış aramid kumaştan yapılmış modern vücut zırhlarına kadar uzun bir yol kat etti.
NIB, yeni malzemelerin araştırılması, kompozit ve metal-seramik zırh elemanlarının yaratılması, mermilerin ve parçaların enerjisini etkin bir şekilde dağıtacak olan mikro ve nano ölçekli de dahil olmak üzere NIB elemanlarının şeklini ve yapısını optimize etme alanlarında gelişiyor. Newtonyen olmayan akışkanlara dayalı "sıvı zırh" gibi daha egzotik çözümler de geliştirilmektedir.
En belirgin yol, geleneksel vücut zırhı tasarımlarını, gelecek vaat eden kompozit ve seramik malzemelerden yapılmış ekler ile güçlendirerek geliştirmektir. Şu anda, NIB'nin çoğu, ısıyla güçlendirilmiş çelik, titanyum veya silisyum karbürden yapılmış uçlarla donatılmıştır, ancak yavaş yavaş bunları daha düşük ağırlığa ve önemli ölçüde daha yüksek dirence sahip bor karbür zırh elemanları ile değiştirmektedir.
Yapı
NIB'yi iyileştirmenin bir başka yönü, bir yandan savaşçının vücudunun maksimum yüzey alanını kaplaması gereken ve diğer yandan onu kısıtlamaması gereken zırhlı elemanların yerleştirilmesinin optimal yapısının aranmasıdır. hareket. Örnek olarak, tamamen başarılı olmasa da ilginç bir gelişme, Amerikan şirketi Pinnacle Armor tarafından tasarlanan ve üretilen Dragon Skin vücut zırhından bahsedilebilir. "Ejderha Derisi" vücut zırhı, pullu bir zırh elemanı düzenine sahiptir.
50 mm çapında ve 6,4 mm kalınlığında silisyum karbürden yapılmış bağlı diskler, tasarımın belirli bir esnekliği ve aynı zamanda korunan yüzeyin yeterince geniş bir alanı nedeniyle bu NIB'yi takmanın rahatlığını sağlar.. Bu tasarım aynı zamanda yakın mesafeden küçük silahlardan ateşlenen mermilerin tekrarlanan vuruşlarına karşı direnç sağlar - "Dragon Skin" bir Heckler & Koch MP5 hafif makineli tüfek, M16 tüfek veya Kalaşnikof saldırı tüfeğinden 40 vuruşa kadar dayanabilir (tek soru ne kadardır? hangisi ve hangi kartuş?).
Zırh elemanlarının vücut zırhının "pullu" düzeninin dezavantajı, askerin bariyerin ötesindeki yaralanmalardan neredeyse tamamen korunmamasıdır, bu da NIB'ye girmeden bile ciddi yaralanmalara veya askerlerin ölümüne yol açar, bunun sonucunda vücut zırhı bu tip ABD Ordusu testlerini geçemedi. Bununla birlikte, Amerika Birleşik Devletleri'nin bazı özel kuvvetleri ve özel servisleri tarafından kullanılmaktadır.
Benzer bir "pullu" şema, soğuk silahlara karşı aşırı koruma için tasarlanan Sovyet vücut zırhı ZhZL-74'te uygulandı, burada zırh elemanları-diskler 50 mm çapında ve 2 mm kalınlığında ABT-101 alüminyum alaşımından yapıldı. kullanılmış.
NIB "Dragon Skin" in eksikliklerine rağmen, zırh elemanlarının pullu düzenlemesi, mermilerin ve parçaların bariyerin ötesindeki etkisini azaltmak için diğer zırh koruma ve şok emici elemanlarla birlikte kullanılabilir.
Amerikan Pirinç Üniversitesi'nden bilim adamları, nesnenin aynı hammaddeden monolitik bir nesneden daha verimli bir şekilde kinetik enerjiyi emmesine izin veren alışılmadık bir yapı geliştirdiler. Bilimsel çalışmanın temeli, filamentlerin özel düzenlenmesi nedeniyle ultra yüksek yoğunluğa sahip olan karbon nanotüp pleksuslarının özelliklerinin, atomik düzeyde boşluklara sahip olup, enerjiyi yüksek verimlilikle emmelerini sağlayan özelliklerinin incelenmesiydi. diğer nesnelerle çarpışma. Nano ölçekte böyle bir yapının endüstriyel ölçekte tam olarak yeniden üretilmesi henüz mümkün olmadığı için bu yapının makro boyutlarda tekrarlanmasına karar verildi. Araştırmacılar, 3D yazıcıda basılabilen, ancak nanotüplerle aynı sistemde düzenlenen ve yüksek mukavemetli ve sıkıştırılabilir küplerle sonuçlanan polimer filamentler kullandılar.
Yapının etkinliğini test etmek için, bilim adamları aynı malzemeden ikinci bir nesne yarattılar, ancak monolitik ve her birine bir mermi fırlatıldı. İlk durumda, mermi zaten ikinci katmanda durdu ve ikincisinde çok daha derine gitti ve tüm küpte hasara neden oldu - sağlam kaldı, ancak çatlaklarla kaplıydı. Basınç altındaki gücünü test etmek için özel bir yapıya sahip plastik bir küp de basınç altına alındı. Deney sırasında, nesne en az iki kez küçüldü, ancak bütünlüğü ihlal edilmedi.
köpük metal
Özellikleri büyük ölçüde yapı tarafından belirlenen malzemelerden bahsetmişken, köpük metal - metal veya kompozit metal köpük alanındaki gelişmelerden söz edilemez. Köpük metal, alüminyum, çelik, titanyum, diğer metaller veya bunların alaşımları temelinde oluşturulabilir.
Kuzey Carolina Üniversitesi'nden (ABD) uzmanlar, çelik matrisli bir çelik köpük metal geliştirdiler ve onu üst seramik katman ile ince bir alt alüminyum katmanı arasına yerleştirdiler. 2.5 cm'den daha kalın olan köpük metal, 7, 62 mm'lik zırh delici mermileri durdurur, bundan sonra arka yüzeyde 8 mm'den daha az bir delik kalır.
Diğer şeylerin yanı sıra köpük plaka, X-ışını, gama ve nötron radyasyonunun etkilerini etkili bir şekilde azaltır ve ayrıca yangına ve ısıya karşı geleneksel metalden iki kat daha iyi koruma sağlar.
Bir başka içi boş yapı malzemesi, Boeing ile birlikte HRL Laboratories tarafından oluşturulan ultra hafif bir köpük formudur. Yeni malzeme polistirenden yüz kat daha hafiftir - %99,99 havadır, ancak son derece yüksek bir sertliğe sahiptir. Geliştiricilere göre, bir yumurta bu malzemeyle kaplanırsa ve 25 kat yükseklikten düşerse kırılmaz. Ortaya çıkan köpük o kadar hafiftir ki bir karahindiba üzerinde uzanabilir.
Prototip, düzeni insan kemiklerinin yapısına benzeyen ve malzemenin çok fazla enerji emmesine izin veren, birbirine bağlı içi boş nikel tüpler kullanır. Her tüpün duvar kalınlığı yaklaşık 100 nanometredir. Nikel yerine gelecekte başka metaller ve alaşımlar kullanılabilir.
Bu malzeme veya analogu ve ayrıca yukarıda bahsedilen yapılandırılmış polimer malzeme, umut verici NIB'lerde, bariyerin ötesindeki mermilerin vücuda verdiği zararı en aza indirmek için tasarlanmış hafif ve dayanıklı şok emici destek unsurları olarak düşünülebilir.
Nanoteknoloji
21. yüzyılın çeşitli endüstrilerinde yaygın olarak kullanılacağı tahmin edilen en umut verici malzemelerden biri, bir atom kalınlığında bir karbon atomu tabakası tarafından oluşturulan iki boyutlu bir allotropik karbon modifikasyonu olan grafendir. İspanyol uzmanlar, grafen bazlı bir vücut zırhı geliştiriyor. Grafen zırhının gelişimi 2000'li yılların başında başladı. Araştırma sonuçları umut verici kabul ediliyor, Eylül 2018'de geliştiriciler pratik testlere geçti. Proje Avrupa Savunma Ajansı tarafından finanse ediliyor ve şu anda İngiliz şirketi Cambridge Nanomaterials Technology'den uzmanların katılımıyla devam ediyor.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, özellikle grafen levhaları katı nesnelerle bombardıman etmek için deneylerin yapıldığı Rice Üniversitesi ve New York Üniversitesi'nde benzer çalışmalar devam etmektedir. Grafen zırhının Kevlar'dan önemli ölçüde daha güçlü olması bekleniyor ve en iyi sonuçlar için seramik zırhla birleştirilecek. En büyük zorluk, endüstriyel miktarlarda grafen üretimidir. Ancak, bu malzemenin çeşitli endüstrilerdeki potansiyeli göz önüne alındığında, bir çözüm bulunacağına şüphe yoktur. Aralık 2019'da özel medyanın sayfalarında yer alan içeriden bilgilere göre Huawei, 2020'nin başlarında grafen pilli (grafen elektrotlu) P40 akıllı telefonu piyasaya sürmeyi planlıyor..
2007'nin sonunda, İsrailli bilim adamları, tungsten disülfidin (tungsten metali ve hidrojen sülfür asidinin bir tuzu) nanoparçacıklarına dayanan kendi kendini iyileştiren bir malzeme yarattılar. Tungsten disülfid nanoparçacıkları, katmanlı fulleren benzeri veya nanotübüler oluşumlardır. Nanotübülenler, diğer malzemeler için temelde ulaşılamaz olan rekor mekanik özelliklere, kovalent kimyasal bağların gücünün eşiğinde olan inanılmaz esnekliğe ve güce sahiptir.
Gelecekte, bu malzemeyle doldurulmuş kurşun geçirmez yeleklerin, diğer tüm mevcut ve gelecek vaat eden NIB modellerinin özelliklerini aşması mümkündür. Şu anda, tungsten disülfid nanotüplere dayalı NIB'nin geliştirilmesi, başlangıç malzemesinin sentezinin yüksek maliyeti nedeniyle laboratuvar araştırması aşamasındadır. Bununla birlikte, belirli bir uluslararası şirket, patentli bir teknoloji kullanarak zaten yılda birçok kilogram miktarında tungsten ve molibden disülfür nanoparçacıkları üretiyor.
Büyük bir İngiliz savunma şirketi olan Bae Systems, jel dolgulu bir vücut zırhı geliştiriyor. Jel dolgulu bir vücut zırhında, aramid elyafı, darbe üzerine anında sertleşme özelliğine sahip Newtonian olmayan bir sıvı ile emprenye etmesi beklenir. "Sıvı zırhın", gelecek vaat eden NIB'nin geliştirilmesi için en umut verici alanlardan biri olduğuna inanılmaktadır. Rusya'da bu tür çalışmalar, askerler "Ratnik-3" için gelecek vaat eden ekipman seti ile ilgili olarak yürütülmektedir.
Bu nedenle, teknolojik ilerlemenin ön saflarında yer alan en son teknolojiler kullanılarak gelecek vaat eden NIB'lerin oluşturulmasının planlandığı sonucuna varılabilir. Küçük silahlar hakkında konuşursak, burada böyle bir teknoloji isyanı gözlenmez. Bunun sebebi nedir, silah sanayisinin ihtiyaç eksikliği mi yoksa muhafazakarlığı mı?
Gelecek vaat eden NIB'lerin birçok projesi kesinlikle durma noktasına gelecek, ancak bazıları kesinlikle "ateş edecek" ve muhtemelen 20. yüzyılın tüm küçük silahlarını, tıpkı yayların, tatar yaylarının ve namludan yüklemeli küçük silahların eski zamanlarında modası geçmiş olması gibi.. Ek olarak, vücut zırhı, bir dövüşçünün savaşta hayatta kalma kabiliyetini kökten artırabilecek tek önemli ekipman parçası değildir.
