Trong các quân đội hiện đại, sự sống còn của nhân sự rất được chú trọng. Công việc chế tạo áo giáp và vật liệu bảo vệ cơ thể mới đang được tiến hành trên thế giới. Một trong những tài liệu đầy hứa hẹn của Nga là "Super Thread", mà báo chí Nga lần đầu tiên bắt đầu tích cực viết vào tháng 1/2021.
Các nhà phát triển thiết bị chiến đấu cá nhân đều nhận thức rõ rằng các đặc tính của áo giáp cá nhân phần lớn phụ thuộc vào trọng lượng cụ thể của vật liệu được sử dụng trong sản xuất. Trong quá trình phát triển, ngành công nghiệp quân sự chuyển từ thép có khối lượng riêng 8 g / cm3, đầu tiên là titan - 4,5 g / cm3, sau đó là nhôm - 2,7 g / cm3, và sau đó là vật liệu composite polyme với các chỉ số 1,5 -2 g / cm3, tờ báo chính thức của Bộ Quốc phòng RF "Krasnaya Zvezda" đưa tin.
Đã có trong thế kỷ này, sự tiến bộ đã tiến xa hơn nữa. Trên cơ sở sợi polyetylen có khối lượng riêng chỉ 0,97 g / cm3, người ta có thể thu được vật liệu composite có độ bền như vậy, để có thể sản xuất áo giáp, mũ bảo hộ và các bộ phận bảo vệ cho xe bọc thép. Chúng ta đang nói về sợi có trọng lượng phân tử siêu cao. Mũ bảo hiểm làm từ chúng chỉ nặng 0,8 kg, việc sản xuất chúng lần đầu tiên được triển khai ở Mỹ và Đức. Nhờ sự nỗ lực của các kỹ sư và nhà khoa học Nga, ở nước ta đã xuất hiện những công nghệ tương tự.
Siêu chủ đề là gì
"Siêu chỉ" là một vật liệu đầy hứa hẹn của Nga với các đặc tính bảo vệ cao. Việc sản xuất nó có thể được triển khai trực tiếp tại Nga và được sử dụng để sản xuất áo giáp, cũng như các thiết bị bảo vệ cá nhân khác cho quân nhân. Cái tên bất thường này ẩn chứa một loại sợi polyethylene trọng lượng phân tử siêu nhẹ (UHMWPE) đặc biệt nhẹ. Chất mới được tạo ra bởi các nhà hóa học Nga từ Viện nghiên cứu sợi tổng hợp ở Tver.
Độ bền cụ thể của vật liệu mới là 350 gf / tex (một chỉ số về tải trọng đứt gãy tương đối). Con số này cao hơn gần 1, 5 lần so với hiệu suất của các sợi aramid tốt nhất thuộc loại Kevlar ở thời điểm hiện tại. Theo Evgeny Kharchenko, Giám đốc thiết kế hệ thống bảo vệ cho thiết bị quân sự kiêm Tổng giám đốc Armokom, chỉ có thể phát triển thành phần tổng hợp dựa trên sợi mới vào năm 2020.
Theo chuyên gia, khó khăn là do hệ số ma sát gần như bằng không, cùng với độ điện hóa cao nên không thể xử lý sợi mới bằng phương pháp dệt truyền thống thành một loại vải hiệu quả. Một vấn đề khác là tìm ra chất kết dính polyme thích hợp để kết dính các sợi UHMWPE thành một hỗn hợp nguyên khối. Vấn đề là độ bám dính của vật liệu mới gần bằng không.
Những khó khăn được liệt kê đã khiến cho việc tạo ra composite dựa trên sợi mới của các nhà hóa học Tver chỉ vào năm 2020. Vật liệu tổng hợp dựa trên "Supernity" là kết quả của sự hợp tác giữa các kỹ sư của công ty "Armocom" và Viện Nghiên cứu Chế tạo Máy Đặc biệt Trung ương (Khotkovo). Các chuyên gia Nga không chỉ lựa chọn thành phần cần thiết của composite dựa trên sợi mới mà còn phát triển các công nghệ hiệu quả để đúc các sản phẩm Supernitis phẳng và cong.
Nhờ những nỗ lực của các nhà hóa học và kỹ sư trong nước làm việc với vật liệu tổng hợp, một loại vật liệu composite, độc nhất về khả năng và hiệu quả của nó, đã xuất hiện trong nước. Nó có đặc tính đạn đạo và cấu trúc cao. Quan trọng hơn, vật liệu có thể được các lực lượng của các doanh nghiệp công nghiệp Nga đưa đến giai đoạn ứng dụng thực tế. Trong tương lai, nó sẽ có thể cạnh tranh với các đối tác nước ngoài, bằng một cách nào đó đã vượt qua họ hiện tại.
Những gì đã biết về các đặc tính bảo vệ của vật liệu mới
Các vật liệu do công ty "Armocom" công bố đưa ra ý tưởng về các đặc tính bảo vệ của composite mới. Với mật độ composite polyethylene của Nga thấp hơn đáng kể, vật liệu mới có đặc tính độ bền ở cấp độ của các chất tương tự nước ngoài tốt nhất.
Điều quan trọng nhất là các đặc tính đạn đạo của "Superniti" không chỉ vượt trội hơn 40% so với vật liệu tổng hợp aramid dựa trên vải Kevlar, mà còn cao hơn đáng kể so với vật liệu tổng hợp UHMWPE nước ngoài. “Armocom” lưu ý rằng việc đạt được các đặc tính tốt nhất của vật liệu bảo vệ mới có thể được kết hợp với công nghệ máy nén cuộn dây độc đáo được áp dụng.
Về trọng lượng riêng, chất mới của Nga thuộc công ty Armokom tương ứng với UDHMWPE (UniDirectional) của Israel. UniDirectional là vật liệu bảo vệ tên lửa đạn đạo composite tối tân của Israel. Cả hai phát triển của Nga và Israel đều có cùng khối lượng riêng - 0,98 g / cm3. Đồng thời, độ bền kéo của chất Nga là 950 MPa, chất của Israel - khoảng 900 MPa. Khả năng chống mảnh vỡ của Supernity V50 là 670 m / s, composite UD của Israel là 630 m / s. Khả năng chống phân mảnh V50 cho chúng ta biết về tốc độ mà bộ mô phỏng phân mảnh gặp phần tử bảo vệ, tại đó khả năng không xuyên thủng của nó được đảm bảo với xác suất 0,5.
Cần lưu ý rằng nhựa hữu cơ aramid của Mỹ phổ biến rộng rãi thuộc loại Kevlar kém hơn đáng kể so với UHMWPE được liệt kê. Vì vậy, trọng lượng riêng của nó đạt 1,25 g / cm3, độ bền kéo - 800 MPa, lực cản va chạm V50 - 480 m / s. Tất cả các đặc điểm được liệt kê là do công ty Armokom đưa ra cho vật liệu bọc thép với mật độ cốt thép là 4 kg / m2.
Ngoài khả năng bảo vệ tốt trước mảnh đạn, vật liệu composite mới của Nga sẽ có khả năng ngăn chặn đạn tự động. Công ty Armokom lưu ý rằng nếu theo truyền thống, để bảo vệ chống lại đạn dược tự động, cần phải kết hợp các tấm gốm siêu cứng với trọng lượng riêng khoảng 3 g / cm3 ở mặt trước của lớp bảo vệ với chất dẻo hữu cơ ở mặt sau của các bộ phận giáp, thì vật liệu mới sẽ có thể làm được mà không cần đến đồ gốm tương đối mỏng …
Công ty lưu ý rằng composite polyethylene được phát triển có khả năng ngăn chặn nhiều loại đạn có góc nhọn hiện đại mà không cần sử dụng thêm gốm. Trong "Armocom" họ nhấn mạnh rằng lỗ bị đạn xuyên qua là tự thắt lại, ép viên đạn từ mọi phía. Hoặc composite mới hoạt động như một hợp chất làm cứng tức thời chỉ đơn giản là nghiền nát vỏ, và đôi khi là chính lõi đạn.
Một ưu điểm và lợi thế quan trọng của tất cả các sợi UHMWPE, trái ngược với hầu hết các vật liệu composite hiện có, là chúng có sức nổi dương. Đặc điểm này của vật liệu cho phép sản xuất áo giáp bảo vệ cơ thể, hiệu quả ngay cả khi vượt qua chướng ngại vật nước. Những thiết bị bảo hộ như vậy sẽ rất hữu ích trong trang bị của lính thủy đánh bộ và thủy thủ. Nhà phát triển sợi UHMWPE của Israel UD-UniDirectional cũng nhấn mạnh rằng vật liệu này không có khả năng hấp thụ nước.
Việc sử dụng UHMWPE của Nga mang lại những cơ hội nào
Trên cơ sở các sợi UHMWPE mới nhất được tạo ra, các chuyên gia trong nước đã sản xuất các bộ phận giáp composite khác nhau được thiết kế để bảo vệ các cơ quan quan trọng của quân nhân khỏi súng cầm tay của kẻ thù, cũng như chân khỏi tác động của các mảnh vỡ. Không giống như tất cả các đối tác nước ngoài, các phần tử bảo vệ áo giáp của Nga lần đầu tiên được sản xuất theo phương pháp quấn dây.
Trong tương lai, sợi UHMWPE mới của Nga, đã nhận được ký hiệu "Siêu sợi", có thể được sử dụng trong sản xuất các phần tử bảo vệ cho một thế hệ thiết bị chiến đấu mới "Ratnik" hoặc một bộ thiết bị hoàn toàn mới với một cái tên khác..
Các yếu tố bảo vệ đầu tiên, có thể trở thành cơ sở cho các thiết bị quân sự mới của quân nhân, đã được sản xuất trong công ty "Armokom". Đặc biệt, mũ bảo hiểm và tấm che ngực của áo giáp được làm bằng composite UHMWPE. Theo kỹ sư Yuri Danilin, người đã thử nghiệm bộ dụng cụ được sản xuất, sản phẩm mới có sự khác biệt đáng kể về mặt công thái học và trọng lượng so với bộ sản phẩm Ratnik mà anh cũng đã phải làm trước đó.
Một thành tựu quan trọng đối với ngành công nghiệp quốc phòng Nga là nước này đã có thể sản xuất một loại sản phẩm bảo hộ mới dựa trên vật liệu cao cấp hơn 20-35% so với nhựa hữu cơ loại Kevlar phổ biến trên thế giới. Quá trình thay thế nhập khẩu cũng đang được thực hiện khi một phần đáng kể hoặc toàn bộ khối lượng UHMWPE có thể được sản xuất ở Nga. Cho đến thời điểm này, những vật liệu đó đã được nước ta mua ở nước ngoài. Một điểm tích cực khác tiếp nối trực tiếp từ lần trước - nguyên liệu của Nga có giá bằng một nửa so với các sản phẩm nước ngoài.
