Баллистическая броня для пехоты изготавливается из полотна на основе арамидных волокон. Часто можно услышать, как такой материал называют кевлар, но это не совсем корректно. Кевлар — это известная торговая марка, которая производит баллистическую ткань. Узнаваемость превратила имя собственное в нарицательное. Из этой статьи ты узнаешь про баллистическую защиту для военнослужащих, мы перечислим все основные материалы и технологии, включая керамику и высокомодульный полиэтилен. Также мы расскажем, из чего и как делают такую же броню для наземной техники, а еще приоткроем тайну, чего ждать в будущем.
Баллистическая ткань очень легкая и эластичная, при этом достаточно прочная, чтобы задержать пулю. Это оптимально для производства бронежилетов для пехоты. Такие средства защиты относятся ко второму классу, иногда — к третьему. Защиту не видно под одеждой, она не стесняет движения, при этом соответствует своему назначению. Ткань используется самостоятельно или в качестве подкладки под плотные пластины, в таком случае она будет улавливать осколки, которые смогли пробить твердый элемент.
Как производят бронежилеты?
2.jpg)
Так как бронежилет прикрывает верхнюю половину тела, он должен защитить жизненно важные органы в области груди и живота. Используются материалы со сберегающими свойствами, они оберегают от осколков и пуль, рассеивают их энергию. Чаще всего их делают из арамида, кевлара, титана или стали, пластин из керамики. Отечественные производители обычно отдают предпочтение кевлару, поэтому название у нас так сильно распространено.
Используется 30-50 слоев ткани в сочетании с демпферным буфером из ватина. Большее количество слоев предоставило бы более высокую защиту, но тогда движения человека были бы стеснены. Именно поэтому придерживаются золотой середины. Для строчек используются только армированные нити. В выкройках есть карманы, в конце производства в них будут вшиты пластинки-бронеэлементы, к примеру, стальные или керамические.
Вес может составлять от 2 до 20 кг, чем больше бронеэлементов и слоев — тем тяжелее. Очень плотные изделия не только мешают свободно двигаться, но и вызывают перегрев с последующим тепловым ударом. Задерживать тепло будет даже самый тонкий бронежилет, поэтому их нельзя носить постоянно.
Материалы
Какой будет использоваться материал зависит от того, какому классу брони должно соответствовать изделие. В свою очередь класс подбирается в зависимости от оружия, от которого должна защитить броня. Рассмотрим самые распространенные типы материала, а узнать о классах ты можешь из статьи “Подробный обзор классов бронежилетов разных стран мира”.
Баллистические ткани
Это текстильные ткани, созданные из арамидных волокон. Из них делают бронежилеты как для военных, так и для гражданских людей. Эти волокна тонкие, как паутинки, обычно они желтые, но бывают и других цветов. Из волокон делают нити, из них — ткани, в результате получается достигнуть высокой прочности к механическим воздействиям. В России крупнейшими марками являются СВМ, РУСАР. Эксперты мирового уровня высказываются, что потенциал российских арамидных волокон не раскрыт полностью. В качестве примера они приводят тот факт, что наши изделия превосходят зарубежные по соотношению веса и защитных свойств. Некоторые композитные структуры не уступают сверхмолекулярному полиэтилену, но при этом их плотность примерно в полтора раза ниже.
Сталь и алюминиевые сплавы
.jpg)
Впервые использовать бронепластины начали еще в Средневековье, затем про них надолго забыли. Об альтернативном решении рассказывается в статье “Как выглядела мягкая броня средневековья – Гамбезон?”.
Практика возобновилась только во времена Первой и Второй Мировой войны. Но легкие сплавы появились не тогда, а позже. В период Афганской войны стали изготавливать бронежилеты со вставками из титана и алюминия. Это позволило сделать пластинки тоньше, примерно в два-три раза относительно стальных. Соответственно, вес тоже существенно снизился.
Алюминий способен защитить от бронебойных пуль на 12,7 и 14,5 мм. Помимо этого он оберегает от осколков и мин. Титан превосходит по механическим качествам, к тому же он обладает исключительной коррозионной стойкостью, то есть очень практичен. Сплавы титана обладают разными свойствами в зависимости от добавок.
Читайте также: Ткань для пледа плотная
Керамические элементы
В 80-е годы появилась очередная новинка — замена определенных элементов на керамику с целью улучшить соотношение веса и степени защиты. Но применять такие вставки можно исключительно с материалами из баллистических волокон. Решение не очень практичное, так как керамика хрупкая и требует аккуратного отношения, что невозможно соблюсти в условиях военных действий.
В 90-е годы Министерство обороны поставило задачу сделать керамические панели более практичными. Так появилась отечественная разработка “Гранит-4”, это целая серия бронепанелей. Однако, несмотря на недостаток, за границей основная масса вставок в бронежилетах делается именно из керамики. Их изготовление не очень энергоемкое и дорогое. А недостаток не такой уж существенный, так как вероятность того, что солдат будет дважды поражен в одну и ту же зону на теле очень невысока.
Высокомодульный полиэтилен
.jpg)
Он же — слоистый пластик. На данный момент считается одним из самых технологичных и современных видов, обеспечивает защиту 1-3 класса. Лидирует СВМПЭ — сверхмодульный полиэтилен, он максимально легкий, а по прочности практически не уступает арамидным волокнам. Еще одно преимущество — способность плавать и не терять своих качеств. Арамидные тоже обладают положительной плавучестью, но при попадании в воду они снижают степень защиты.
Очень жаль, но делать такие бронежилеты для военных нельзя. На поле боя велика вероятность столкнуться с открытым огнем или очень горячими предметами. Хоть панели и высокомодульные, но они в ракурсе огнестойкости остаются полиэтиленом. Его нельзя подвергать нагреванию выше 90 градусов. Поэтому из служащих такая броня применима только для полицейских, так изготавливают жилеты для них.
От пистолетных пуль и осколков СВМПЭ защищает очень хорошо, но он не сможет противостоять твердосплавному сердечнику, как и термоуплотненному. Для улучшения характеристик этот материал используется в сочетании с композитными бронепанелями.
Комбинированная броня
1.jpg)
Комбинированный тип — это практично, составляющие подбираются в зависимости от предполагаемой эксплуатации. При использовании в сочетании материалы улучшают свойства друг друга и позволяют наиболее точно приблизиться к оптимальным по всем показателям характеристикам.
В наши дни большое значение имеют уже не непосредственно материалы для изготовления бронежилетов, а типы покрытия. Нанотехнологии подводят индустрию к периоду глобального обновления. Уже сейчас разрабатываются такие изделия, которые превосходят используемые по механической устойчивости, но при этом значительно легче и тоньше. К этому стремятся приблизиться за счет нанесения на кевлар с водоотталкивающими свойствами особого геля, состоящего из наночастиц. Благодаря этому стойкость исходного материала пятикратно повышается. Соответственно в том же классе могут присутствовать средства защиты, которые тоньше, легче и удобнее.
Броня для наземной техники
Техника, которая находится на поле боя на земле, функционирует в насыщенных условиях, она может подвергнуться воздействию всех средств поражения. В этом ее отличие от тех средств, которые используют в воздухе, на воде и под ней. Она сталкивается со снарядами, пулями, осколками, ракетами в калибре от 5,45 до 203 мм. Еще одна сложности в небольшом расстоянии от атакующего, кораблю на принятие решение отводится гораздо больше времени, чем танку. Это причины, по которым броня наземной техники должна быть исключительно прочной и надежной. Степень защиты определяется распределением брони и ее весом относительно массы всей конструкции.
Бронезащита
1.jpg)
Многократно преображалась, прошла эволюционирование от литой и катаной брони до стальной гетерогенной, в составе которой несколько слоев различной плотности. Она не могла не развиваться, так как идет нога в ногу со средствами поражения, а они не стоят на месте. Прорывом стало появление кумулятивных элементов, они относительно недорогие и компактные, отличаются универсальностью. Еще один прорыв — появление композитной защиту, в которую входят не только броневые стали, но и детали не из металла: ткани, про которые рассказывалось выше, фарфор, керамика.
Читайте также: Сокращенное наименование состава ткани
Динамическая
.jpg)
Является активной, разрушает кумулятивную струю или боеприпас, подрывая небольшое количество взрывчатого вещества. Причем стимулом к подрыву становится сам атакующий элемент. Данный тип брони весьма распространен на современных российских наземных боевых машинах.
Электрическая и электромагнитная
2.jpg)
В наиболее перспективных моделях используется защита нового типа, она работает по разным принципам. Один из них — выбрасывание защитного щита в ту сторону, откуда идет атака. Заброс осуществляется не за счет подрыва взрывчатки, а в результате электро-температурного влияния на экран. Применяются принципы электромагнитного воздействия, тогда на кумулятивную струю или снаряд действует высоковольтный разряд, который несет в себе энергию 10-20 кДж.
У защиты такого типа есть преимущество — небольшая отдача на носитель. Благодаря этому ее можно устанавливать на легкую бронетехнику. Окружающие объекты, к примеру, сопутствующие пехотинцы тоже получают минимальное воздействие. Есть и недостаток, это необходимость установки сильного источника энергии. Это реализуемо на платформах с электрическими двигателями, но для традиционных силовых установок весьма проблематично.
Мы рассмотрели разные типы защиты, в том числе и баллистическую броню, способы противостояния атаке для пехотинцев и военной наземной технике. В эту сферу внедряются самые инновационные решения, однако, некоторые старые технологии все еще остаются востребованными и незаменимыми.
Из чего делают современные бронежилеты?
Хронология предыдущего мини-цикла статей, посвященных истории европейского доспеха, логично остановилась на периоде Второй мировой войны, когда стальная гомогенная нательная броня использовалась последний раз. В «послевоенный» период чисто стальные доспехи уже не использовались, исключая шлемы. Интерес в том, что «послевоенный» взято в кавычки не зря — войн было еще слишком много. Уже к разгару Корейской войны стало понятно, что солдат на поле боя по-прежнему нуждается в защите — причем в большей степени от осколков снарядов, мин и бомб, а также т.н. вторичных — например, обломков разрушенного взрывом здания, нежели пуль.
Именно тогда и появились первые бронежилеты в современном значении этого слова — доспехи, основную защиту в которых обеспечивает ткань. Сейчас подобное снаряжение именуется «мягким» бронежилетом.
Первой бронежилетной тканью стал нейлон в особой, баллистической модификации. Один из первых бронежилетов, выполненных из нейлона, был выпущен в Штатах в 50-е годы и назывался M1951 USMC Armored Vest. Он предназначался для корпуса морской пехоты США, весил 3,5 кг и защищал только от осколков. Массового распространения не получил, но на его основе было выпущено много других модификаций нательной защиты.
Вплоть до Вьетнамской войны и какое-то время после ее начала основным бронежилетом армии США был нейлоновый М-69 массой 3,85 кг. Усиления в виде металлических, керамических или полимерных пластин, характерных для современных армейских броников, он еще не имел.
Первые мягкие бронежилеты из арамидных волокон появились в 80-х годах, причем каждая из сторон-участниц «холодной войны» разрабатывала их самостоятельно.
Что такое арамид?
Арамид — это сложное полимерное вещество. Название является аббревиатурой от термина «ароматический полиамид» в его английском написании. Существует большое количество видов арамидных тканей (материалов из арамидного волокна), большинство из которых имеют зеленовато-желтый цвет. Самым распространенным и известным из них является кевлар, производимый в США, в СССР применялись СВМ, терлон, армос и некоторые другие.
В целом основная характеристика арамидных тканей — чрезвычайно высокая прочность на разрыв. Именно поэтому многослойный пакет из такой ткани в состоянии остановить тупоконечную пистолетную пулю, «стакан» дроби и имеющий низкую начальную скорость осколок. Однако арамид, пусть и с трудом, но возможно разрезать или проколоть. Поэтому для защиты от остроконечных винтовочных или автоматных пуль с высокой, порядка нескольких тысяч джоулей, кинетической энергией арамидная ткань сама по себе не годится. Кроме того, «мягкий» бронежилет может быть пробит боевым ножом из хорошей современной стали, с твердостью острия порядка 60-65 НРС, и, как ни парадоксально, прострелен из мощного (с натяжением около 100 кг) арбалета болтом с бронебойным наконечником.
Читайте также: Морфофункциональная характеристика клеток костной ткани
Поэтому, господа попаданцы, отправляясь на Столетнюю войну, надевайте «жесткие» бронежилеты высоких классов защиты — от 4 класса, не меньше. Все, что ниже, безопасности вашей тушки от стрелы или болта не гарантирует. )
Полужесткие и жесткие бронежилеты
Это панцири, в которых «мягкая» защита в виде десятка-другого слоев арамидной ткани сочетается с жесткой — в виде дополнительно устанавливаемых пластин из различных материалов. Причем сталь на данный момент используется уже редко: она слишком тяжелая, и при этом — далеко не рекордсмен по прочности.
Одними из первых в мире «усиленных» бронежилетов стали советские 6Б1 и 6Б2 (он же по другой классификации — Ж-81). Если первый был все еще «броником» противоосколочного типа, то второй, помимо осколков, обеспечивал еще и защиту от пистолетных пуль. По действующей на данный момент классификации 6Б2, весящий 4,2-4,8 кг в зависимости от размера, считается бронежилетом 2-го класса.
В его конструкцию входили защитные пластины из титанового сплава АДУ-605-80, которые размещались в «кармашках» из арамидного волокна, разработанного в СССР. Толщина пластин составляла 1,25-1,4 мм. Нагрудник бронежилета состоял из 18 таких пластин, расположенных в два слоя. Это был бронежилет первого поколения, еще далеко не идеальный (т.к. не защищал от автоматной пули), но его конструкция повлияла на последующий ход инженерной мысли.
К слову, 6Б1 был разработан и принят на вооружение Советской армией во время Афганской войны. Армия США получила первые противопульные бронежилеты только ко времени войны в Персидском заливе, до этого на вооружении там стояли лишь жилеты противоосколочные.
В современных бронежилетах используются бронепластины из следующих материалов:
- титановые сплавы (но не чистый титан!);
- алюминиевые сплавы;
- броневая сталь;
- СВМПЭ (сверхвысокомодульный полиэтилен)
- корунд (оксид алюминия);
- карбид кремния;
- карбид бора.
Из трех последних материалов делают защитные пластины, в просторечии называемые керамическими, хотя это отнюдь и не керамика ))
Каждый из вышеперечисленных материалов обладает своими достоинствами и недостатками, поэтому «идеального» среди них нет. Так, пластины из «керамики» на поверку часто оказываются прочнее титановых или бронеалюминиевых, но выдерживают обычно только одно попадание. После этого пластина трескается, и ее необходимо менять (хотя металлическую, удержавшую пулю, тоже лучше заменить от греха подальше). Защитные пластины из СВМПЭ очень прочны и легки, хорошо останавливают осколки и тупоконечные пули, но не выдерживают контакта с огнем — а значит, подходят только для полицейских, но никак не армейских бронежилетов.
Универсальных решений нет. Поэтому «видовое разнообразие» современных бронежилетов чрезвычайно велико — только в нашей стране на данный момент стоит на вооружении больше дюжины различных моделей бронежилетов самых различных конструкций — мягких, полужестких (с частичным усилением), жестких и прочих. Большинство из них, кроме броников для скрытого ношения и некоторых моделей полицейских бронежилетов, сочетает в себе тканевую и «жесткую» бронезащиту. Арамидная ткань частично гасит кинетическую энергию пули, защищает от ее осколков (если пуля разлетается при попадании) и обеспечивает защиту от заброневого повреждения, которую не способна дать основная, жесткая защитная пластина.
Кстати, класс бронежилета в основном определяется именно по классу основной защитной пластины, устанавливаемой в нагрудный отсек. Большинство современных бронежилетов имеют модульную конструкцию: в «чехлы» из арамидной ткани устанавливаются любые пластины по желанию пользователя.
По современному ГОСТу Р 50744-95, с изменениями от 2014 года, основных классов нагрудных пластин бронежилетов 6:
1 — от пистолета Стечкина, пуля со стальным сердечником;
2 — от пистолета «Вектор» со свинцовой пулей;
3 — от пистолета Ярыгина с пулей со стальным термоупрочненным сердечником;
4 — АК-74 или АКМ, пуля со стальным термоупрочненным сердечником;
5 — СВД с пулей со стальным термоупрочненным сердечником (ПП или Б-32);
6 — винтовка ОСВ-96, пуля калибра 12,7 мм Б-32 со стальным термоупрочненным сердечником, но только при попадании с дистанции свыше 50 м.