что такое жидкая броня
Первые попытки защитить личный состав от пуль и осколков были предприняты еще во время Первой Мировой войны и продолжились во время Второй. Так во время ВОВ многие бойцы элитных подразделений Красной Армии, были облачены в бронекирасы, которые к слову имели довольно слабые защитные свойства, но при этом отличались большой массой, что значительно сковывало движения бойцов. Далее появились бронежилеты со свинцовыми пластинами, которые хоть и имели лучшие защитные характеристики, но масса в 20 кг все равно являлась их большим недостатком. После появления легких и довольно удобных кевларовых жилетов, казалось бы, эта проблема окончательно решена, но ученые не остановились на достигнутом результате, и разработали еще более совершенный бронежилет. Впрочем, это не бронежилет в нашем типичном понимании, а ткань, пропитанная специальным защитным гелем, которую с вида и не отличить от обычной одежды.
Такие виды бронежилетов получили неофициальное название «жидкая броня» и работы по их разработке ведутся параллельно как в России, так и в США. В России разработку «жидкой брони» уже с 2006 года ведет екатеринбургский Венчурный фонд ВПК и по их словам в ближайшие годы этот продукт уже выйдет на рынок.
Защитный гель, составляющий основу «жидкой брони» состоит из жидкого наполнителя и твердых наночастиц, которые при попадании пули, или любом другом резком ударе мгновенно схватываются и превращаются в твердый композитный материал. Помимо этого в отличие от стандартных бронежилетов сила от удара пули в «жидкой броне» не сосредотачивается в одном месте, а распределяется по всей поверхности ткани. Это позволяет значительно улучшить защитные характеристики брони, а также избежать синяков и гематом, остающихся на теле от попадания в обычный свинцовый, или кевларовый бронежилет. Следует отметить, что данный гель проявляет свои характеристики лишь на специальной ткани, структуру которой разработчики тщательно скрывают.
Правда на данный момент у «жидкой брони» существуют и некоторые недостатки. Так имеющеюся образцы способны защитить лишь от попадания пуль мелкого калибра, а выстрел из автомата, или снайперской винтовки практически гарантировано пробьет «жидкую броню». Также при попадании на броню воды, она как минимум на 40 процентов теряет свои защитные свойства, что добавляет дополнительных проблем разработчикам. Впрочем, решение этой проблемы уже найдено. Ткань можно поместить во влагозащитную пленку, либо покрыть специальным водоотталкивающим составом на основе нанотехнологий, созданным нашими учеными еще лет пять назад.
В завершении хочется сказать, что «жидкая броня» является одной из самых перспективных технологий разработанных российскими специалистами за последние годы. Она не только сможет надежно защитить бойца от пуль и осколков и дать ему возможность свободного передвижения по полю боя без громоздкого бронежилета, но может применяться как для создания новых видов бронированной техники, так и для сугубо гражданских целей.
Информация о свойствах брони взята с официального сайта www.vpkf.ru компании разработчика
Жидкая «броня» для защиты людей
Основным средством защиты личного состава от пуль и осколков в настоящее время является бронежилет. За прошедшие десятилетия он прошел немалый путь эволюции, однако в итоге наибольшее распространение получили только три версии его конструкции, в некоторой мере взаимосвязанные друг с другом. Так, используются бронежилеты на основе металлических пластин, кевларовые и комбинированные, в которых листы кевлара перемежаются пластинами из соответствующего металла. Регулярно предпринимаются попытки приспособить к защите от пуль древние наработки, такие как, к примеру, ламеллярная броня, однако до сих пор не удалось добиться на этом поприще особых успехов.
Главная проблема современного бронежилета состоит в соотношении «вес – качество защиты». Иными словами, более надежный бронежилет оказывается тяжелым, а такой, который имеет приемлемый вес – имеет слишком низкий класс защиты. Кстати говоря, именно эту проблему должен был решить кевлар. В 70-х годах прошлого века в ходе исследований было установлено, что кевларовая ткань плотного плетения, проложенная в несколько слоев, эффективно рассеивает энергию пули по всей своей поверхности, благодаря чему пуля не может пробить весь кевларовый пакет. В сочетании с пластиной из подходящего металла (например, титан) это свойство кевларовой ткани позволило создать сравнительно легкие бронежилеты, имеющие те же защитные свойства, что и цельнометаллические.
Немного позже аналогичный гель был продемонстрирован представителям агентства DARPA. Американский аналог D3O был разработан компанией Armor Holdings. Работает он по точно такому же принципу. Оба геля, по сути, представляют собой то, что в физике именуется неньютоновской жидкостью. Главная особенность таких жидкостей заключается в природе их вязкости. В большинстве случаев это жидкостные растворы твердых веществ с относительно крупными молекулами. Благодаря этому свойству неньютоновская жидкость имеет вязкость, напрямую зависящую от градиента скорости. Иными словами, если с ней взаимодействует тело с низкой скоростью, то оно просто утонет. Если же тело ударит в неньютоновскую жидкость с достаточно большой скоростью, то оно будет заторможено или даже отброшено за счет вязкости и упругости раствора. Подобную жидкость можно сделать даже в домашних условиях из простой воды и крахмала. Такие свойства некоторых растворов известны очень давно, но до применения неньютоновских жидкостей в защите от пуль и осколков дошли сравнительно недавно.
Однако у бронежилета с жидкостной защитой есть ряд минусов. Самый очевидный кроется в текучести геля при нормальных условиях: через пулевое отверстие он может вытечь и уровень защиты жилета значительно снизится. Кроме того, неньютоновская жидкость или гель не может полностью поглотить или рассеять всю энергию пули. Соответственно, значительное улучшение характеристик возможно только при одновременном использовании и кевлара, и жидкостных пакетов, и металлических пластин. Очевидно, что от весовых преимуществ в таком случае может не остаться ни следа, конечно, если сравнивать подобный жилет с только кевларовым. В то же время, небольшое увеличение веса можно считать вполне адекватной платой за улучшение защитных свойств.
К сожалению, пока ни один из экземпляров бронежилета или другой защиты с применением принципов неньютоновской жидкости не вышел из стадии лабораторных испытаний. Все исследовательские организации, занимающиеся этой проблемой, в первую очередь работают над увеличением эффективности защиты жидкостей/гелей и уменьшением их плотности, чтобы снизить общий вес бронежилета или каски. Время от времени появляется непроверенная информация, что тот или иной образец вот-вот отправится в английские или американские подразделения для опытной эксплуатации, но до сих пор не было официальных подтверждений этого. Возможно, силовики зарубежных стран просто опасаются доверять жизни бойцов новой и, честно говоря, пока не выглядящей надежной технологии.
Неньютоновская жидкость в качестве брони
Одним из новых решений в области создания бронежилетов может стать броня на основе неньютоновской жидкости. Таким образом, на смену кевлару может прийти жидкость. Работу в этом направлении сегодня ведут польские ученые из Института технологий безопасности Moratex. Они решили найти военное применение давно известному веществу — неньютоновской жидкости, вязкость которой при течении зависит от градиента скорости. Жидкая броня от польских специалистов получила обозначение STF — Shear-Thickening Fluid. Она в состоянии обеспечить защиту от пробивной силы высокоскоростных средств поражения, хорошо рассеивая ударную волну по большой площади.
Неньютоновская жидкость представляет собой интересное вещество, которое временами может вести себя, как твердое тело, а временами как самая настоящая жидкость. Обычная жидкость может течь и растекаться, и неньютоновская жидкость это тоже может. С другой стороны, обыкновенная жидкость не может быть твердой, образовывать и отскакивать, а неньютоновская жидкость может. Такое вещество интересно уже само по себе. Причиной такого поведения неньютоновской жидкости является то, что чаще всего они созданы из полимерных молекул большого размера. «Сцепление» между такими молекулами не очень велико, но данные молекулы в состоянии достаточно свободно скользить относительно друг друга. Самым простым наглядным бытовым примером подобной жидкости выступает смесь крахмала с небольшим объемом воды. Чем быстрее будет происходить внешнее воздействие на взвешенные в жидкости макромолекулы связующего вещества, тем выше будет вязкость жидкости.
В отличие от обыкновенных жидкостей, которые могут изменять свою структуру в зависимости от колебаний давления или температуры, неньютоновские жидкости в состоянии изменять также свою вязкость в стрессовых условиях. Говоря проще, они могут очень быстро превращаться в прочный материал. Это происходит при достаточно сильном ударе, к которому можно отнести попадание в объект пули.
Современные кевларовые бронежилеты в состоянии хорошо удерживать пулю, но при этом при попадании в них они прогибаются на глубину до четырех сантиметров, что, конечно же, лучше, чем пулевое ранение, но так человек может получить серьезную травму в виде сильного ушиба или перелома. В то же время, благодаря особым свойствам неньютоновской жидкости и тщательно рассчитанной конструкции вставок деформация бронежилета с использованием данного материала уменьшается до вполне безопасного для человека одного сантиметра, устраняя при этом опасную для жизни угрозу на все 100%. Помимо этого, неньютоновская жидкость в состоянии при ударе распределить энергию равномерно по всей площади бронежилета.
Пока что польские ученые не торопятся раскрывать точный состав своей жидкости, которая применяется в их бронежилете, но при этом они уверяют, что такой бронежилет в состоянии остановить пулю, которая летит со скоростью до 450 м/с. То есть речь пока идет о пистолетных пулях. К примеру, начальная скорость пули широко распространенного ПМ составляет 315 м/с, а пистолета ТТ — 424-455 м/с. В то же время начальная скорость пули не менее распространенного автомата АК-74М составляет 900 м/с. По словам польских специалистов, использование неньютоновской жидкости практически исключает вероятность рикошета из-за гораздо более эффективного рассеивания энергии удара. Это же означает, что носитель такого бронежилета почувствует при попадании в него пули меньшее воздействие. При ударе на высокой скорости поражаемый участок STF затвердевает мгновенно, эффективно рассеивая ударную энергию и защищая внутренние человеческие органы.
При этом «жидкая» броня обещает быть достаточно легкой, а бронежилет из нее достаточно удобным, не мешающим человеку выполнять свою работу, не причиняя при этом неудобств при носке, он не будут сковывать движений. По словам польских разработчиков, их бронежилет будет весить легче изделий из кевлара. Судить об этом пока довольно сложно, в широком доступе имеется лишь небольшое видео, которое было опубликовано на YouTube.
Стоит отметить, что подобные разработки в разное время велись в Великобритании и США. Но созданные в этих странах жидкости были наиболее прочными в сочетании с защитой из кевлара, что делало создаваемые жилеты очень тяжелыми. Однако в Moratex утверждают, что разработанное ими вещество может применяться для производства бронежилетов, которые потребуют минимального количества вставок из дополнительных материалов. Польские ученые не намерены останавливаться лишь на военной стороне своей разработки. Помимо этого, они работают над магнитореологической жидкостью, которая сможет менять свою вязкость под воздействием магнитного поля. По их словам, обе этих жидкости можно будет использовать не только при производстве бронежилетов, но и для производства автомобильных бамперов, профессионального спортивного снаряжения и защитных дорожных ограждений.
«Жидкому» бронежилету — быть!
Идея создания брони из неньютоновских жидкостей не нова, но пока не реализована в серийном производстве. Вчера, 14 мая, портал airforcetimes.com сообщил о том, что кадет Академии ВВС США Хейли Вейр создала работающий прототип «жидкого» бронежилета, способный останавливать пистолетные пули.
По словам Вейр, она заинтересовалась материалами для создания брони в 2014 году на занятии по химии. Тогда кадетам дали три материала (углеродное волокно, кевлар и эпоксидный клей) и предложили соединить их так, чтобы полученный образец смог остановить пулю. Тогда девушке удалось создать самодельную бронеплиту и она продолжила работу с целью сделать её более универсальной. В ходе дальнейших экспериментов Вейр испытала несколько типов неньютоновских жидкостей вместо эпоксидного клея, и одно из испытаний дало положительный результат: «жидкий» бронежилет выдержал попадание пули.
В этом году Хейли Вейр завершит учёбу в академии и планирует продолжить работу над «жидким» бронежилетом в университете Клемсон (штат Южная Каролина). Созданный ею материал уже сейчас может использоваться при серийном производстве бронеплит и защитных материалов, при этом Вейр будет дорабатывать его, чтобы сделать пригодным для использования в бронировании техники и создания защитной экипировки и сооружений (например, палаток для военнослужащих).
Неньютоновской жидкостью называют материал, вязкость которого зависит от скорости воздействия. Эти материалы могут течь подобно жидкости или тянуться как слизь или пластилин, но, если по ним ударить или резко растянуть, они становятся твёрдыми.
Принцип сопротивления, возникающего в неньютоновских жидкостях, заключается в том, что относительно крупные молекулы полужидкой смеси, находящиеся, как и в любой жидкости, в свободном броуновском движении, в ответ на механическое воздействие быстро выстраиваются в прочные молекулярные цепочки, резко уплотняя среду и создавая своего рода защитный барьер.
В апреле 2015 года о создании брони с использованием неньютоновских жидкостей заявили в польском Институте технологий безопасности Moratex. Учёные создали универсальный слой, который может использоваться совместно с мягкой или твёрдой бронеплитой и существенно снижает запреградную травму, увеличивая класс защиты бронежилета.
«Жидкому» бронежилету – быть!
Идея создания брони из неньютоновских жидкостей не нова, но пока не реализована в серийном производстве. Вчера, 14 мая, портал airforcetimes.com сообщил о том, что кадет Академии ВВС США Хейли Вейр создала работающий прототип «жидкого» бронежилета, способный останавливать пистолетные пули.
По словам Вейр, она заинтересовалась материалами для создания брони в 2014 году на занятии по химии. Тогда кадетам дали три материала (углеродное волокно, кевлар и эпоксидный клей) и предложили соединить их так, чтобы полученный образец смог остановить пулю. Тогда девушке удалось создать самодельную бронеплиту и она продолжила работу с целью сделать ее более универсальной. В ходе дальнейших экспериментов Вейр испытала несколько типов неньютоновских жидкостей вместо эпоксидного клея, и одно из испытаний дало положительный результат – «жидкий» бронежилет выдержал попадание пули.
Эксперименты с неньютоновской жидкостью
В этом году Хейли Вейр завершит учебу в академии и планирует продолжить работу над «жидким» бронежилетом в университете Клемсон (штат Южная Каролина). Созданный ею материал уже сейчас может использоваться при серийном производстве бронеплит и защитных материалов, при этом Вейр будет дорабатывать его, чтобы сделать пригодным для использования в бронировании техники, а также создания защитной экипировки и сооружений (например, палаток для военнослужащих).
Неньютоновской жидкостью называют материал, вязкость которого зависит от скорости воздействия. Эти материалы могут течь подобно жидкости или тянуться как слизь или пластилин, но если по ним ударить или резко растянуть – они становятся твердыми.
Иллюстрация того, как ведут себя молекулы неньютоновской жидкости при воздействии:
1. Обычное состояние – броуновское движение, мягкая и податливая среда;
3. Возвращение в прежнее состояние при отсутствии воздействия
Принцип сопротивления, возникающего в неньютоновских жидкостях, заключается в том, что относительно крупные молекулы полужидкой смеси, находящиеся, как и в любой жидкости, в свободном броуновском движении, в ответ на механическое воздействие быстро выстраиваются в прочные молекулярные цепочки, резко уплотняя среду и создавая своего рода защитный барьер.
В апреле 2015 года о создании брони с использованием неньютоновских жидкостей заявили в польском Институте технологий безопасности Moratex. Ученые создали универсальный слой, который может использоваться совместно с мягкой или твердой бронеплитой и существенно снижает запреградную травму, увеличивая класс защиты бронежилета.
Оружейная лига
4.1K постов 19K подписчика
Правила сообщества
Ещё бы магнитов на него навешать, чтобы снаряды тупой стороной попадали.
хотелось бы узнать массу этого чуда техники.
И, наверное, до кучи, объём.
Сравнимы ли они с оными классических бронежилетов того же класса?
Я уже более 20 лет читаю и слушаю новости: Вот сейчас! Уже скоро! Осталось чуть-чуть! И бронежилет из ньютоновской жидкости поступит в продажу/войска!
Когда уже люди поймут, что проблема бронежилетов не в «непробиваемости», а в том куда девать кинетическую энергию пули.
НАНОМАШИНЫ,СЫНОК!
ОНИ ТВЕРДЕЮТ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ
Хейли, держи рецепт: Берешь много слоев кевлара и склеиваешь их эпоксидным клеем. Бронежилет готов. Пистолетную пулю держит, даже 9 мм.
Когда-то я придумал вентилятор который будет использовать выхлоп и когда-то я придумал броник из неньютоновской жидкости
можно было бы создать пористый материал по типу конструкций которые при ударных нагрузках складываются и распределяют силу удара, а пустоты заполнить неньютоновской жидкостью
Чет я экспериментов в видео не увидел.
Вода по которой можно ходить?
Имею мнение, что бронежилеты нужны скорей от осколков и скорей для штурмовых групп и танкистов, нежели для пехоты.
А для пехоты важней маскировка.
Руководитель британского производителя нательной брони PPSS Body Armour наглядно демонстрирует, почему не зазорно носить тонкие броники
Броня производства их компании, класс IIIА по NIJ Std 0101.06 + держит российские 9х18 ПМ и 7,62х25 ТТ (с оговоркой, что типы пуль без острого носика).
