Современные бронешлемы: технологии изготовления

Индивидуальная защитная экипировка бойца на поле боя используется уже не одну тысячу лет и ее компоненты хорошо известны историкам и археологам, изучены до малейших подробностей. Испокон веку важнейшей частью боевой защиты считается бронешлем (БШ). Конструкция и геометрическая форма БШ менялась со временем в зависимости от постоянного совершенствования оружия и средств поражения, от которых надо было защитить человека.
современные кевларовые каски с фото и описанием можно посмотреть тут http://pancer.com.ua/kevlarovye-kaski

Однако, материал, из которого изготавливали корпус БШ — его главную конструктивную часть, практически не менялся на протяжении многих веков. Этим материалом был гомогенный тонкий листовой металл — сначала медь и бронза, потом железо и сталь. До начала 80-х годов XX века только стальные БШ использовались во всех армиях мира. 
Главнейшая задача БШ, сформулированная военными ведущих мировых держав, состоит в защите головы бойца от самого массового на поле боя фактора поражения — осколков естественного дробления осколочно-фугасных снарядов, мин и гранат, а также защите черепа от ударных нагрузок.

В середине XX века, когда были проанализированы результаты 1-й и 2-й мировых войн и последующих локальных конфликтов (в Корее и Вьетнаме), стало очевидно, что стальной гомогенный БШ не может обеспечить защиту головы бойца от наиболее массовой части спектра осколочного потока поражения на современном поле боя. Уровень его противоосколочной стойкости (ПОС) был весьма низок и не превышал V50%= 300-350 м/с для осколка массой 1 г (50%-ная вероятность непробития корпуса БШ).

Надо сказать, что сделать защиту с более высокой ПОС можно только за счет увеличения толщины корпуса БШ, что сразу «приведет» к существенному увеличению носимой на голове массы. Так, например, чтобы поднять ПОС стального БШ с V50%= 300 м/с до V5o%= 600 м/с надо почти удвоить толщину корпуса с 1,6 мм до 2,5 мм, что при физической плотности стали рст=7,85 г/см3 приведет к увеличению массы корпуса БШ с 1500 г до 2350 г.

Это недопустимо, т.к. существуют медико-технические ограничения по величине допустимой носимой массы бронешлема, которые предписывают максимальный предел для общевойскового БШ в 1600г. Такое ограничение обусловлено тем, что опытно-экспериментальным путем медиками была определена возможность получения тяжелой травмы шейного участка позвоночника человеком при превышении носимой распределенной массы БШ на голове сверх 1600 г.

Таким образом, на рубеже 60-х — 70-х г.г. XX века появилась задача создания низкоплотных полимерных материалов, обладающих соизмеримым с высокопрочной сталью пределом прочности, которые пришли бы на замену стальному листовому прокату в производство БШ и позволили бы значительно повысить ПОС корпуса без увеличения его массы.

Кроме того, полимерные материалы, ввиду своих физико-механических свойств, лучше поглощают и рассеивают ударно-волновую энергию взаимодействия средства поражения с защитной структурой преграды, чем гомогенная высокоуглеродистая сталь.
Такой материал был впервые разработан американской фирмой «Dupont» и был назван «параарамидным волокном», имевшим предел прочности такой же, как у конструкционной стали, а физическую плотность рар=1,43 г/см3, что более чем в 5 раз легче стали. Из параарамидного волокна сделали нить линейной плотности 110 текс. (масса нити в граммах на 1000 м длины), которая получила торговую марку «Kevlar®29», и соткали полотно удельной массой 255 г/м2.

Из этой ткани была изготовлена квазигомогенная многослойная тканево-полимерная структура, которая в эквивалентной массе с гомогенной монолитной сталью показала вдвое более высокую ПОС и существенно меньший динамический прогиб композиции при взаимодействии с имитатором стандартного осколка и пистолетной пулей 9 мм калибра.

Первый в мире тканево-полимерный шлем появился в США. Его разработала Натикская научно-исследовательская лаборатория Армии США в конце 1970-х годов. В начале 1980-х годов он был принят на вооружение сухопутных войск. Шлем получил название Personnel Armor System, Ground Troops (PASGT). Он был выполнен из ткани на основе волокна Kevlar®29 и связующего — фенольной или PVB смолы.

Масса БШ составляла 1,4 (3,1 фунта) — 1,9 кг (4,2 фунта), он имел 5 типоразмеров — XS, S, M, L, XL. Уровень ПОС шлема определялся военным стандартом MIL-STD-662E, полицейским NIJ 0106 и составлял V50% = 600 м/с по стандартному осколку STANAG 2920, что примерно соответствует уровню в V50%=570…580 м/с по стальному шарику массой 1,03 г, которым испытываются все российские шлемы. Противоударные характеристики регламентированы стандартом MIL-H44099A.

Технология изготовления этих шлемов достаточно проста. Ткань, пропитанную полимерным связующим, проще говоря, смолой, укладывают в несколько слоев в форму. Полученную заготовку прессуют при определенной температуре, связующее полимеризуется, твердеет. От прессованной оболочки обрезают облой, устанавливают подтулейное устройство — шлем готов.

Так как ткань, пропитанную смолой, называют «препрегом», то и технология изготовления шлемов получила название «препреговой». Основное преимущество этой технологии — простота и малая зависимость конечного результата от точности соблюдения режимов прессования. Поэтому достаточно быстро шлемы, аналогичные PASGT, начали выпускаться во многих странах.

За 30 лет произведено несколько миллионов штук шлемов типа PASGT, он принят в качестве основного в НАТО и до сих пор используется Армией США. В армиях многих стран по всему миру используется или этот шлем или его аналоги. Количество фирм-производителей шлемов типа PASGT перевалило за несколько сотен. Соответственно и разброс характеристик этих шлемов, как по массовым, так и по защитным характеристикам достаточно велик.
Хотя в целом шлем удовлетворял требованиям военных, работы по его совершенствованию были начаты уже в конце 90-х годов. Работы эти были инициированы началом реализации во многих странах мира программ по оснащению бойца будущего столетия. Этими программами боец и его экипировка рассматриваются как единая система, которая, взаимодействуя с другими системами, должна максимально эффективно выполнять боевую задачу.

Средства защиты, и шлем в частности, принимаются программой как элемент, который кроме выполнения защитных функций должен комплексироваться с другими элементами системы. Практически все программы «Боец будущего» рассматривают шлем как платформу для установки приборов ночного видения, связи, навигации, дисплеев для самоконтроля и информационных функций, что неминуемо приводит к увеличению массы, нагружающей голову.

Поэтому еще в 1996 году МО США была выдвинута двухгодичная программа SEP (Soldier Enhancement Program — Программа повышения боевых возможностей солдата), в рамках которой должна была быть разработана и испытана каска с более легкой основой. В качестве цели была поставлена задача снизить вес шлема на 25%.

Однако реализовать эти цели зарубежным разработчикам удается с большим трудом. Основная причина кроется как раз в созданной и эксплуатируемой ими технологии. Уже давно стало ясно, что баллистическая ткань наиболее эффективно работает, когда ее отдельные нити имеют возможность при упругой деформации растягиваться, достигая предела текучести, что происходит при максимальных нагрузках на материал.

Ткань сама по себе уже ограничивает эластичность нитей и от типа плетения стойкость ткани может существенно меняться. Если же ткань пропитать смачивающим клеевым составом и превратить в жесткий композит, то баллистические характеристики такого композита будут хуже, чем у эквивалентного по массе ничем не связанного тканевого пакета.

Тем не менее, применяя новые, более эффективные, чем Kevlar®29 материалы, зарубежным разработчикам удалось на 10-15% снизить и массу шлема и поднять его ПОС. Так, применение нового усовершенствованного арамидного волокна «Kevlar®KM2» и изготовление из него нитей более низкой линейной плотности (44 текс, 67 текс.) позволило снизить вес шлема на 8-10%.

Дальнейшие исследования по снижению веса привели к разработке и принятию на вооружение армии США в 2002 году новой, также арамидной, каски АСН (Advanced Combat Helmet), имеющей ещё меньший вес. Правда, снижение веса обеспечивалось, в основном, уменьшением на 8 % площади защиты, но разработчикам удалось увеличить на 6% ее ПОС.

Усиленно работает над проблемой снижения массы шлема и бывший разработчик шлема PASGT- исследовательская лаборатория NATICK. Так, в настоящее время она исследует два новых материала, которые могут решить проблему снижения веса. Один из них — известный материал «Zyion». Используя этот материал, фирме удалось получить шлем массой всего в 800 грамм (1,79 фунт).

Однако, этот материал оказался нестойким к воздействию солнечного света, воды и потому непригодным для использования в шлемах. Сейчас фирма исследует новый материал на основе волокна М5, разработанного фирмой Magellan Systems Int. Расчеты показывают, что при том же уровне защиты использование материала М5 позволит уменьшить массу шлема на 35 %. Однако, пока американский солдат воюет в шлеме, масса которого не менее 1,3-1,5 кг, а ПОС не превышает 680-700 м/с по STANAG-2920.
купить кевларовую каску http://pancer.com.ua/kevlarovye-kaski

19 сентября 2016 г.
Отзывы
    Оставить отзыв
    •  7.62
    • 5.11 Tactical
    • Air Precision
    • AIR RIFLE
    • Alpen
    • Anytone
    • AQUASTAR
    • Ares
    • Armasight
    • Armytek
    • Baofeng
    • Barska
    • Beeman
    • Benjamin Trail
    • Beretta
    • BlackEagle
    • Bresser
    • Bushnell
    • Cabela`s
    • Camel Active
    • Cardboard
    • Caribee
    • Carp Zoom
    • Casio
    • Clawgear
    • Coast
    • Cold Steel
    • Columbia
    • Condor
    • Crosman
    • DAZER
    • Deben
    • Deer Hunter
    • Defcon 5
    • Delta
    • DJI
    • Dobermans
    • Dynamit Nobel
    • Eagletac
    • EASTON
    • EDC
    • Eddie Bauer
    • EKOL
    • Emerson
    • ESS
    • Feiyu Tech
    • Ferrino
    • Fieldline
    • FMA
    • Forward
    • Fox Outdoor
    • Game Winner
    • GERBER
    • GIGAND
    • Ground
    • Guide Series
    • HAIX
    • Hakko
    • Halo
    • Hammerli
    • Hatsan
    • Hawke
    • High Peak
    • HPRC
    • Icom
    • Inova
    • Insta360
    • iOPTRON
    • JANDAO
    • KalibrGun
    • KENKO
    • Kenwood
    • KHS
    • Kingpo
    • Klarus
    • kodor
    • Kolibri
    • Konus
    • Kowa
    • KWC
    • Lowa ботинки
    • Luiton
    • Magnum
    • Magnum ботинки
    • Marsupio
    • Max Fuchs
    • Meade
    • MFH
    • Mil Tec
    • MIRKOCASE
    • ML-Tactic
    • Mossy Oak
    • M-TAC
    • National Geographic
    • Nikon
    • Nitecore
    • OLYMPUS
    • Pancer Protection
    • Paralux
    • PCP ZBROIA
    • Pentagon
    • Pofung
    • Pohl Force
    • Praktica
    • Pulsar
    • PUXING
    • Red Rock
    • REMINGTON
    • RESIN
    • Revision
    • Rothco
    • Rothco Gen
    • RWS
    • Saller
    • SC LTD
    • Scent Lok
    • Sebastian
    • Shark Skin
    • Sieger
    • SIGETA
    • Sir Joseph
    • Sivimen
    • Skmei
    • Smith Wesson
    • SOG
    • Solognak
    • SPA
    • STALKER
    • STEYR
    • STREAMER
    • Streamlight
    • SWAT
    • SWISS ARMS
    • SwissEye
    • Tasco
    • TDR
    • TID
    • Timber
    • TMC
    • TMC James
    • Tribord
    • Tru-Spec
    • TSC
    • Twin Tower
    • U.S. Tactical Backpacks
    • Umarex
    • Under Armour
    • US Army
    • USMC
    • Vango
    • Vanguard
    • Vertex
    • Vipole
    • VIXEN
    • Voltran Ekol
    • Vortex
    • VVV
    • Walther
    • Wechsel
    • Wiley X
    • XTSG
    • Yaesu
    • Yukon
    • Zoraki
    • Австрия
    • Барс
    • Беларусь
    • Великобритания
    • Вьетнам
    • Германия
    • Гренадер
    • Израиль
    • Индия
    • Италия
    • Китай
    • Копейка
    • Люман
    • Пилад
    • Польша
    • Производитель
    • СавВАТС
    • СССР
    • США
    • Турция
    • Украина
    • Украина&Швеция
    • Финляндия
    • Фото
    • Франиция
    • Чехия
    • Южно-Африканская Республика
    Обратный звонок

    Пожалуйста, укажите ваш номер телефона, мы вам перезвоним.