Najvažniji zadatak koji rješava obećavajuće malokalibarsko oružje koje se razvija u okviru američkog programa NGSW trebalo bi biti osiguranje zajamčenog prodora modernog i naprednog oklopa razvijenog u vodećim svjetskim laboratorijama za oružje. Prije nego što se vratimo problemu razvoja "mača", obećavajućeg lakog naoružanja sposobnog za efikasno suprotstavljanje američkom oružju razvijenom u okviru programa NGSW, bilo bi uputno upoznati se sa "štitom" - tehnologijama za stvaranje obećavajućih ličnih oklopa (NIB)).
Postoji mišljenje da je problem prodora NIB-a namješten, jer ako metak pogodi neprijatelja, on će ili biti toliko ozlijeđen da neće moći nastaviti aktivno sudjelovati u neprijateljstvima, ili će pogodak morati biti u dijelu tijela koji nije zaštićen oklopnim elementima. Sudeći prema programu NGSW, oružane snage SAD-a ne smatraju ovaj problem pretjeranim. Problem je u tome što je stopa poboljšanja obećavajuće NIB trenutno znatno ispred stope poboljšanja malokalibarskog naoružanja. A oružane snage SAD -a samo pokušavaju napraviti iskorak u smjeru radikalnog poboljšanja karakteristika malog oružja, pitanje je hoće li uspjeti?
Postoje dva glavna načina za povećanje probojnosti oklopa streljiva - povećanje njegove kinetičke energije i optimiziranje oblika i materijala streljiva / jezgra streljiva (naravno, ne govorimo o eksplozivnoj, kumulativnoj ili otrovnoj municiji). I tu zapravo dolazimo do određene granice. Metak ili jezgra za njega izrađeni su od legura keramike visoke tvrdoće i dovoljno velike gustoće (za povećanje mase), mogu se učiniti tvrđima i jačima, jedva gušćima. Povećanje mase metka povećanjem njegovih dimenzija također je praktično nemoguće u prihvatljivim dimenzijama ručnog lakog naoružanja. Ostaje povećanje brzine metka, na primjer, do hipersoničnog, ali u ovom slučaju programeri se suočavaju s ogromnim poteškoćama, u obliku nedostatka potrebnih pogonskih goriva, izuzetno brzog trošenja cijevi i velikog trzanja koje djeluje na strijelac. U međuvremenu, poboljšanje NIB -a ide mnogo intenzivnije.
Materijali (uredi)
Od svog početka, lični pancir prešao je dug put od čeličnih kirasa i ploča do modernih pancira napravljenih od aramidne tkanine sa umetcima od polietilena velike gustine ultra visoke molekulske mase (UHMWPE) i bor-karbida.
NIB se poboljšava u područjima traženja novih materijala, stvaranja kompozitnih i metal-keramičkih oklopnih elemenata, optimizirajući oblik i strukturu NIB elemenata, uključujući mikro i nanomjer, što će učinkovito rasipati energiju metaka i fragmenata. U izradi su i egzotičnija rješenja, poput "tekućeg oklopa" na bazi ne-njutnovskih tekućina.
Najočitiji način je poboljšati tradicionalni dizajn oklopa pojačavajući ih umetcima od obećavajućih kompozitnih i keramičkih materijala. Trenutno je većina NIB-a opremljena umetcima od toplinski ojačanog čelika, titana ili silicijevog karbida, ali ih postupno zamjenjuju oklopnim elementima od bor-karbida, koji imaju manju težinu i znatno veći otpor.
Struktura
Drugi smjer za poboljšanje NIB -a je potraga za optimalnom strukturom postavljanja oklopnih elemenata, koja bi, s jedne strane, trebala pokriti maksimalnu površinu tijela borca, a s druge strane ne bi trebala ograničavati njegovu kretanje. Kao primjer, iako ne sasvim uspješan, ali zanimljiv razvoj, može se navesti oklop Dragon Skin koji je dizajnirala i proizvela američka kompanija Pinnacle Armor. Oklop "Dragon Skin" ima ljuskavi raspored elemenata oklopa.
Lepljeni diskovi od silicijum karbida prečnika 50 mm i debljine 6,4 mm pružaju udobnost nošenja ovog NIB -a zbog određene fleksibilnosti dizajna i istovremeno dovoljno velike površine zaštićene površine. Ovaj dizajn također pruža otpor ponovljenim pogocima metaka ispaljenih iz malokalibarskog oružja iz neposredne blizine - "Zmajeva koža" može izdržati do 40 pogodaka iz automata Heckler & Koch MP5, puške M16 ili jurišne puške Kalašnjikov (samo je pitanje koliko koji i koji uložak?).
Nedostatak oklopljenog oklopa "ljuskavog" rasporeda oklopnih elemenata je gotovo potpuni nedostatak zaštite vojnika od ozljeda izvan barijere, što dovodi do ozbiljnih ozljeda ili smrti vojnika čak i bez prodiranja u NIB, uslijed čega oklop ovog tipa nije prošao testove američke vojske. Ipak, koriste ih neke specijalne snage i posebne službe Sjedinjenih Država.
Slična "ljuskava" shema implementirana je u sovjetski oklop ZhZL-74 dizajniran za ekstremnu zaštitu od hladnog oružja, u kojem su oklopni elementi-diskovi promjera 50 mm i debljine 2 mm izrađeni od legure aluminija ABT-101 polovno.
Unatoč nedostacima NIB-ove "Zmajeve kože", ljuskavi raspored oklopnih elemenata može se koristiti u kombinaciji s drugim vrstama oklopne zaštite i elementima koji apsorbiraju udarce kako bi se smanjio utjecaj metaka i fragmenata izvan barijere.
Naučnici sa američkog univerziteta Rice razvili su neobičnu strukturu koja omogućava objektu da efikasnije apsorbuje kinetičku energiju od monolitnog objekta iz iste sirovine. Osnova za znanstveni rad bila je proučavanje svojstava pleksusa od ugljikovih nanocijevi, koji imaju iznimno veliku gustoću zbog posebnog rasporeda niti, sa šupljinama na atomskoj razini, što im omogućuje da apsorbiraju energiju s visokom efikasnošću kada sudar sa drugim objektima. Budući da još nije moguće u potpunosti reproducirati takvu strukturu na nanorazmjeru u industrijskim razmjerima, odlučeno je da se ova struktura ponovi u makro veličinama. Istraživači su koristili polimerne niti koje se mogu štampati na 3D štampaču, ali poredane u istom sistemu kao i nanocijevi, a završile su s kockama velike čvrstoće i stišljivosti.
Kako bi provjerili djelotvornost strukture, znanstvenici su stvorili drugi objekt od istog materijala, ali monolitnog, i u svaki je ispaljen metak. U prvom slučaju metak se zaustavio već na drugom sloju, a u drugom je otišao mnogo dublje i nanio štetu cijeloj kocki - ostao je netaknut, ali prekriven pukotinama. Plastična kocka sa posebnom strukturom također je stavljena pod pritisak kako bi se ispitala njena čvrstoća pod pritiskom. Tijekom eksperimenta, objekt se smanjio najmanje dva puta, ali njegov integritet nije narušen.
Metalna pjena
Govoreći o materijalima čija su svojstva uvelike određena strukturom, ne može se ne spomenuti razvoj na području pjenastog metala - metalne ili kompozitne metalne pjene. Pjenasti metal može se stvoriti na bazi aluminija, čelika, titana, drugih metala ili njihovih legura.
Stručnjaci sa Univerziteta Sjeverna Karolina (SAD) razvili su metal od čelične pjene sa čeličnom matricom, zatvarajući ga između gornjeg keramičkog sloja i tankog donjeg sloja aluminija. Pjenasti metal debljine manje od 2,5 cm zaustavlja oklopne metke od 7, 62 mm, nakon čega na stražnjoj površini ostaje rupa manja od 8 mm.
Između ostalog, ploča od pjene učinkovito smanjuje učinke rendgenskog, gama i neutronskog zračenja, a štiti i od vatre i topline dvostruko bolje od konvencionalnog metala.
Još jedan materijal šuplje strukture je ultralaki oblik pjene, koji su stvorili HRL Laboratories zajedno s Boeingom. Novi materijal je sto puta lakši od polistirena - čini 99,99% zraka, ali ima izuzetno visoku krutost. Prema programerima, ako je jaje prekriveno ovim materijalom, a padne s visine od 25 spratova, neće se slomiti. Dobivena pjena je toliko lagana da može ležati na maslačku.
Prototip koristi šuplje cijevi od nikla povezane jedna s drugom, čiji je raspored sličan strukturi ljudskih kostiju, što omogućuje materijalu da apsorbira puno energije. Svaka cijev ima debljinu stjenke od oko 100 nanometara. Umjesto nikla, u budućnosti se mogu koristiti drugi metali i legure.
Ovaj materijal ili njegov analog, kao i gore spomenuti strukturirani polimerni materijal, mogu se smatrati upotrebom u obećavajućim NIB-ovima kao elementi lagane i izdržljive potpore koja apsorbira udarce, dizajnirane da minimiziraju oštećenja tijela mecima iza barijere.
Nanotehnologija
Jedan od materijala koji najviše obećava, za koji se predviđa da će se naširoko koristiti u različitim industrijama 21. stoljeća, je grafen, dvodimenzionalna alotropna modifikacija ugljika koju stvara sloj ugljikovih atoma debljine jednog atoma. Španski stručnjaci razvijaju pancire na bazi grafena. Razvoj oklopa od grafena započeo je početkom 2000 -ih. Rezultati istraživanja smatraju se obećavajućim, u rujnu 2018. programeri su prešli na praktične testove. Projekat finansira Evropska odbrambena agencija i trenutno je u toku, uz učešće stručnjaka iz britanske kompanije Cambridge Nanomaterials Technology.
Slični radovi su u toku u Sjedinjenim Državama, posebno na Univerzitetu Rice i Univerzitetu u New Yorku, gdje su izvedeni eksperimenti bombardovanja grafenovih ploča čvrstim predmetima. Očekuje se da će grafenski oklop biti znatno jači od kevlara i bit će u kombinaciji s keramičkim oklopom za najbolje rezultate. Najveći izazov je proizvodnja grafena u industrijskim količinama. Međutim, s obzirom na potencijal ovog materijala u različitim industrijama, nema sumnje da će se pronaći rješenje. Prema insajderskim informacijama koje su se pojavile na stranicama specijaliziranih medija u prosincu 2019. godine, Huawei planira lansirati pametni telefon P40 s grafenskom baterijom (s grafenskim elektrodama) na tržište početkom 2020. godine, što može ukazivati na značajan napredak u industrijskoj proizvodnji grafena.
Krajem 2007. godine, izraelski naučnici stvorili su materijal za samoliječenje na bazi nanočestica disulfida volframa (soli metala volframa i kiseline sumporovodika). Nanočestice disulfida volframa slojevite su fulerenske ili nanotubularne formacije. Nanotubuleni posjeduju rekordne mehaničke karakteristike koje su u osnovi nedostižne za druge materijale, nevjerojatnu fleksibilnost i čvrstoću, koja je na granici čvrstoće kovalentnih kemijskih veza.
Moguće je da će u budućnosti pancirni prsluci ispunjeni ovim materijalom premašiti karakteristike svih drugih postojećih i obećavajućih modela NIB. Trenutno je razvoj NIB -a na bazi nanocijevi disulfida volframa u fazi laboratorijskog istraživanja zbog visokih troškova sinteze polaznog materijala. Ipak, određena međunarodna kompanija već proizvodi nanočestice disframa volframa i molibdena u količini od mnogo kilograma godišnje koristeći patentiranu tehnologiju.
Velika britanska odbrambena kompanija, Bae Systems, razvija pancire napunjene gelom. U pancirima napunjenim gelom trebalo bi impregnirati aramidno vlakno ne-njutnovskom tekućinom koja ima svojstvo da se odmah stvrdne nakon udarca. Vjeruje se da je "tekući oklop" jedno od najperspektivnijih područja za razvoj perspektivnog NIB -a. Takvi se radovi izvode u Rusiji u vezi s obećavajućim kompletom opreme za vojnike "Ratnik-3".
Stoga se može zaključiti da se obećavajući NIB -i planiraju stvoriti korištenjem najnovijih tehnologija na čelu tehnološkog napretka. Ako govorimo o malokalibarskom oružju, ovdje se ne primjećuje takav tehnološki nered. Koji je razlog tome, nedostatak potreba ili konzervativizam industrije naoružanja?
Mnogi projekti obećavajućih NIB-a zasigurno će se zaustaviti, ali neki od njih će zasigurno "pucati", a moguće je da će i svako malo oružje 20. stoljeća zastarjeti, baš kao što su lukovi, samostreli i malokalibarsko malo oružje u svoje vrijeme zastarjeli. Osim toga, oklop nije jedini važan dio opreme za borca koji može radikalno povećati njegovu opstanak u borbi.
