Америкалык NGSW программасынын алкагында иштелип жаткан келечектүү атуучу куралдар менен чечилген эң маанилүү милдет, дүйнөнүн алдыңкы курал лабораторияларында иштелип чыккан заманбап жана алдыңкы сооттун кепилденген киришин камсыздоо болушу керек. NGSW программасынын алкагында иштелип чыккан америкалык куралдарга эффективдүү каршы турууга жөндөмдүү перспективдүү атуучу куралдар "кылычты" иштеп чыгуу көйгөйүнө кайтып келүүдөн мурун, перспективдүү жеке корпусту жасоо технологиялары (NIB) менен таанышуу максатка ылайыктуу болмок.).
NIBге кирүү көйгөйү өтө татаал деген пикир бар, анткени эгер ок душманга тийсе, ал ушунчалык жарадар болуп, согуштук аракеттерге активдүү катыша албайт, же сокку болушу керек дененин соот элементтери менен корголбогон бөлүгүндө. NGSW программасына караганда, АКШнын Куралдуу Күчтөрү бул көйгөйдү алыс деп эсептешпейт. Көйгөй, келечектүү НИБдин жакшыруу ылдамдыгы азыркы учурда атуучу куралдарды өркүндөтүү темпинен бир топ алдыда. Ал эми АКШнын Куралдуу Күчтөрү куралдын өзгөчөлүктөрүн түп тамырынан бери жакшыртуу багытында жаңы ачылыш жасоого аракет кылып жатышат, суроо - бул ийгиликке жетеби?
Ок -дарынын курал -жарак өтүшүн жогорулатуунун эки негизги жолу бар - анын кинетикалык энергиясын жогорулатуу жана ок -дарынын / формасынын ядросунун формасын жана материалын оптималдаштыруу (албетте, биз жарылуучу, кумулятивдүү же ууланган ок жөнүндө сөз кылып жаткан жокпуз). Ал эми бул жерде биз чындыгында белгилүү бир чекке чуркайбыз. Ок же анын өзөгү жогорку катуулуктагы жана жетишерлик тыгыздыктагы керамикалык эритмелерден жасалат (массаны көбөйтүү үчүн), аларды катуураак жана күчтүү, дээрлик тыгызыраак кылса болот. Өлчөмдөрүн көбөйтүү менен октун массасын көбөйтүү колго тийген атуучу куралдардын алгылыктуу өлчөмдөрүндө иш жүзүндө мүмкүн эмес. Ок ылдамдыгынын жогорулашы сакталып турат, мисалы, гиперсоникке чейин, бирок бул учурда, иштеп чыгуучулар керектүү кыймылдаткычтардын жоктугу, баррелдин өтө тез эскириши жана жогорку артка чегинүү түрүндө чоң кыйынчылыктарга туш болушат. ок атуучу. Ошол эле учурда, NIB жакшыртуу алда канча интенсивдүү жүрүп жатат.
Материалдар (оңдоо)
Жарыяланган күндөн баштап, жеке дене сооту болоттон жасалган табактардан жана табакчалардан арамид кездемеден жасалган, өтө жогорку молекулярдык жогорку тыгыздыктагы полиэтиленден (UHMWPE) жана бор карбидинен жасалган заманбап дене соотуна чейинки узак жолду басып өттү.
NIB жаңы материалдарды издөө, композиттик жана металл-керамикалык курал-жарак элементтерин түзүү, NIB элементтеринин формасын жана түзүлүшүн оптималдаштыруу, анын ичинде микро жана нано масштабда оптималдаштыруу чөйрөсүндө жакшырууда, бул болсо ок менен фрагменттердин энергиясын эффективдүү таркатат. Ньютондук эмес суюктуктарга негизделген "суюк соот" сыяктуу дагы экзотикалык чечимдер иштелип жатат.
Эң айкын жол - потенциалдуу курама жана керамикалык материалдардан жасалган кыстармалар менен аларды бекемдөө менен салттуу дизайны жакшыртуу. Азыркы учурда, NIBдин көбү жылуулук менен бекемделген болоттон, титандан же кремний карбидиден жасалган киргизмелер менен жабдылган, бирок алар бара-бара салмагы төмөн жана каршылыгы бир кыйла жогору болгон бор карбидин соот элементтери менен алмаштырып жатышат.
Түзүм
NIBди өркүндөтүүнүн дагы бир багыты - брондолгон элементтерди жайгаштыруунун оптималдуу структурасын издөө, ал бир жагынан, истребителдин денесинин максималдуу бетин каптап турушу керек, экинчи жагынан, аны чектебеши керек. кыймыл. Мисал катары, толугу менен ийгиликтүү эмес, кызыктуу өнүгүү болсо да, америкалык Pinnacle Armor компаниясы тарабынан иштелип чыккан жана өндүрүлгөн Dragon Skin дене броньун келтирүүгө болот. "Ажыдаар териси" корпусунда курал -жарак элементтери бар.
Диаметри 50 мм жана калыңдыгы 6, 4 мм болгон кремний карбиди бар дисктер конструкциянын белгилүү ийкемдүүлүгүнө жана ошол эле учурда корголгон бетинин жетишерлик чоң аянтчасына кийүү ыңгайлуулугун камсыздайт. Ошондой эле, бул дизайн жакын жерден атылган октун кайталанган соккуларына каршылык көрсөтөт - "Ажыдаардын териси" Heckler & Koch MP5 автоматынын, M16 мылтыгынын же Калашников автоматынын 40 соккусуна чейин туруштук бере алат (бир гана суроо кантип канча жана кайсы картридж?).
Броне курал -жарактардын "таразалуу" жайгашуусунун кемчилиги - бул солдатты тоскоолдуктан ашкан жаракаттардан коргоонун дээрлик жоктугу, бул оор жаракат алууга же NIBге кирбей туруп эле аскер кызматкерлеринин өлүмүнө алып келет. бул типтеги курал АКШ армиясынын сыноолорунан өткөн эмес. Ошого карабастан, алар АКШнын кээ бир атайын күчтөрү жана атайын кызматтары тарабынан колдонулат.
Ушундай эле "таразалуу" схема советтик корпустун ZhZL-74 түрүндө ишке ашырылган, анда муздак куралдардан өтө коргонууга арналган, анда ABT-101 алюминий эритмесинен жасалган диаметри 50 мм жана калыңдыгы 2 мм болгон броне элементтери-дисктер болгон. колдонулган.
NIB "Ажыдаар териси" кемчиликтерине карабай, бронетехникалык элементтердин тарамдалган түзүлүшүн тосмолордун ары жагындагы октор менен сыныктардын таасирин азайтуу үчүн башка түрлөрү менен куралдануудан коргоочу жана амортизациялоочу элементтер менен бирге колдонсо болот.
Америкалык Райс университетинин окумуштуулары объектиге ошол эле чийки заттан алынган монолиттик нерсеге караганда кинетикалык энергияны эффективдүү сиңирүүгө мүмкүндүк берген адаттан тыш түзүлүштү иштеп чыгышты. Илимий иштин негизи, филаменттердин атайын жайгашуусунун аркасы менен өтө жогорку тыгыздыкка ээ болгон, көмүр нанотүтүкчөлөрүнүн касиеттерин изилдөө болгон, алар атомдук деңгээлдеги көңдөйлөргө ээ, алар кагылышканда энергияны жогорку эффективдүүлүк менен сиңирүүгө мүмкүндүк берет. башка объекттер менен. Азырынча нано масштабда мындай структураны өнөр жай масштабында толугу менен кайра чыгаруу мүмкүн болбогондуктан, бул структураны макро өлчөмдөрдө кайталоо чечими кабыл алынды. Изилдөөчүлөр 3D принтерде басып чыгарууга мүмкүн болгон полимер жипчелерди колдонушкан, бирок нанотрубалар менен бир системада жайгашып, жогорку кубаттуулукка жана кысылууга ээ кубиктер менен аякташкан.
Структуранын эффективдүүлүгүн текшерүү үчүн окумуштуулар ошол эле материалдын экинчи, бирок монолиттүү объектин жаратып, ар бирине ок чыгарышкан. Биринчи учурда, ок экинчи катмарда токтоп калган, ал эми экинчисинде кыйла тереңдеп, бүт кубга зыян келтирген - ал бүтүн бойдон калган, бирок жаракалар менен капталган. Атайын түзүлүшкө ээ пластикалык куб да басым астында анын күчүн текшерүү үчүн кысымга алынган. Эксперимент учурунда объект кеминде эки жолу кичирейди, бирок анын бүтүндүгү бузулган жок.
Көбүк металл
Материалдар жөнүндө айтканда, алардын касиеттери негизинен структурасы менен аныкталат, көбүк металл - металл же курама металл көбүк тармагындагы өнүгүүлөрдү айтпай коюуга болбойт. Көбүк металл алюминий, болот, титан, башка металлдар же алардын эритмелеринин негизинде түзүлүшү мүмкүн.
Түндүк Каролина Университетинин (АКШ) адистери болот керамикалык катмары менен алюминийдин ичке астыңкы катмарынын ортосун каптап, болот матрицалуу болоттон жасалган көбүк металлды иштеп чыгышты. Калыңдыгы 2,5 смден аз көбүк металл 7, 62 мм бронетехникалык окторду токтотот, андан кийин арткы бетинде 8 ммден аз тешик калат.
Башка нерселердин арасында көбүк табак рентген, гамма жана нейтрондук нурлануунун таасирин эффективдүү төмөндөтөт, ошондой эле от менен жылуулуктан кадимки металлга караганда эки эсе жакшы коргойт.
Дагы бир көңдөй структуралуу материал-бул HRL Laboratories компаниясы Боинг менен биргеликте түзгөн көбүктүн өтө жеңил формасы. Жаңы материал полистиролго караганда жүз эсе жеңил - 99,99% абадан турат, бирок өтө жогорку катуулукка ээ. Иштеп чыгуучулардын айтымында, эгерде жумуртка бул материал менен капталган болсо жана ал 25 кабат бийиктиктен куласа, ал сынбайт. Пайда болгон көбүк ушунчалык жеңил болгондуктан, каакымдын үстүнө жата алат.
Прототипте бири -бирине туташкан көңдөй никель түтүктөрү колдонулат, алардын түзүлүшү адам сөөктөрүнүн түзүлүшүнө окшош, бул материалга көп энергияны сиңирүүгө мүмкүндүк берет. Ар бир түтүктүн дубалынын калыңдыгы 100 нанометрге жакын. Келечекте никелдин ордуна башка металлдарды жана эритмелерди колдонсо болот.
Бул материал же анын аналогу, ошондой эле жогоруда аталган структураланган полимердик материал, тоскоолдуктан ашкан октор менен денеге келтирилген зыянды азайтуу үчүн иштелип чыккан жеңил жана бышык амортизациялоочу таянычтын элементтери катары келечектүү НИБде колдонуу үчүн каралышы мүмкүн.
Нанотехнология
21-кылымдын ар кандай тармактарында кеңири колдонулушу күтүлүп жаткан эң келечектүү материалдардын бири-бир атом калыңдыкта көмүртек атомдорунун катмарынан пайда болгон көмүрдүн эки өлчөмдүү аллотропиялык модификациясы графен. Испан адистери графендин негизинде корпусту жасашат. Графен куралдарын иштеп чыгуу 2000 -жылдардын башында башталган. Изилдөөнүн жыйынтыктары келечектүү деп таанылган, 2018 -жылдын сентябрында иштеп чыгуучулар практикалык тесттерге өтүшкөн. Долбоор Европалык коргоо агенттиги тарабынан каржыланат жана учурда улантылууда, британиялык Cambridge Nanomaterials Technology компаниясынын адистеринин катышуусунда.
Окшош иштер АКШда, атап айтканда Райс университетинде жана Нью -Йорк университетинде жүрүп жатат, анда катуу нерселер менен графен барактарын бомбалоо боюнча эксперименттер жүргүзүлгөн. Графен курал -жарагы Кевларга караганда алда канча күчтүү болору күтүлүүдө жана мыкты натыйжаларга жетүү үчүн керамикалык соот менен айкалышат. Эң чоң кыйынчылык - графенди өнөр жайлык көлөмдө өндүрүү. Бирок, бул материалдын түрдүү тармактардагы мүмкүнчүлүктөрүн эске алганда, бир чечим табыларында шек жок. 2019 -жылдын декабрында адистештирилген маалымат каражаттарынын баракчаларында пайда болгон инсайдердик маалыматка ылайык, Huawei графендик батареясы бар P40 смартфонун (графен электроддору менен) 2020 -жылдын башында рынокко чыгарууну пландап жатат, бул графенди өндүрүүдө олуттуу прогрессти көрсөтүшү мүмкүн..
2007-жылдын аягында израилдик окумуштуулар вольфрам дисульфидинин нанобөлчөктөрүнүн (вольфрамдын металлынын жана күкүрт суутегинин кислотасынын) негизинде өзүн өзү айыктыруучу материалды жаратышкан. Вольфрам дисульфидинин нанобөлөктөрү фуллеренге окшош же нанотүтүкчөлүү түзүлүштөр. Нанотубулендер рекорддук механикалык мүнөздөмөлөргө ээ, башка материалдар үчүн жеткиликтүү эмес, укмуштуу ийкемдүүлүк жана күч, бул коваленттик химиялык байланыштардын күчүнүн алдында турат.
Келечекте бул материал менен толтурулган ок өткөрбөс жилеттер башка NIB моделдеринин бардык башка өзгөчөлүктөрүнөн ашып кетиши мүмкүн. Учурда вольфрам дисульфид нанотүтүктөрүнүн негизинде НИБди иштеп чыгуу баштапкы материалдын синтезинин кымбат болушуна байланыштуу лабораториялык изилдөө стадиясында турат. Буга карабастан, белгилүү бир эл аралык компания буга чейин патенттелген технологияны колдонуу менен вольфрам менен молибдендин дисульфиддеринин нанобөлчөктөрүн көп килограммга чейин өндүрүүдө.
Британиянын коргонуу боюнча ири компаниясы Bae Systems гель менен толтурулган корпусту иштеп чыгууда. Гель толтурулган дене соотунда, арамид буласын соккудан кийин дароо катып калуучу касиетке ээ болгон Ньютондук эмес суюктук менен импрегнациялоо керек. Бул "суюк соот" келечектүү NIB өнүктүрүү үчүн келечектүү багыттарынын бири болуп саналат деп эсептелет. Мындай иштер Россияда "Ратник-3" аскерлери үчүн перспективдүү жабдууларга карата жүргүзүлүүдө.
Ошентип, келечектүү НИБдерди технологиялык прогресстин алдыңкы сабында акыркы технологияларды колдонуу менен түзүү пландаштырылган деп тыянак чыгарууга болот. Эгерде биз атуучу курал жөнүндө айта турган болсок, анда бул жерде технологиянын мындай баш аламандыгы байкалбайт. Мунун себеби эмнеде, муктаждыктын жоктугу же курал индустриясынын консерватизми?
Келечектүү NIBлердин көптөгөн долбоорлору, албетте, токтоп калат, бирок алардын айрымдары, албетте, "атат", жана, балким, 20-кылымдын бардык кичинекей куралдарын эскирет, жаа, кроссовка жана тумшуктуу курал-жарактар өз убагында эскирип калган сыяктуу.. Мындан тышкары, дене сооту согушта анын тирүү болуу жөндөмдүүлүгүн түп -тамырынан бери жогорулатуучу бир гана согуштук жабдуу эмес.
