Vloeibaar "pantser" om mensen te beschermen

Vloeibaar "pantser" om mensen te beschermen
Vloeibaar "pantser" om mensen te beschermen

Video: Vloeibaar "pantser" om mensen te beschermen

Video: Vloeibaar
Video: Episode 126. The beasts of the Northern fleet. Part I 2024, December
Anonim

Het belangrijkste middel om personeel te beschermen tegen kogels en granaatscherven is momenteel kogelvrije kleding. In de afgelopen decennia heeft het een lange weg van evolutie afgelegd, maar als gevolg daarvan waren slechts drie versies van het ontwerp, tot op zekere hoogte met elkaar verbonden, het meest wijdverbreid. Dus kogelvrije vesten op basis van metalen platen, Kevlar en gecombineerd, waarin Kevlar-platen worden afgewisseld met platen van het overeenkomstige metaal. Er worden regelmatig pogingen gedaan om oude ontwikkelingen, zoals bijvoorbeeld lamellaire bepantsering, aan te passen aan bescherming tegen kogels, maar tot nu toe is op dit gebied geen bijzonder succes geboekt.

Vloeibaar "pantser" om mensen te beschermen
Vloeibaar "pantser" om mensen te beschermen

Het grootste probleem van moderne kogelvrije vesten is de verhouding "gewicht - kwaliteit van bescherming". Met andere woorden, een betrouwbaardere kogelvrije vesten blijkt zwaar te zijn, en een die een acceptabel gewicht heeft, heeft een te lage beschermingsklasse. Dit is trouwens precies het probleem dat Kevlar moest oplossen. In de jaren 70 van de vorige eeuw werd in de loop van onderzoek ontdekt dat Kevlar-weefsel van dicht geweven, in verschillende lagen gelegd, de energie van de kogel effectief over het hele oppervlak dissipeert, zodat de kogel niet de hele Kevlar-zak kan binnendringen. In combinatie met een plaat van een geschikt metaal (bijvoorbeeld titanium) maakte deze eigenschap van Kevlar-stof het mogelijk om relatief lichte kogelwerende vesten te maken die dezelfde beschermende eigenschappen hebben als volledig metalen.

De Kevlar-metalen kogelvrije vesten hebben echter zijn nadelen. In het bijzonder heeft het nog steeds een aanzienlijk gewicht en een aanzienlijke dikte. Bij het gevechtswerk van een soldaat kan dit van groot belang zijn: de jager wordt genoodzaakt extra gewicht op zijn schouders te dragen, dat kan worden gebruikt om meer munitie of proviand mee te nemen. Maar in dit geval moet u kiezen tussen laadvermogen en gezondheid, zo niet leven. Dus de keuze is duidelijk. Wetenschappers over de hele wereld worstelen al meer dan twaalf jaar om dit probleem op te lossen, en er zijn al bepaalde successen. In 2009 was er bijna sensationeel nieuws. Een groep Britse wetenschappers onder leiding van R. Palmer heeft een speciale gel ontwikkeld, D3O genaamd. Zijn eigenaardigheid ligt in het feit dat bij impact van aanzienlijke kracht de gel harder wordt, terwijl het relatief lage gewicht behouden blijft. Bij afwezigheid van enige impact bleef de gelzak zacht en flexibel. D3O-gel werd voorgesteld om te worden gebruikt in kogelvrije vesten, speciale modules voor het beschermen van voertuigen en zelfs als zachte voering voor helmen van soldaten. Vooral het laatste punt ziet er interessant uit. Volgens Palmer wordt een helm met zo'n voering kogelvrij. Weet hij echt niet welke prijs de soldaten van de Eerste Wereldoorlog betaalden voor kogelvrije helmen? Desalniettemin raakte het Britse ministerie van Defensie geïnteresseerd in de gel en kende het een subsidie van 100 duizend pond toe aan het laboratorium van Palmer. In de drie jaar die sindsdien zijn verstreken, is er regelmatig nieuws over de voortgang van het werk verschenen, foto- en videomateriaal van de tests van de volgende versie van de gel, maar de voltooide helm of vest met D3O is nog niet gedemonstreerd.

Even later werd een vergelijkbare gel gedemonstreerd aan vertegenwoordigers van het DARPA-bureau. De Amerikaanse tegenhanger D3O is ontwikkeld door Armor Holdings. Het werkt volgens precies hetzelfde principe. Beide gels zijn in wezen wat de natuurkunde een niet-Newtonse vloeistof noemt. Het belangrijkste kenmerk van dergelijke vloeistoffen is de aard van hun viscositeit. In de meeste gevallen zijn dit vloeibare oplossingen van vaste stoffen met relatief grote moleculen. Vanwege deze eigenschap heeft een niet-Newtonse vloeistof een viscositeit die direct afhangt van de snelheidsgradiënt. Met andere woorden, als een lichaam er met een lage snelheid mee in wisselwerking staat, zal het gewoon verdrinken. Als het lichaam met een voldoende hoge snelheid een niet-Newtonse vloeistof raakt, wordt deze geremd of zelfs weggegooid vanwege de viscositeit en elasticiteit van de oplossing. Een vergelijkbare vloeistof kan zelfs thuis worden gemaakt van gewoon water en zetmeel. Dergelijke eigenschappen van sommige oplossingen zijn al heel lang bekend, maar relatief recent hebben ze het gebruik van niet-Newtoniaanse vloeistoffen bereikt als bescherming tegen kogels en granaatscherven.

Het meest recente succesvolle "liquid armour"-project tot nu toe is gemaakt door de Britse tak van BAE Systems. Hun samenstelling Shear Thickening Liquid (werknaam bulletproof cream) verscheen in 2010 en is bedoeld om niet alleen te worden gebruikt, maar in combinatie met Kevlar-vellen. BAE Systems maakt de samenstelling van hun niet-Newtoniaanse vloeistof voor kogelvrije vesten om voor de hand liggende redenen niet bekend, maar met kennis van de fysica kunnen bepaalde conclusies worden getrokken. Hoogstwaarschijnlijk is het een waterige oplossing van een stof (stoffen) die de meest geschikte viscositeitskenmerken heeft voor sterke schokken. In het Shear Thickening Liquid-project kwam het er uiteindelijk op aan een volwaardige kogelvrije vesten te maken, zij het een ervaren. Met dezelfde dikte als het 30-laags Kevlar-vest, heeft het "vloeibare" drie keer minder aantal lagen synthetische stof en de helft van het gewicht. Qua bescherming heeft de STL Gel Liquid Body Armour bijna dezelfde bescherming als de 30-laags Kevlar. Het verschil in het aantal vellen stof wordt gecompenseerd door speciale polymeerzakken met niet-Newtoniaanse gel. In 2010 begon het testen van een kant-en-klaar prototype op gel gebaseerde kogelvrije vesten. Hiervoor werden experimentele en controlemonsters beschoten. 9 mm-kogels van de 9x19 mm Luger-patroon werden afgevuurd vanuit een speciaal pneumatisch kanon met een mondingssnelheid van ongeveer 300 m / s, wat enigszins lijkt op de meeste soorten vuurwapens die voor deze patroon zijn ontworpen. De beschermingskenmerken van de experimentele en controle kogelvrije vesten waren ongeveer hetzelfde.

Tegen vloeistof beschermde kogelvrije vesten hebben echter een aantal nadelen. De meest voor de hand liggende ligt in de vloeibaarheid van de gel onder normale omstandigheden: deze kan door het kogelgat naar buiten lekken en het beschermingsniveau van het vest wordt aanzienlijk verminderd. Bovendien kan een niet-Newtoniaanse vloeistof of gel niet alle energie van de kogel volledig absorberen of verdrijven. Dienovereenkomstig is een significante prestatieverbetering alleen mogelijk bij gelijktijdig gebruik van Kevlar, vloeistofzakken en metalen platen. Vanzelfsprekend mag er in dit geval geen spoor overblijven van de gewichtsvoordelen, natuurlijk als je zo'n vest vergelijkt met alleen Kevlar. Tegelijkertijd kan een lichte gewichtstoename als een behoorlijk adequate betaling worden beschouwd voor de verbetering van beschermende eigenschappen.

Helaas heeft tot nu toe geen enkel stuk kogelvrije kleding of andere bescherming volgens de principes van niet-Newtonse vloeistof het stadium van laboratoriumtests verlaten. Alle onderzoeksorganisaties die zich met dit probleem bezighouden, werken in de eerste plaats aan het verhogen van de effectiviteit van de bescherming van vloeistoffen / gels en het verminderen van hun dichtheid om het totale gewicht van het kogelvrije vest of de helm te verminderen. Van tijd tot tijd verschijnt er niet-geverifieerde informatie dat dit of dat monster op het punt staat om naar Britse of Amerikaanse eenheden te gaan voor proefoperaties, maar tot nu toe is er geen officiële bevestiging hiervan. Misschien zijn de veiligheidstroepen van het buitenland gewoon bang om het leven van jagers te vertrouwen in een nieuwe en, eerlijk gezegd, nog niet op zoek naar betrouwbare technologie.

Aanbevolen: