"Superthread" سيحمي الجنود الروس من الرصاص والشظايا
في الجيوش الحديثة ، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لقضايا بقاء الأفراد. يستمر العمل على إنشاء سترات واقية من الرصاص ومواد واقية جديدة في جميع أنحاء العالم. واحدة من المواد الروسية الواعدة كانت Superthread ، والتي بدأت الصحافة الروسية في الكتابة عنها بنشاط في يناير 2021.
يدرك مطورو المعدات القتالية الشخصية جيدًا أن خصائص معدات حماية الدروع الشخصية تعتمد إلى حد كبير على الوزن المحدد للمواد المستخدمة في الإنتاج. في عملية التطوير ، تحولت الصناعة العسكرية من الفولاذ بثقل نوعي 8 جم / سم 3 ، أولاً إلى التيتانيوم - 4,5 جم / سم 3 ، ثم إلى الألومنيوم - 2,7 جم / سم 3 ، وبعد ذلك إلى المواد المركبة البوليمرية مع مؤشرات 1,5 - 2 غ / سم 3 ، بحسب الصحيفة الرسمية لوزارة الدفاع في الاتحاد الروسي "كراسنايا زفيزدا".
بالفعل في هذا القرن ، خطى التقدم أبعد من ذلك. على أساس ألياف البولي إيثيلين ذات الثقل النوعي فقط 0,97 جم / سم 3 ، كان من الممكن الحصول على مواد مركبة من هذه القوة بحيث كان من الممكن إنتاج الدروع الواقية والخوذات الواقية وعناصر حماية المركبات المدرعة. نحن نتحدث عن ألياف ذات وزن جزيئي مرتفع للغاية. كانت الخوذات المصنوعة منها تزن 0,8 كجم فقط ، وتم نشر إنتاجها لأول مرة في الولايات المتحدة وألمانيا. بفضل جهود المهندسين والعلماء الروس ، ظهرت تقنيات مماثلة في بلدنا.
ما هو "Superthread"
"Superthread" مادة روسية واعدة ذات خصائص وقائية عالية. يمكن نشر إنتاجها مباشرة في روسيا واستخدامها في تصنيع السترات الواقية من الرصاص ، بالإضافة إلى معدات الحماية الشخصية الأخرى للأفراد العسكريين. وخلف هذا الاسم غير المعتاد توجد ألياف بولي إيثيلين خفيفة الوزن للغاية جزيئيًا (UHMWPE). تم إنشاء المادة الجديدة بواسطة كيميائيين روس من معهد أبحاث الألياف الاصطناعية في تفير.
القوة المحددة للمادة الجديدة هي 350 جم / تكس (مؤشر على حمل الانهيار النسبي). هذا ما يقرب من 1,5 مرة أعلى من مؤشرات أفضل ألياف الأراميد من نوع Kevlar في الوقت الحالي. وفقًا لـ Yevgeny Kharchenko ، كبير المصممين لأنظمة الحماية للمعدات القتالية للأفراد العسكريين والرئيس التنفيذي لشركة Armokom ، كان من الممكن تطوير تركيبة مركبة تعتمد على ألياف جديدة فقط في عام 2020.
خيوط UHMWPE الأولية وألواح UHMWPE المركبة (الصدر والساق) ، كل الصور: armocom.ru
وفقًا للمتخصص ، تكمن الصعوبة في حقيقة أنه ، نظرًا لمعامل الاحتكاك الذي يكاد يكون صفرًا ، بالإضافة إلى الكهرباء العالية ، لم يكن من الممكن معالجة ألياف جديدة باستخدام طرق النسيج التقليدية في نسيج فعال. كان التحدي الآخر هو العثور على رابط بوليمر مناسب لربط ألياف UHMWPE في مركب متآلف. كانت المشكلة أن القوة اللاصقة للمادة الجديدة كانت قريبة من الصفر.
تسببت هذه الصعوبات في قيام كيميائيي Tver بإنشاء مركب يعتمد على ألياف جديدة فقط في عام 2020. كان المركب المعتمد على "الخيط الفائق" نتيجة العمل المشترك لمهندسين من شركة "Armokom" والمعهد المركزي لأبحاث بناء الآلات الخاصة (Khotkovo). لم يختار المتخصصون الروس التركيب المطلوب للمركب بناءً على الألياف الجديدة فحسب ، بل طوروا أيضًا تقنيات فعالة لتشكيل المنتجات المسطحة والمنحنية من Superthread.
بفضل جهود الكيميائيين والمهندسين المحليين العاملين مع المركبات ، ظهرت مادة مركبة فريدة من نوعها في قدراتها وكفاءتها في البلاد. لها خصائص عالية البالستية والهيكلية. والأهم من ذلك ، يمكن للمؤسسات الصناعية الروسية إحضار المواد إلى مرحلة التطبيق العملي. في المستقبل ، سيكون قادرًا على التنافس مع نظائرها الأجنبية ، متجاوزًا بالفعل في بعض النواحي.
ما هو معروف عن الخصائص الوقائية للمادة الجديدة
تعطي المواد التي نشرتها Armocom فكرة عن الخصائص الوقائية للمركب الجديد. مع كثافة أقل بكثير من مركب البولي إيثيلين الروسي ، تتمتع المادة الجديدة بخصائص قوة على مستوى أفضل نظائرها الأجنبية.
الأهم من ذلك ، أن الخصائص الباليستية لـ Superthread لا تتفوق بنسبة 40 في المائة فقط على مركبات الأراميد القائمة على نسيج كيفلر ، ولكنها أيضًا متفوقة بشكل كبير على مركبات UHMWPE الأجنبية. تلاحظ Armocom أن تحقيق أفضل خصائص المواد الواقية الجديدة قد يكون مرتبطًا بتكنولوجيا الضاغط المتعرج غير التقليدية المطبقة.
طبيعة تدمير رصاصات 7N28 عند قصف مركب UHMWPE بسمك 10 ملم - 40٪ من السماكة كانت مثقوبة
من حيث الجاذبية النوعية ، فإن المادة الروسية الجديدة لشركة Armocom تتوافق مع UHMWPE UD الإسرائيلي (UniDirectional). UniDirectional هي مادة مركبة إسرائيلية متطورة للحماية البالستية. كل من التطورات الروسية والإسرائيلية لها نفس الثقل النوعي - 0,98 جم / سم 3. في الوقت نفسه ، تبلغ قوة الشد للمادة الروسية 950 ميجا باسكال ، إسرائيلية - حوالي 900 ميجا باسكال. مقاومة التشرذم لـ Superthread V50 هي 670 م / ث ، والمركب الإسرائيلي UD هو 630 م / ث. تخبرنا مقاومة مقاومة التجزئة لـ V50 بالسرعة التي يلتقي بها جهاز محاكاة الشظية مع عنصر الحماية ، حيث لا يتم اختراقه باحتمال 0,5.
وتجدر الإشارة إلى أن البلاستيك العضوي الأراميد الأمريكي الواسع الانتشار من نوع كيفلر يخسر بشكل كبير إلى UHMWPE المدرجة. وبالتالي ، تصل جاذبيتها النوعية إلى 1,25 جم / سم 3 ، وقوة الشد - 800 ميجا باسكال ، ومقاومة التفتت V50 - 480 م / ث. يتم تقديم جميع الخصائص المذكورة بواسطة Armocom للمواد المدرعة ذات كثافة سطح تقوية تبلغ 4 كجم / م 2.
بالإضافة إلى الحماية الجيدة ضد الشظايا ، ستتمتع المادة المركبة الروسية الجديدة بالقدرة على إيقاف الرصاص التلقائي. تلاحظ شركة "Armocom" أنه إذا كان من الضروري تقليديًا للحماية من الذخيرة الأوتوماتيكية ، الجمع بين الألواح الخزفية فائقة الصلابة مع جاذبية محددة تبلغ حوالي 3 جم / سم 3 على الجانب الأمامي للحماية مع البلاستيك العضوي على الجانب الخلفي من عناصر الدروع ، ثم ستجعل المادة الجديدة من الممكن الاستغناء عن السيراميك الرقيق نسبيًا.
تلاحظ الشركة أن مركب البولي إيثيلين المطور لديه القدرة على إيقاف العديد من الرصاص بزاوية حادة بدون استخدام إضافي للسيراميك. في "Armokom" يؤكدون أن الثقب الذي اخترقته رصاصة هو شد ذاتي ، وضغط الرصاصة من جميع الجوانب. أو يعمل المركب الجديد كمركب تقسية فوري يسحق الغلاف ، وأحيانًا قلب الرصاصة نفسها.
من المزايا والمزايا الهامة لجميع ألياف UHMWPE ، على عكس معظم المواد المركبة الموجودة ، أنها تتمتع بقدرة طفو إيجابية. تسمح ميزة المادة هذه بإنتاج سترات واقية من الرصاص تكون فعالة حتى عند التغلب على حواجز المياه. ستكون معدات الحماية هذه مفيدة للغاية في معدات المارينز والبحارة. كما أكد مطور ألياف UHMWPE الإسرائيلية UD-UniDirectional على أن المادة لا تحتوي على امتصاص للماء.
ما هي الفرص التي تفتح أمام استخدام UHMWPE الروسي
بالفعل الآن ، على أساس أحدث ألياف UHMWPE ، أنتج المتخصصون المحليون العديد من عناصر الدروع المركبة المصممة لحماية الأعضاء الحيوية للأفراد العسكريين من نيران المسدس. أسلحة العدو ، وكذلك أرجل من تأثير الشظايا. على عكس جميع النظراء الأجانب ، تم إنتاج عناصر حماية الدروع الروسية أولاً عن طريق اللف.
عينات من لوحة خوذة ودرع صدر مصنوعة من مركب UHMWPE للضغط المتعرج
في المستقبل ، يمكن استخدام ألياف UHMWPE الروسية الجديدة ، التي حصلت على الرمز "Superthread" ، في تصنيع عناصر الحماية لجيل جديد من المعدات القتالية "Warrior" أو مجموعة جديدة تمامًا من المعدات تحت اسم مختلف.
أول عناصر الحماية التي يمكن أن تصبح أساسًا للمعدات القتالية الجديدة للأفراد العسكريين قد صنعت بالفعل بواسطة Armocom. على وجه الخصوص ، باستخدام مركب UHMWPE ، تم صنع خوذة ولوحة صدر للسترة الواقية من الرصاص. وفقًا للمهندس يوري دانيلين ، الذي اختبر المجموعة المصنعة ، يختلف المنتج الجديد بشكل كبير للأفضل من حيث بيئة العمل والوزن عن مجموعة راتنيك ، والتي كان عليه أيضًا التعامل معها في وقت سابق.
كان الإنجاز المهم لصناعة الدفاع الروسية هو حقيقة أن الدولة حصلت على فرصة لإنتاج فئة جديدة من المنتجات الوقائية تعتمد على مواد تفوق بنسبة 20-35 في المائة على اللدائن العضوية الأراميد المستخدمة على نطاق واسع من نوع كيفلر في العالم. يتم أيضًا تنفيذ عملية استبدال الواردات ، عندما يمكن إنتاج جزء كبير أو كل أحجام UHMWPE في روسيا. حتى تلك اللحظة ، تم شراء هذه المواد من قبل بلدنا في الخارج. تتبع نقطة إيجابية أخرى مباشرة من النقطة السابقة - تكلفة المواد الروسية نصف تكلفة نظائرها الأجنبية.
معلومات