La tarea más importante resuelta por las prometedoras armas pequeñas que se están desarrollando en el marco del programa estadounidense NGSW debería ser garantizar la penetración garantizada de las armaduras corporales modernas y avanzadas desarrolladas en los principales laboratorios de armas del mundo. Antes de volver al problema de desarrollar una "espada", un arma pequeña prometedora capaz de contrarrestar eficazmente las armas estadounidenses desarrolladas bajo el programa NGSW, sería aconsejable familiarizarse con el "escudo": tecnologías para crear armaduras corporales personales prometedoras (NIB).
Existe la opinión de que el problema de la penetración del NIB es descabellado, ya que si una bala impacta en el enemigo, éste quedará tan herido que no podrá continuar participando activamente en las hostilidades, o el impacto tendrá que ser en la parte del cuerpo que no está protegida por elementos de armadura. A juzgar por el programa NGSW, las Fuerzas Armadas de EE. UU. No consideran que este problema sea descabellado. El problema es que la tasa de mejora de las NIB prometedoras está actualmente significativamente por delante de la tasa de mejora de las armas pequeñas. Y las Fuerzas Armadas de los EE. UU. Solo están tratando de hacer un gran avance en la dirección de una mejora radical de las características de las armas pequeñas, la pregunta es, ¿tendrán éxito?
Hay dos formas principales de aumentar la penetración de la armadura de una munición: aumentar su energía cinética y optimizar la forma y el material del núcleo de munición / munición (por supuesto, no estamos hablando de municiones explosivas, acumulativas o envenenadas). Y aquí realmente nos encontramos con un cierto límite. Una bala o un núcleo para ella está hecha de aleaciones cerámicas de alta dureza y densidad lo suficientemente alta (para aumentar la masa), se pueden hacer más duras y resistentes, apenas más densas. Aumentar la masa de una bala aumentando sus dimensiones también es prácticamente imposible en las dimensiones aceptables de las armas pequeñas de mano. Queda un aumento en la velocidad de la bala, por ejemplo, a hipersónica, pero en este caso, los desarrolladores se enfrentan a enormes dificultades, en forma de falta de propulsores necesarios, desgaste del cañón extremadamente rápido y alto retroceso que actúa sobre el tirador. Mientras tanto, la mejora del NIB es mucho más intensa.
Materiales (editar)
Desde sus inicios, las armaduras corporales personales han recorrido un largo camino desde las corazas y placas de acero hasta las armaduras corporales modernas hechas de tela de aramida con inserciones hechas de polietileno de alta densidad de peso molecular ultra alto (UHMWPE) y carburo de boro.
El NIB está mejorando en las áreas de búsqueda de nuevos materiales, creando elementos de armadura compuestos y metal-cerámica, optimizando la forma y estructura de los elementos NIB, incluso a micro y nanoescala, que disiparán efectivamente la energía de balas y fragmentos. También se están elaborando soluciones más exóticas, como la "armadura líquida" basada en fluidos no newtonianos.
La forma más obvia es mejorar los diseños tradicionales de chalecos antibalas reforzándolos con inserciones hechas de materiales compuestos y cerámicos prometedores. Por el momento, la mayor parte del NIB está equipado con inserciones hechas de acero termoendurecido, titanio o carburo de silicio, pero las están reemplazando gradualmente con elementos de armadura de carburo de boro, que tienen un peso menor y una resistencia significativamente mayor.
Estructura
Otra dirección para mejorar el NIB es la búsqueda de la estructura óptima de colocación de elementos blindados, que, por un lado, deben cubrir la superficie máxima del cuerpo del luchador, y por otro lado, no deben restringir su movimiento. Como ejemplo, aunque no del todo exitoso, pero interesante desarrollo, se puede citar la armadura corporal Dragon Skin, diseñada y fabricada por la empresa estadounidense Pinnacle Armor. La armadura corporal "Piel de dragón" tiene una disposición escamosa de elementos de armadura.
Los discos adheridos de carburo de silicio con un diámetro de 50 mm y un grosor de 6, 4 mm brindan la comodidad de usar este NIB debido a una cierta flexibilidad del diseño y al mismo tiempo a un área suficientemente grande de la superficie protegida. Este diseño también ofrece resistencia a impactos repetidos de balas disparadas con armas pequeñas a corta distancia: la "Piel de dragón" puede soportar hasta 40 impactos de una metralleta Heckler & Koch MP5, un rifle M16 o un rifle de asalto Kalashnikov (la única pregunta es cuánto ¿De cuál y de qué cartucho?).
La desventaja de la disposición "escamosa" de la armadura corporal de los elementos de la armadura es la falta casi completa de protección del soldado contra lesiones más allá de la barrera, lo que conduce a lesiones graves o la muerte de los militares incluso sin penetrar el NIB, como resultado de lo cual la armadura corporal de este tipo no pasó las pruebas del ejército estadounidense. Sin embargo, son utilizados por algunas fuerzas especiales y servicios especiales de los Estados Unidos.
Se implementó un esquema "escamoso" similar en la armadura soviética ZhZL-74 diseñada para protección extrema contra armas frías, en la que se colocaron elementos de armadura-discos con un diámetro de 50 mm y un espesor de 2 mm hechos de aleación de aluminio ABT-101 usó.
A pesar de las deficiencias del NIB "Dragon Skin", la disposición escamosa de los elementos de armadura se puede usar en combinación con otros tipos de protección de armadura y elementos de absorción de impactos para reducir el impacto de balas y fragmentos más allá de la barrera.
Científicos de la American Rice University han desarrollado una estructura inusual que permite que el objeto absorba energía cinética de manera más eficiente que un objeto monolítico de la misma materia prima. La base del trabajo científico fue el estudio de las propiedades de los plexos de nanotubos de carbono, que tienen una densidad ultra alta debido a la disposición especial de los filamentos, con cavidades a nivel atómico, lo que les permite absorber energía con alta eficiencia cuando chocar con otros objetos. Dado que aún no es posible reproducir completamente una estructura de este tipo a nanoescala a escala industrial, se decidió repetir esta estructura en tamaños macro. Los investigadores utilizaron filamentos de polímero que se pueden imprimir en una impresora 3D, pero dispuestos en el mismo sistema que los nanotubos, y terminaron con cubos de alta resistencia y compresibilidad.
Para probar la efectividad de la estructura, los científicos crearon un segundo objeto del mismo material, pero monolítico, y se lanzó una bala en cada uno de ellos. En el primer caso, la bala ya se detuvo en la segunda capa, y en el segundo fue mucho más profundo y causó daños en todo el cubo; permaneció intacto, pero cubierto de grietas. También se presionó un cubo de plástico con una estructura especial para probar su resistencia bajo presión. Durante el experimento, el objeto se contrajo al menos dos veces, pero no se violó su integridad.
Espuma de metal
Hablando de materiales, cuyas propiedades están determinadas en gran medida por la estructura, no se pueden dejar de mencionar los desarrollos en el campo de la espuma de metal - metal o espuma de metal compuesto. El metal de espuma se puede crear a base de aluminio, acero, titanio, otros metales o sus aleaciones.
Especialistas de la Universidad de Carolina del Norte (EE. UU.) Han desarrollado un metal de espuma de acero con una matriz de acero, encerrándolo entre la capa superior de cerámica y una delgada capa inferior de aluminio. La espuma metálica de menos de 2,5 cm de espesor detiene las balas perforantes de 7, 62 mm, después de lo cual queda un orificio de menos de 8 mm en la superficie posterior.
Entre otras cosas, la placa de espuma reduce eficazmente los efectos de los rayos X, la radiación gamma y de neutrones, y también protege contra el fuego y el calor dos veces mejor que el metal convencional.
Otro material de estructura hueca es una forma ultraligera de espuma, creada por HRL Laboratories junto con Boeing. El nuevo material es cien veces más ligero que el poliestireno: es 99,99% de aire, pero tiene una rigidez extremadamente alta. Según los desarrolladores, si se cubre un huevo con este material y cae desde una altura de 25 pisos, no se romperá. La espuma resultante es tan ligera que puede reposar sobre un diente de león.
El prototipo utiliza tubos huecos de níquel conectados entre sí, cuya disposición es similar a la estructura de los huesos humanos, lo que permite que el material absorba mucha energía. Cada tubo tiene un espesor de pared de aproximadamente 100 nanómetros. En lugar de níquel, en el futuro se pueden utilizar otros metales y aleaciones.
Este material o su análogo, así como el material polimérico estructurado mencionado anteriormente, se puede considerar para su uso en NIB prometedores como elementos de soporte amortiguador ligero y duradero diseñado para minimizar el daño al cuerpo por balas más allá de la barrera.
Nanotecnología
Uno de los materiales más prometedores, que se predice que será ampliamente utilizado en varias industrias del siglo XXI, es el grafeno, una modificación alotrópica bidimensional de carbono formada por una capa de átomos de carbono de un átomo de espesor. Los expertos españoles están desarrollando un chaleco antibalas basado en grafeno. El desarrollo de la armadura de grafeno comenzó a principios de la década de 2000. Los resultados de la investigación se consideran prometedores, en septiembre de 2018, los desarrolladores pasaron a pruebas prácticas. El proyecto está financiado por la Agencia Europea de Defensa y actualmente está en curso, con la participación de especialistas de la empresa británica Cambridge Nanomaterials Technology.
Se está realizando un trabajo similar en los Estados Unidos, en particular en la Universidad Rice y la Universidad de Nueva York, donde se llevaron a cabo experimentos para bombardear láminas de grafeno con objetos sólidos. Se espera que la armadura de grafeno sea significativamente más fuerte que el Kevlar y se combinará con una armadura de cerámica para obtener los mejores resultados. El mayor desafío es la producción de grafeno en cantidades industriales. Sin embargo, dado el potencial de este material en diversas industrias, no cabe duda de que se encontrará una solución. Según información privilegiada que apareció en las páginas de los medios especializados en diciembre de 2019, Huawei planea lanzar al mercado el teléfono inteligente P40 con una batería de grafeno (con electrodos de grafeno) a principios de 2020, lo que puede indicar un progreso significativo en la producción industrial de grafeno..
A finales de 2007, científicos israelíes crearon un material autocurativo basado en nanopartículas de disulfuro de tungsteno (una sal de metal de tungsteno y ácido sulfhídrico). Las nanopartículas de disulfuro de tungsteno son formaciones en capas de tipo fullereno o nanotubulares. Los nanotubulenos poseen características mecánicas récord que son fundamentalmente inalcanzables para otros materiales, una flexibilidad y una fuerza asombrosas, que está al borde de la fuerza de los enlaces químicos covalentes.
Es posible que en el futuro, los chalecos antibalas rellenos de este material puedan superar en características a todos los demás modelos de NIB existentes y prometedores. Actualmente, el desarrollo de NIB basado en nanotubos de disulfuro de tungsteno se encuentra en la etapa de investigación de laboratorio debido al alto costo de síntesis del material de partida. Sin embargo, una determinada empresa internacional ya está produciendo nanopartículas de disulfuros de tungsteno y molibdeno en una cantidad de muchos kilogramos por año utilizando una tecnología patentada.
Una importante empresa de defensa británica, Bae Systems, está desarrollando un chaleco antibalas relleno de gel. En una armadura de cuerpo llena de gel, se supone que debe impregnar la fibra de aramida con un líquido no newtoniano, que tiene la propiedad de endurecerse instantáneamente con el impacto. Se cree que la "armadura líquida" es una de las áreas más prometedoras para el desarrollo de NIB prometedoras. Este trabajo se está llevando a cabo en Rusia en relación con el prometedor conjunto de equipos para los soldados "Ratnik-3".
Por lo tanto, se puede concluir que se planea crear NIB prometedores utilizando las últimas tecnologías a la vanguardia del progreso tecnológico. Si hablamos de armas pequeñas, aquí no se observa tal alboroto de tecnología. ¿Cuál es la razón de esto, la falta de necesidad o el conservadurismo de la industria armamentista?
Muchos proyectos de NIB prometedores ciertamente se paralizarán, pero algunos de ellos seguramente "dispararán" y posiblemente harán que todas las armas pequeñas del siglo XX sean obsoletas, al igual que los arcos, ballestas y armas pequeñas de avancarga se volvieron obsoletos en su tiempo.. Además, la armadura corporal no es la única pieza importante de equipo para un luchador que puede aumentar radicalmente su capacidad de supervivencia en la batalla.
