Nâng cao nhận thức tình huống của người lái và tổ lái đã trở thành một vấn đề then chốt, chiến đấu không đối xứng đòi hỏi phải đánh giá tốt hơn tình hình xung quanh phương tiện, cả về vận hành và an toàn
Phần lớn là do môi trường xung quanh, khi phương tiện chiến đấu thường di chuyển trên các tuyến đường thành phố bị tắc nghẽn bởi các phương tiện giao thông dân sự từ ô tô, xe máy, xe đạp và người đi bộ; bất kỳ sự cố nào cũng có thể gây hậu quả nghiêm trọng đến mối quan hệ với dân cư địa phương, ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động “thu phục nhân tâm”. Nói một cách chính xác, theo quan điểm của quân đội, khả năng nhìn thấy những gì cần nhìn thấy trong khoảng cách gần cho phép người lái sử dụng hết khả năng của chiếc xe, và người lính dù để đánh giá đầy đủ tình hình và tăng hiệu quả của các hành động của họ. khi hạ cánh khỏi xe.
Trong thế giới ngày càng ảo, nhiều công ty đang theo đuổi các giải pháp kỹ thuật số, thường được gọi là “bảo mật minh bạch”, sử dụng các cảm biến để cung cấp cho người lái và phi hành đoàn những hình ảnh mà họ có thể “chơi” và cuối cùng là thêm các yếu tố VR vào chúng để nâng cao trình độ lái xe hoặc hiệu quả chiến đấu. Trong khi các màn hình rộng trong khoang chở quân của các tàu chở quân bọc thép hoặc xe chiến đấu bộ binh đang trở nên khá phổ biến và các nơi làm việc hoàn toàn ảo của người lái đang được thử nghiệm, các cân nhắc về công thái học vẫn được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, các bề mặt trong suốt lớn hơn ngày càng được sử dụng nhiều hơn. Gần đây, các loại xe bọc thép hạng nhẹ, chủ yếu được sử dụng cho nhiệm vụ trinh sát, được trang bị kính chắn gió rộng và cửa sổ bên. Điều tương tự cũng áp dụng cho hạng mục vận chuyển binh lính MRAP, xuất hiện trong cuộc chiến ở Iraq và Afghanistan vào đầu những năm 2000. Đối với các phương tiện chiến đấu, một số công ty thực hành sử dụng kính chắn gió rộng để cải thiện tầm nhìn ra thế giới bên ngoài cho người lái và chỉ huy.
Thông thường, tỷ lệ khối lượng trung bình giữa áo giáp trong suốt truyền thống và áo giáp không trong suốt là khoảng 4: 1. Vì kính bọc thép luôn nằm ở đầu xe, vấn đề không chỉ nằm ở khối lượng bản thân làm giảm trọng tải, mà còn ở trọng tâm, chắc chắn sẽ tăng lên, do đó làm giảm độ ổn định. Ngoài ra, biện pháp bảo vệ trong suốt thông thường không phù hợp với quy tắc tăng mức độ bảo vệ, vì các vấn đề về truyền ánh sáng và biến dạng hình ảnh phát triển theo độ dày của kính. Chi phí là một yếu tố quan trọng khác trong phương trình áo giáp trong suốt: các giải pháp kỳ lạ đã được nhiều nhà sản xuất đưa ra hầu hết dựa trên gốm trong suốt, nhưng vẫn đắt hơn đáng kể so với thủy tinh truyền thống.
Tuy nhiên, để đánh giá thực tế các chi phí bổ sung, chúng ta phải cân bằng giữa ưu và nhược điểm: kính nhẹ hơn có nghĩa là tăng trọng tải hoặc giảm mài mòn các thành phần cơ khí. Vì độ dày cũng được giảm xuống, điều này giúp tiết kiệm trọng lượng của khung kính. Nhiều loại xe hiện đang được sản xuất với cấp độ bảo vệ cơ bản có thể chấp nhận bộ dụng cụ thay thế để tăng cấp độ này, và điều này hoàn toàn đúng với áo giáp trong suốt. Một giải pháp nhẹ hơn cung cấp mức độ bảo vệ đầy đủ tránh việc thêm một bộ áo giáp trong suốt, điều này gây ra nhiều vấn đề hơn đáng kể so với việc thêm một bộ áo giáp mờ liên quan đến: thứ nhất, đặc điểm, vì đặc tính quang học trở nên quan trọng và thứ hai, hậu cần, vì với một bộ giáp trong suốt bộ dụng cụ cần thiết Xử lý cẩn thận hơn bộ dụng cụ che chắn mờ đục. Các nhà sản xuất áo giáp trong suốt giải quyết các vấn đề khác, bao gồm: tuổi thọ - độ bền của kính chống đạn giảm dần theo thời gian; chi phí - tuổi thọ sử dụng càng dài thì càng ít ảnh hưởng đến chi phí vòng đời của máy; khả năng chống lại các yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như bão cát; khả năng chịu được sự dao động lớn của nhiệt độ, chẳng hạn như sử dụng hệ thống điều hòa không khí ở những khu vực quá nóng.
Như đã đề cập, lợi thế của tất cả các hệ thống kỹ thuật số nằm ở việc đơn giản hóa việc triển khai các công nghệ ảo, khi các yếu tố của thực tế ảo có thể dễ dàng được thêm vào. Tuy nhiên, điều này có phần khả thi đối với kính chống đạn, ví dụ như việc chiếu dữ liệu liên quan đến việc lái xe trên kính chắn gió hiện đang được thực hiện trên xe thương mại (đây là một bước phát triển tiếp theo của công nghệ chiếu bảng điều khiển trên kính chắn gió của buồng lái).
Công ty GuS của Đức là một trong những nhà sản xuất kính bọc thép chính của châu Âu cho các mục đích quân sự. Gần đây, cô ấy đã cố gắng giảm mật độ riêng của nó hơn 10%, tương ứng để giảm độ dày và tăng khả năng truyền ánh sáng. Trong số các sản phẩm mới nhất của hãng là kính có Cấp độ Bảo vệ 4, mật độ hiện tại là 294 kg / m2, độ dày 124 mm và độ truyền sáng 73%, kính có Cấp độ Bảo vệ 3 nhẹ hơn gần 20% so với phiên bản trước. đặc tính lần lượt là 177 kg / m2, 86 mm và 85%. GuS, công ty có kính chống đạn đã được lắp đặt trên nhiều phương tiện vận hành bởi Bundeswehr ở Afghanistan, cũng đã phát triển một giải pháp tiết kiệm chi phí được gọi là "sửa chữa nhanh", cho phép các phương tiện có bề mặt trong suốt bị hư hỏng do trầy xước nhanh chóng trở lại hoạt động mà không cần thay thế. kính chắn gió một mảnh. Năm 2017, công ty Đức từ Lubbecke sẽ trình diễn một vật liệu gốm trong suốt mới được phát triển với sự hợp tác của CeramTec (xem bên dưới) có khả năng chịu được các mối đe dọa từ Cấp 2 đến Cấp 4. GuS cũng là một trong những nhà cung cấp kính tiềm vọng được theo dõi nhiều nhất Châu Âu. và xe bọc thép bánh lốp được trang bị các hệ thống này. Nó đã phát triển kính tiềm vọng rộng với phạm vi quan sát thẳng đứng tăng lên, mang lại tầm nhìn tối ưu cho người lái và chỉ huy và thay thế kính chắn gió, đồng thời đảm bảo Cấp độ bảo vệ cao, lên đến cấp 4 hoặc 5. Điều này làm giảm đáng kể chi phí và trọng lượng của kính chắn gió Cấp 4 điển hình nặng hơn 300 kg, trong khi giải pháp GuS chỉ tăng thêm 50 kg cho trọng lượng xe.
Công ty IBD của Đức, là một trong những nhà cung cấp các giải pháp đặt phòng, tích cực sử dụng các công nghệ gốm sứ, đặc biệt là gốm sứ nano. Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi một công ty chuyên sản xuất áo giáp trong suốt đã phát triển áo giáp trong suốt dựa trên gốm, vốn đã được sử dụng trong thực tế một thời gian, nhưng hiện đang trong giai đoạn kiểm định cuối cùng ở hai quốc gia. Giải pháp Cấp độ 3 có mật độ 56 kg / m2, nhỏ hơn một phần ba so với kính bọc thép thông thường. Công nghệ này dựa trên quy trình liên kết đặc biệt cho phép IBD định hình những viên gạch nhỏ thành một tấm trong suốt lớn, sau đó sẽ được phủ bằng các lớp kính cường lực. Theo IBD, nhiễu xạ ít hơn so với kính chống đạn thông thường, và phần còn lại của các đặc tính quang học ít nhất là không kém hơn. Công ty không ngừng nỗ lực để giảm chi phí, mục tiêu của họ là sản xuất các sản phẩm không đắt hơn 50% so với các giải pháp tiêu chuẩn.
Công ty Saint-Gobain của Pháp cũng hoạt động trong lĩnh vực bảo vệ trong suốt, cung cấp các giải pháp gốm sứ và truyền thống. Loại sau được biết đến dưới thương hiệu SAFirE và giảm 65% mật độ bề mặt so với kính tiêu chuẩn với độ dày giảm hơn 30%.
Công ty Isoclima của Ý hiện đang sản xuất các tấm kính chắn gió bằng kính chống đạn cho phép lắp đặt khô; chúng được niêm phong để giữ cho dung môi và hơi ẩm thoát ra ngoài và cho phép thay kính bằng cách sử dụng cùng một khung. Về hiệu suất, theo dữ liệu mới nhất có sẵn, Bậc 3 đạt được mật độ 157-162 kg / m2 và độ dày 9 mm, và Bậc 2 ở mức 125-130 kg / m2 và 59 mm, mặc dù nghiên cứu phân chia Isoclima cũng có thể đã cải thiện hệ số "bảo vệ / khối lượng". Iveco DV hiện đang lắp kính Isoclima trên các xe tải LMV, MMV và Astra được trang bị cabin bọc thép của mình. Theo công ty, khách hàng cũng đang bắt đầu yêu cầu kính bọc thép để bảo vệ chống lại đạn 12,7 mm và nó có thể cung cấp mức độ bảo vệ tương tự với mật độ kính là 235 kg / m2 và độ dày 108 mm. Isoclima cũng đang nghiên cứu các giải pháp gốm sứ, chủ yếu là hợp tác với CeramTec. Công ty phát triển một chất kết dính có độ phản xạ tương tự như gốm sứ trong suốt, do đó đường keo giữa các viên gạch gần như không thể nhìn thấy. Để mang lại khả năng đa tác động, gạch 90 x 90 mm được sử dụng, toàn bộ bảng 500 x 500 mm được dán từ những viên gạch như vậy có thể chịu được sức công phá lên đến 12 viên đạn. Isoclima đặt mục tiêu giảm 35% trọng lượng và 40% độ dày. Tuy nhiên, nếu khả năng chống trúng đạn FSP 20 mm (Đạn mô phỏng mảnh vỡ là tiêu chuẩn mô phỏng phân mảnh [trong NATO]), Isoclima tin rằng có thể giảm được 50% trọng lượng.
Công ty Oran Safety Glass (OSG) của Israel là một trong những công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực bảo vệ trong suốt. Sản phẩm hàng đầu mang thương hiệu CeraLite được phát triển với sự hợp tác của công ty CeramTec của Đức. Giống như tất cả các chất bảo vệ dựa trên gốm trong suốt, CeraLite được tạo thành từ nhiều viên gạch được dán lại với nhau để tạo thành các tấm có kích thước mong muốn. Theo công ty Israel, công nghệ Vật liệu kết tinh (CM) cho phép giảm trọng lượng từ 50-60%. Trong khi kính STANAG cấp 4 tiêu chuẩn, được làm theo công nghệ truyền thống (kính cộng với polycarbonate), có mật độ 284 kg / m2, ở CeraLite, nó giảm gần 50%, còn 146 kg / m2, có thể được thêm vào giảm 40% trọng lượng khung đối với kính. Nó cũng có khả năng truyền ánh sáng tốt hơn do giảm độ dày và cũng cải thiện hiệu suất của kính nhìn ban đêm so với kính thông thường. Khi va đập, CeraLite hoạt động tốt hơn so với kính cổ điển, "mạng nhện" của các vết nứt xung quanh vị trí va chạm được giảm bớt và tăng các đặc tính đa tác động. CeraLite đã được thử nghiệm tại các phòng thí nghiệm của Đức và Mỹ và hiện đang được cung cấp song song cho các khách hàng châu Âu và Mỹ. Chi phí vẫn cao hơn một bậc so với chi phí của các giải pháp thông thường, mặc dù trong hai năm qua, nó đã giảm 30%. Có nghĩa là, loại áo giáp trong suốt này chỉ được sử dụng khi vấn đề khối lượng rất nguy cấp.
Áo giáp trong suốt mới được lắp đặt trên các phương tiện đặc biệt của lực lượng tác chiến đặc biệt của lực lượng vũ trang Israel. Việc hướng tới các giải pháp kỳ lạ không ngừng nghiên cứu và phát triển trong các lĩnh vực truyền thống hơn. Giải pháp an ninh trong suốt Cấp độ 4 mới nhất của OSG có mật độ 269 kg / m2 và độ dày 122 mm, nhẹ hơn 5% trọng lượng so với kính trước đây. Công ty tham gia vào hai chương trình lớn của Mỹ là JLTV và M-ATV. Rõ ràng là trong cả hai trường hợp OSG đều cung cấp giải pháp ADI của mình, điều này khác ở chỗ một vật liệu độc quyền khác được sử dụng trên các bề mặt bên trong thay vì polycarbonate. Vật liệu bảo vệ mảnh vỡ được OSG phát triển để có hiệu suất nhiệt tương tự như thủy tinh, vì điều này làm giảm đáng kể sự tách lớp, đây là một trong những vấn đề chính làm giảm tuổi thọ của lớp bảo vệ trong suốt. Các thử nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ rất thấp và rất cao từ -40 ° C đến + 70 ° C và ở độ ẩm trên 90%; Sau gần hai năm thử nghiệm liên tục, mẫu vẫn trong tình trạng tốt. Theo công ty, hệ thống ADI có thể kéo dài gấp đôi so với kính bọc thép truyền thống, giúp giảm đáng kể chi phí vòng đời xe, mặc dù giá mua có thể cao hơn một chút. Về khả năng nhận biết tình huống, OSG đang phát triển một biến thể màn hình cảm ứng của ScreeneX, có màn hình kỹ thuật số được tích hợp vào kính chắn gió để tối đa hóa không gian cho người lái.
Công ty KRD Group của Đức đã phát triển các công nghệ giúp có được lớp bảo vệ hoàn toàn bằng nhựa trong suốt. Ban đầu, sản phẩm của cô được tiếp thị thông qua một công ty khác; KRD mới xuất hiện cách đây vài năm và các sản phẩm của nó hiện được biết đến với thương hiệu Kasiglas. Công ty đã phát triển một loại vật liệu nhiều lớp được làm từ nhựa nguyên chất, có độ trong suốt cao, đảm bảo truyền ánh sáng vượt quá 90%. Điều này cho phép tạo ra các hình dạng phẳng cũng như cong với các góc đúc chưa từng có. Sản phẩm được cung cấp với các Cấp độ Bảo vệ lần lượt là 2, 3 và 4 với mật độ là 144, 238 và 396 kg / m2 và độ dày là 121, 201 và 330 mm. Mặc dù vật liệu Kasiglas dày hơn kính chống đạn tiêu chuẩn, nhưng nó mang lại độ trong suốt cao hơn và giữ được khả năng hiển thị tốt hơn ngay cả khi bị trúng nhiều viên đạn, khi kính tiêu chuẩn không thể cung cấp bất kỳ khả năng hiển thị nào. Các cuộc thử nghiệm so sánh được thực hiện tại Ý cho thấy mẫu thử nghiệm với cấp độ bảo vệ thứ ba chịu được tác động của sáu viên đạn xuyên giáp 7,62 x 51 mm và sáu viên đạn 7,62 x 54 mm ở cự ly gần, đồng thời duy trì tầm nhìn tốt. Các cuộc thử nghiệm khác được thực hiện ở Đức cho thấy khung và kính vẫn còn nguyên vẹn sau khi bị mìn hoặc IED cho nổ tung. Các tấm Kasiglas với khả năng bảo vệ Cấp độ 3 cũng đảm bảo đánh trúng các mảnh điện tích hình thành liên tiếp và đồng thời trong khu vực từ 0 ° đến 45 ° và một quả lựu đạn RPG-7 bắn trúng ở góc 45 °.
Khả năng chống va đập nhiều lần và khả năng chống sóng nổ cao, va đập mạnh, đạn như lõi va đập, điện tích phân mảnh là một trong những ưu điểm chính của dung dịch nhựa, nhưng nhược điểm là trọng lượng và độ dày. Phối hợp với Bundeswehr của Đức, KRD đang thực hiện chương trình phát triển một giải pháp gốm-nhựa lai nhằm khai thác thế mạnh của hai loại vật liệu này. Nghiên cứu này có ba mục tiêu: xác nhận tính khả thi về mặt kỹ thuật của giải pháp như vậy, phát triển giải pháp Lớp 4 với trọng lượng và độ dày chấp nhận được, và phát triển giải pháp Lớp 3 nhẹ. Đặc điểm đầu tiên đã được xác minh; cũng đã thử nghiệm dung dịch cấp 4 với khối lượng riêng 270 kg / m2, có đặc tính của nhựa, chịu được sức nổ của mìn và IED, nhưng lại để lại gốm có khả năng chống được đạn xuyên giáp. Còn về tầm nhìn sau nhiều lần bắn trúng thì phụ thuộc vào năng lượng của đạn và vỏ đạn. Giải pháp với Cấp độ Bảo vệ 4 vẫn giữ được tầm nhìn tốt sau khi bị trúng đạn 7,62 mm, nhưng đồng thời tầm nhìn sau khi bị trúng đạn 14,5 mm chỉ được bảo toàn một phần; nghĩa là, hiệu suất kém hơn hiệu suất của các dung dịch hoàn toàn bằng nhựa, nhưng cao hơn hiệu suất của các dung dịch thủy tinh.
Công ty hiện đang nghiên cứu tích hợp giải pháp hybrid của mình vào một phương tiện thử nghiệm và kiểm tra chất lượng. Sản phẩm đang ở cấp độ sẵn sàng công nghệ TRL 6-7 (hoàn thiện và chuẩn bị cho loạt sản phẩm), trong khi giải pháp này sẽ có mặt trên thị trường vào cuối năm 2017 đến giữa năm 2018. Đối với chi phí, nó sẽ cao hơn khoảng 200% so với chi phí của các giải pháp toàn bộ kính.
CERAMTEC-ETEC: Gốm sứ trong suốt từ Châu Âu
Công ty Đức từ Lochmar là nhà cung cấp chính cho hầu hết các nhà sản xuất Đức và Châu Âu phát triển lớp bảo vệ dựa trên gốm trong suốt. CeramTec-ETEC đã phát triển vật liệu gốm đa tinh thể Perlucor, kết hợp những phẩm chất vượt trội của sapphire - một tinh thể rắn có cấu trúc đa lớp được định hướng chặt chẽ với các liên kết nguyên tử và ion mạnh mẽ - với các phẩm chất của thủy tinh, được đặc trưng bởi cấu trúc trật tự và năng lượng yếu hơn liên kết giữa các phần tử. Perlucor vẫn giữ các liên kết hóa học của sapphire, nhưng đẳng hướng về mặt quang học và cơ học, giống như thủy tinh. Đặc điểm thứ hai đơn giản hóa quá trình sản xuất và cho phép chi phí thấp hơn so với sapphire; theo CeramTec-ETEC, tiết kiệm chi phí hơn 60%. Về trọng lượng và độ dày, việc sử dụng Perlucor trong các hệ thống bảo vệ trong suốt giúp tiết kiệm từ 40 đến 60%. Ngoài ra, khả năng chống trầy xước cao giúp tăng tuổi thọ lên gấp 2-5 lần. Do đó, vật liệu Perlucor không chỉ được sử dụng trong các bộ bảo vệ trong suốt: công ty đã phát triển công nghệ dán một lớp dày chưa đến một mm ở mặt trước của kính, cho phép tăng tuổi thọ của kính lên 3-10 lần.
