Защитные ткани для бронежилетов

Бронежилет от ножа или надежная защита в любых условиях

Со времен, как было произведено первое оружие, перед человеком начал вставать вопрос об индивидуальном средстве защиты. Вспомним, что же было самым первым – медвежьи шкуры, доспехи и кольчуги. Постепенно средства индивидуальной защиты стали совершенствоваться, был изобретен бронежилет, который способен защитить от холодного и огнестрельного оружия.

Рассмотрим подробнее, что такое бронежилет от ножа, как он защищает, и можно ли его пробить ножом. Все самое интересное и полезно можно узнать ниже.

Ограничения современной защиты

Бронежилетом называется приспособление личной защиты. Его предназначение защитить человека, в частности туловище, от воздействия огнестрельного, холодного оружия. Производится из разнообразных материалов, но задача заключается в выдержке пулевых ударов, осколков, клинка.

Правоохранительными органами, инкассаторами, работниками охранных фирм, используются разные средства для защиты и один из них – бронежилет.

Изготовленные из специальных материалов, изделия принимают ударную силу на себя, задерживают и распространяют энергию пули по пластинам, что в некотором роде амортизирует ударную силу. Правда возможно получение травм и ушибов, но зато он спасёт жизнь.

Современные изготовители делают их незаметными для окружающих. Одев бронежилет под одежду, можно быть уверенным в его защитном свойстве.

Многие интересуются, почему приспособлением защищается только определенный участок тела? Такими небольшими их делают для удобного ношения и передвижения во время экстренных ситуаций.

Главная цель бронежилета защитить уязвимые и легкие для попадания участки. Туловище как раз считается таким местом, повреждения внутренних органов могут быть не совместимые с жизнью. Как бы ни было, но данные приспособления спасли многих от смерти. Развивающиеся современные технологии делают бронежилеты намного легче и надежнее.

Классы защиты бронежилетов

Все разнообразие бронежилетов можно разделить на следующие виды:

• лёгкий – защищает от пистолетной пули, осколков и ножевого удара;
• тяжёлый – такие бронежилеты рассчитаны на применение в войсках и способны защитить своего носителя даже от пули из автомата;
• саперный – специализированная защита для бойцов соответствующего подразделения;
• скрытого ношения – такая защита не видна не только под верхней одеждой, но даже и под легкой футболкой, ориентирована на сотрудников охранных подразделений. При этом такой бронежилет является оптимальной защитой от любого вида ножей и пуль из пистолета.

Выбирая бронежилет, стоит ориентироваться на российский Стандарт (ГОСТ), который подразумевает следующее подразделение на классы:

• первый – вес в пределах 1,5-2,5 кг, оградит от ранений колющим оружием и пуль из пистолета ПM и револьвера Наган;
• второй – вес в пределах – 3-5 кг, возможна маскировка под верхнюю одежду, защищает от удара клинком и пуль пистолета ТТ, ПСМ;
• второй «А» – противостоит пуле 12 калибра из охотничьего ружья;
• третий – вес в пределах 6-9 кг, такую броню надевают на униформу, защитит от пули из автомата АК;
• четвертый – вес в пределах 10 кг, ориентирован на силовые структуры и профессиональную охрану;
• пятый – защитит от пули из винтовки СВД и автомата (калибр 5,45 и 7,62 мм);
• пятый «А» – вес в пределах 11-20 кг, защитит даже от выстрела из пистолета в упор и бронебойной пули АК калибром 7,62 мм;
• шестой — противостоит пуле, выпущенной из винтовки СВД;
• шестой «А» – оградит от бронебойной пули винтовки СВД.

Защита от холодного оружия

Если необходимо обеспечить защиту от холодного оружия любой конфигурации (заточка, штык, нож и даже шило), то необходимо обратить внимание на бронежилеты класса «С». Их характеризуют следующие свойства:

• широкий диапазон моделей, в которых используются как тонкие, мягкие тканевые бронепанели, так и стальные бронеэлементы;
• небольшой вес – самые легкие бронежилеты от ножа скрытого ношения весят не более 0,65-0,8 кг;
• практичность — защиту от ножа можно улучшить за счет дополнительной комплектации;
• приемлемая цена — исключение составляют только изделия класса «VIP».

Свойства моделей С-класса также обусловлены требованиями ГОСТа. При ударе клинковым оружием лезвие не проникает на внутреннюю сторону изделия дальше 5 мм.

Такие модели могут быть незаметными под легкой одеждой, а вес от 0,65 кг дает возможность не ощущать защиту – она не утомляет и не ограничивает подвижность своего владельца.

Что касается сфер применения таких элементов защиты, то они используются для обеспечения безопасности постовых и охраны, детективов, бизнесменов, сотрудников вневедомственной охраны и частных лиц.

Из каких материалов изготавливают бронежилеты

В настоящее время материалом для изготовления защитных бронежилетов гражданского и военного назначения является баллистическая ткань на основе арамидного волокна.

В зависимости от страны происхождения такой материал может иметь разное название, также возможны небольшие расхождения по теххарактеристикам:

• тварон из Нидерландов;
• американский кевлар;
• русский СВМ, РУСАР;
• корейский херакрон.

Читайте также: Онемение мягких тканей в области бедра причины

Внешне арамидные волокна напоминают паутинку желтого оттенка. Арамидные нити, получаемые из таких волокон, отличаются высокими показателями прочности — именно из них и изготавливают баллистическую ткань.

Если выбирать из материалов российского и зарубежного производства, рекомендуется отдавать предпочтение продукции отечественного производителя, поскольку арамидные волокна российского производства по своим свойствам лучше зарубежных аналогов.

Если сравнить средства защиты на основе современных сплавов и модификаций, в которых используются пластины традиционной стали, то они существенно отличаются по весу и функционалу:

• Модели из алюминия — этот материал отличается малым весом, без проблем сваривается и достаточно прочный, чтобы защитить носителя от удара клинком, осколочных и пулевых ранений;
• Титановый сплав характеризуется отличными механическими свойствами и коррозионной стойкостью;
• Керамическая броня — изготавливается на основе композиционных керамических элементов;
• Композитная броня из слоистого пластика или комбинация вязкого, упругого и высокотвердого материала, например, сталь/алюминий + керамика/кварцевое стекло/ корунд и пр.;
• Комбинированный — многослойный вариант.

Защитные свойства брони обусловливают свойства применяемых материалов и технологий. В любом случае она должна защищать своего владельца от ударов острыми предметами и выстрелов.

Требования к саперным бронежилетам гораздо выше — они должны отличаться большой удароустойчивостью. При этом толщина и вес таких моделей невелики, что позволяет не ограничивать пользователя в движении. Такие свойства возможны за счет применения гидрофобизированного кевлара и специальной гелевой субстанции с наночастицами — такая комбинация позволяет увеличить стойкость материала в разы.

Производители: обзор некоторых моделей

Из производителей бронежилетов в России можно отметить следующие:

• Череповецкий меткомбинат «Северсталь» — известен моделями из стального прока:
• «ВСМПО-Ависма» — их продукция основана на титановых пластинах;
• Московская область, Королев — этот производитель выпускает модели с защитой из керамики и титана;
• Москва, НИИ СТАЛИ, ОАО.

Продукция всех перечисленных производителей отличается прекрасным соотношением цена — качество.

К примеру, ассортимент бронежилетов НИИ СТАЛИ включает модели серий «ВИЗИТ», «СТИЛЬ», «РЕКОРД», «ИНКАСС», «ЖУК» и «PRESS». В каждой из серий есть линейка моделей с разными классами защиты, что позволяет подобрать оптимальный вариант в соответствии с требованиями заказчика.

Так, бронежилеты серии «ВИЗИТ» из высокопрочного экономнолегированного титанового сплава предлагают защиту 2, 3 и 5 классов по ГОСТ Р 50744-95, то есть вплоть до автомата АКМ. Такая защита изготавливается из традиционных баллистических материалов и предназначена в том числе для скрытого ношения.

Конструкционные особенности сочленений секций бронеэлементов обеспечивают максимальную подвижность и гибкость.

В линейке бронежилетов «ВСМПО-Ависма» есть модели от 1 до 5 класса защиты. Выполненные из экономнолегированного титанового сплава VST2, такие средства защиты имеют явное преимущество перед аналогичной продукцией других производителей — это облегченный на 12-40% вес, при этом такие бронежилеты способны обеспечить защиту от автомата Калашникова и винтовки СВД.

Где можно приобрести

Если вы решили приобрести бронежилет против ножа, стоит оценить ассортимент специализированных и интернет-магазинов, в которых ориентированы на продажу различных элементов защиты. Чаще всего покупателям предлагаются готовые модели, но некоторые производители готовы выполнить и индивидуальные заказы, что также весьма популярно.

Доспехи бога: технологии для перспективных средств индивидуальной бронезащиты

Существует мнение, что проблема непробиваемости СИБ является надуманной, поскольку при попадании пули в противника он либо будет настолько травмирован, что не сможет дальше активно вести боевые действия, либо попадание придётся в незащищённую бронеэлементами часть тела. Судя по программе NGSW, ВС США данную проблему надуманной не считают. Проблема в том, что темпы совершенствования перспективных СИБ в настоящее время существенно опережают темпы совершенствования стрелкового оружия. И ВС США как раз пытаются совершить прорыв в направлении радикального совершенствования характеристик стрелкового оружия, вопрос в том, получится ли у них это?

Существует два основных пути повышения бронепробиваемости боеприпаса – повышение его кинетической энергии и оптимизация формы и материала боеприпаса/сердечника боеприпаса (разумеется, речь не идёт о разрывных, кумулятивных или отравленных боеприпасах). И здесь мы фактически упираемся в определённый предел. Пуля или сердечник для неё изготавливаются из керамических сплавов высокой твёрдости и достаточно высокой плотности (для повышения массы), твёрже и прочнее сделать их можно, плотнее вряд ли. Повышение массы пули путём увеличения её габаритов также практически невозможно в приемлемых габаритах ручного стрелкового оружия. Остаётся повышение скорости пули, например, до гиперзвуковой, но и в этом случае разработчики сталкиваются с огромными трудностями, в виде отсутствия необходимых порохов, крайне быстрого износа ствола и высокой отдачи, действующей на стрелка. Тем временем совершенствование СИБ идёт куда интенсивнее.

Материалы

С момента своего появления средства индивидуальной бронезащиты проделали огромный путь от стальных кирас и пластин до современных бронежилетов из арамидной ткани со вставками из сверхвысокомолекулярного полиэтилена высокой плотности (СВМПЭ) и карбида бора.

Читайте также: Синтетический шелк что это за ткань

Совершенствование СИБ идёт в направлениях поиска новых материалов, создания композитных и металлокерамических бронеэлементов, оптимизации формы и структуры элементов СИБ, в том числе на микро- и наноуровне, что позволит эффективно рассеивать энергию пуль и осколков. Прорабатываются и более экзотические решения, такие как «жидкая броня» на основе неньютоновских жидкостей.

Наиболее очевидным путём является совершенствование традиционных конструкций бронежилетов за счёт их усиления вставками из перспективных композитных и керамических материалов. В настоящий момент большая часть СИБ укомплектована вставками из термоупрочнённой стали, титана или карбида кремния, но постепенно идёт замена на бронеэлементы из карбида бора, обладающие меньшей массой и существенно большей стойкостью.

Структура

Другим направлением совершенствования СИБ является поиск оптимальной структуры размещения бронеэлементов, которые с одной стороны должны прикрывать максимальную площадь поверхности тела бойца, а с другой стороны не сковывать его движения. В качестве примера, пусть не совсем удачной, но интересной разработки, можно привести бронежилет «Шкура дракона» (Dragon Skin), разработанный и производимый американской фирмой Pinnacle Armor. В бронежилете «Шкура дракона» реализовано чешуйчатое расположение бронеэлементов.

Скреплённые диски из карбида кремния диаметром 50 мм и толщиной 6,4 мм обеспечивают удобство ношения данного СИБ за счёт определённой гибкости конструкции и одновременно достаточно большую площадь защищаемой поверхности. Также данная конструкция обеспечивает устойчивость к многократным попаданиям пуль, выпущенных из стрелкового оружия с ближнего расстояния – «Шкура дракона» выдерживает до 40 попаданий из пистолета-пулемёта Heckler & Koch MP5, винтовки M16 или автомата Калашникова (вопрос только, сколько из чего и каким патроном?).

Недостатком бронежилетов «чешуйчатой» схемы расположения бронеэлементов является практически полное отсутствие защиты бойца от запреградной травмы, что приводит к тяжким ранениям или смерти военнослужащих даже без пробития СИБ, вследствие чего бронежилеты данного типа не прошли испытания армии США. Тем не менее они используются некоторыми спецподразделениями и специальными службами США.

Аналогичная «чешуйчатая» схема была реализована в предназначенном для экстремальной защиты от холодного оружия советском бронежилете ЖЗЛ-74, в котором использовались бронеэлементы-диски диаметром 50 мм, толщиной 2 мм из алюминиевого сплава АБТ-101.

Несмотря на недостатки СИБ «Шкура дракона», чешуйчатое расположение бронеэлементов может быть применено в комбинации с другими типами бронезащиты и амортизирующих элементов для уменьшения запреградного воздействия пуль и осколков.

Учёные из американского Университета Райса разработали необычную структуру, которая позволяет объекту более эффективно поглощать кинетическую энергию, чем монолитный объект из того же сырья. Основой для научной работы стало изучение свойств сплетений углеродных нанотрубок, обладающих сверхвысокой плотностью за счёт особого расположения нитей, с полостями на атомном уровне, что позволяет им с высокой эффективностью поглощать энергию при столкновении с другими объектами. Поскольку полностью воспроизвести такую структуру на наноуровне в промышленных масштабах пока не представляется возможным, было принято решение повторить такую структуру в макроразмерах. Исследователи использовали полимерные нити, которые можно распечатать на 3D-принтере, но расположили их по той-же системе, что и нанотрубки, и в итоге получили кубики с высокой прочностью и сжимаемостью.

Чтобы проверить эффективность структуры, учёные создали второй объект из того же материала, но монолитный, и в каждый из них запустили по пуле. В первом случае пуля остановилась уже на втором слое, а во втором прошла гораздо глубже и нанесла урон всему кубу – он остался целым, но покрылся трещинами. Пластиковый куб с особой структурой также поставили под пресс, чтобы протестировать его прочность под давлением. Во время эксперимента объект сжался как минимум в два раза, но его целостность не нарушилась.

Деформация куба из полимерных нитей

Пенометалл

Говоря о материалах, свойства которых во многом определяются структурой, нельзя не упомянуть о разработках в области пенометалла – металлической или композитной металлической пены. Пенометалл может быть создан на основе алюминия, стали, титана, других металлов или их сплавов.

Специалисты Университета Северной Каролины (США) разработали стальной пенометалл со стальной же матрицей, заключив его между верхним керамическим слоем и тонким нижним слоем алюминия. Пенометалл толщиной менее 2,5 см останавливает бронебойные пули калибра 7,62 мм, после которых на задней поверхности остается лунка менее 8 мм.

Попадание пули в блок из пенометалла (в подписи к ролику написано про пулю калибра 12,7 мм, но в ряде других источников указано 7,62 мм)

Кроме всего прочего, пенометаллическая пластина эффективно снижает воздействие рентгеновского, гамма- и нейтронного излучения, а также защищает от огня и тепла вдвое лучше обычного металла.

Другой материал с полой структурой – сверхлёгкая форма пенометалла, создан компанией HRL Laboratories совместно с Boeing. Новый материал в сто раз легче пенопласта – он на 99,99% состоит из воздуха, но обладает крайне высокой жёсткостью. По утверждению разработчиков, если этим материалом покрыть яйцо, и оно упадёт с высоты 25-ти этажей, то не разобьётся. Полученный пенометалл настолько лёгок, что может лежать на одуванчике.

Читайте также: Мастер ткани режим работы

В прототипе используются полые никелевые трубки, соединённые между собой, структура расположения которых похожа на структуру человеческих костей, что позволяет материалу поглощать много энергии. Толщина стенки каждой трубки составляет порядка 100 нанометров. Вместо никеля в перспективе могут применяться другие металлы и сплавы.

Презентация пенометалла компаний HRL Laboratories и Boeing

Данный материал или его аналог, как и вышеупомянутый структурированный полимерный материал, могут быть рассмотрены для применения в перспективных СИБ в качестве элементов лёгкого и прочного амортизирующего подпора, предназначенного для минимизации повреждений, наносимых организму запреградным воздействием пуль.

Нанотехнологии

В России слово «нанотехнологии» изрядно дискредитировано политиками и СМИ, поминающими его к месту и не к месту, в результате чего оно уже больше ассоциируется с коррупцией, чем с наукой. В тоже время нанотехнологии, манипуляция объектами на атомном и молекулярном уровне, создание веществ с заданной структурой, способны совершить переворот в промышленности и технологиях, равного которому не было в истории человечества. Интересующимся можно порекомендовать книгу «Машины созидания» одного из основоположников нанотехнологий Эрика Дрекслера.

Одним из самых перспективных материалов, которому прочат широкое применение в различных отраслях промышленности XXI века, является графен – двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом. Испанские специалисты разрабатывают бронежилет, в основе которого лежит графен. Разработки графеновой брони стартовали в начале двухтысячных годов. Результаты исследований признаны многообещающими, в сентябре 2018 года разработчики перешли к практическим испытаниям. Проект финансируется Европейским оборонным агентством и продолжаются в настоящее время, в работе участвуют специалисты британской компании Cambridge Nanomaterials Technology.

Аналогичные работы ведутся в США, в частности Университетом Райса и Университетом Нью-Йорка, где проводились эксперименты по обстрелу листов графена твёрдыми предметами. Бронеэлементы из графена предположительно будут значительно прочнее кевларовых и будут комбинироваться с керамической бронёй для получения наилучшего результата. Наибольшую сложность представляет производство графена в промышленных количествах. Однако, учитывая потенциал этого материала в разных отраслях промышленности, можно не сомневаться, что решение будет найдено. По инсайдерской информации, появившейся на страницах профильных СМИ в декабре 2019 года, компания Huawei планирует в начале 2020 года выпустить на рынок смартфон P40 с графеновым аккумулятором (с графеновыми электродами), что может говорить о существенных подвижках в области промышленного производства графена.

В конце 2007 года израильские ученые создали самовосстанавливающийся материал на основе наночастиц дисульфида вольфрама (соль металла вольфрама и сероводородной кислоты). Наночастицы дисульфида вольфрама представляют собой слоистое фуллерено-подобное или нанотубулярное образование. Нанотубулены обладают рекордными механическими характеристиками, принципиально недостижимыми для других материалов, удивительной гибкостью и прочностью, находящейся на грани прочности ковалентных химических связей.

Возможно, что в перспективе бронежилеты с наполнением из данного материала могут превзойти по характеристикам все другие существующие и перспективные образцы СИБ. В настоящий момент разработки СИБ на основе нанотрубок дисульфида вольфрама находятся в стадии лабораторных исследований из-за дороговизны синтеза исходного материала. Тем не менее, некая международная компания уже производит наночастицы дисульфидов вольфрама и молибдена в количестве многих килограммов в год по запатентованной технологии.

Крупная британская оборонная компания Bae Systems разрабатывает геленаполненный бронежилет. В геленаполненном бронежилете предполагается пропитать арамидное волокно неньютоновской жидкостью, обладающей свойством мгновенно твердеть при ударных воздействиях. Считается что «жидкая броня» является одним из наиболее перспективных направлений разработки перспективных СИБ. Такие работы ведутся и в России применительно к перспективному комплекту экипировки бойцов «Ратник-3».

Простейшую неньютоновскую жидкость может сделать практически любой – достаточно смешать крахмал с водой, с бронежилетами всё, конечно, сложнее.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что перспективные СИБ планируется создавать с использованием новейших технологий, находящихся на острие технического прогресса. Если же говорить о стрелковом оружии, то здесь такого буйства технологий не наблюдается. Что является причиной этого, отсутствие потребности или консерватизм оружейной сферы?

Многие проекты перспективных СИБ безусловно зайдут в тупик, но часть из них обязательно «выстрелит», и возможно сделает устаревшим всё стрелковое оружие XX века, как в своё время устарели луки, арбалеты и дульнозарядное стрелковое оружие. Кроме того, бронежилет не единственный важный элемент экипировки бойца, который способен радикально повысить его выживаемость в бою.

О том, какие ещё элементы экипировки повысят выживаемость бойцов на поле боя и почему это приведёт к увеличению значения стрелкового оружия, поговорим в следующем материале. Вкупе это позволит нам понять, почему необходимо создавать стрелковое оружие, обеспечивающее пробитие существующих и перспективных СИБ, и почему не стоит на этом экономить.

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом