Aumentar la conciencia situacional de los conductores y las tripulaciones se ha convertido en un tema clave, ya que el combate asimétrico requiere una mejor evaluación de la situación alrededor del vehículo, tanto en términos de operación como de seguridad
Esto último se debe en gran parte al entorno circundante, cuando el vehículo de combate a menudo se mueve en las carreteras de la ciudad obstruidas por el tráfico civil de automóviles, motocicletas, bicicletas y peatones; Cualquier incidente puede tener graves consecuencias para la relación con la población local, afectar negativamente la operación "para ganar corazones y mentes". Estrictamente hablando, desde el punto de vista de los militares, la capacidad de ver lo que se debe ver de cerca permite al conductor utilizar plenamente las capacidades del vehículo y a los paracaidistas evaluar completamente la situación y aumentar la efectividad de sus acciones. al aterrizar del vehículo.
En un mundo cada vez más virtual, numerosas empresas están buscando soluciones digitales, a menudo denominadas "seguridad transparente", utilizando sensores para proporcionar al conductor y la tripulación imágenes con las que pueden "jugar" y, en última instancia, agregarles elementos de realidad virtual para mejorar el nivel de conducción. o efectividad en combate. Si bien las pantallas anchas en el compartimiento de tropas de los vehículos blindados de transporte de personal o de los vehículos de combate de infantería se están volviendo bastante comunes, y se están probando los lugares de trabajo de los conductores completamente virtuales, las consideraciones ergonómicas permanecen a la vanguardia. Sin embargo, cada vez se utilizan más superficies transparentes más grandes. Recientemente, los vehículos blindados ligeros, utilizados principalmente para misiones de reconocimiento, están equipados con parabrisas anchos y ventanas laterales. Lo mismo se aplica a la categoría de transporte de tropas MRAP, que surgió durante la guerra en Irak y Afganistán a principios de la década de 2000. Con respecto a los vehículos de combate, algunas empresas practican el uso de parabrisas anchos con el fin de mejorar la visibilidad del mundo exterior para el conductor y el comandante.
Normalmente, la relación de masa promedio entre la armadura transparente tradicional y la armadura opaca es de aproximadamente 4: 1. Dado que el vidrio blindado siempre está ubicado en la parte superior del vehículo, el problema no está solo en la masa en sí, que reduce la carga útil, sino también en el centro de gravedad, que inevitablemente aumenta, reduciendo así la estabilidad. Además, la protección transparente convencional no encaja en la regla de aumentar el nivel de protección, ya que los problemas con la transmisión de la luz y la distorsión de la imagen aumentan con el grosor del vidrio. El costo es otro elemento clave en la ecuación de la armadura transparente: las exóticas soluciones que ya ofrecen muchos fabricantes se basan principalmente en cerámicas transparentes, pero siguen siendo significativamente más caras que el vidrio tradicional.
Sin embargo, para evaluar de manera realista los costos adicionales, debemos equilibrar los pros y los contras: un vidrio más liviano significa mayor carga útil o menor desgaste de los componentes mecánicos. Dado que el grosor también se reduce, esto ahorra el peso de los marcos de vidrio. Muchos vehículos que se fabrican actualmente con un nivel básico de protección pueden aceptar kits de reemplazo para aumentar este nivel, y esto es totalmente cierto para las armaduras transparentes. Una solución más liviana que brinda un nivel completo de protección evita agregar un kit de armadura transparente, lo que crea significativamente más problemas que agregar un kit de armadura opaca en cuanto a: primero, características, ya que las propiedades ópticas se vuelven críticas, y segundo, logística, ya que con una armadura transparente kit es necesario Manipular con mayor cuidado que los kits de protección opaca. Los fabricantes de armaduras transparentes resuelven otros problemas, que incluyen: vida útil: la resistencia del vidrio a prueba de balas disminuye con el tiempo; costo: cuanto mayor sea la vida útil, menor será el impacto en los costos del ciclo de vida de la máquina; resistencia a factores externos, como tormentas de arena; la capacidad de soportar grandes fluctuaciones de temperatura, como el uso de un sistema de aire acondicionado en áreas muy calientes.
Como se mencionó, la ventaja de todos los sistemas digitales radica en la implementación simplificada de tecnologías virtuales, cuando se pueden agregar fácilmente elementos de realidad virtual. Sin embargo, esto es parcialmente factible para los vidrios antibalas, por ejemplo, la proyección de datos relacionados con la conducción en el parabrisas se implementa actualmente en vehículos comerciales (este es un desarrollo adicional de la tecnología para proyectar el panel de instrumentos en el parabrisas de la cabina).
La empresa alemana GuS es uno de los principales fabricantes europeos de vidrio blindado con fines militares. Recientemente, ha logrado reducir su densidad específica en más de un 10%, respectivamente, para reducir el grosor y aumentar la transmisión de luz. Entre sus productos más novedosos se encuentra el vidrio con Nivel de Protección 4, cuya densidad ahora es de 294 kg / m2, espesor de 124 mm y transmitancia de luz del 73%, su vidrio con Nivel de Protección 3 es casi un 20% más liviano que la versión anterior, su las características son respectivamente 177 kg / m2, 86 mm y 85%. GuS, cuyo vidrio a prueba de balas se ha instalado en muchos vehículos operados por la Bundeswehr en Afganistán, también ha desarrollado una solución rentable llamada "reparación rápida", que permite a los vehículos cuyas superficies transparentes han sido dañadas por arañazos volver rápidamente al servicio sin ser reemplazadas. un parabrisas de una pieza. En 2017, la empresa alemana de Lubbecke mostrará un nuevo material cerámico transparente desarrollado en colaboración con CeramTec (ver más abajo) capaz de resistir amenazas desde el Nivel 2 al Nivel 4. GuS es también uno de los principales proveedores de periscopios. y los vehículos blindados de ruedas están equipados con estos sistemas. Ha desarrollado periscopios anchos con un campo de visión vertical aumentado, que proporciona una visibilidad óptima para el conductor y el comandante y reemplaza el parabrisas, al tiempo que garantiza altos niveles de protección, hasta el 4º o 5º. Esto reduce significativamente el costo y el peso de un parabrisas típico de Nivel 4 que pesa más de 300 kg, mientras que la solución GuS agrega solo 50 kg al peso del vehículo.
La empresa alemana IBD, como uno de los proveedores de soluciones de reserva, utiliza activamente tecnologías cerámicas, especialmente nanocerámicas. Por tanto, no es de extrañar que una empresa especializada en armaduras opacas haya desarrollado armaduras transparentes a base de cerámica, que ya se ha utilizado en la práctica durante algún tiempo, pero que ahora se encuentra en su etapa final de calificación en dos países. La solución de Nivel 3 tiene una densidad de 56 kg / m2, que es menos de un tercio de la del vidrio blindado convencional. La tecnología se basa en un proceso de unión especial que permite a IBD dar forma a pequeñas baldosas en un gran panel transparente, que luego se cubrirá con capas de respaldo de vidrio templado. Según IBD, la difracción es menor que la del vidrio antibalas convencional, y el resto de propiedades ópticas al menos no son peores. La empresa trabaja constantemente para reducir el costo, su objetivo es producir productos que no sean más del 50% más costosos que las soluciones estándar.
La empresa francesa Saint-Gobain también actúa en el campo de la protección transparente, ofreciendo soluciones tanto tradicionales como cerámicas. Estos últimos son conocidos bajo la marca SAFirE y proporcionan una reducción del 65% en la densidad de la superficie en comparación con el vidrio estándar con una reducción del espesor de más del 30%.
La empresa italiana Isoclima fabrica actualmente paneles de parabrisas de vidrio a prueba de balas que permiten la instalación en seco; están sellados para evitar que entren los solventes y la humedad y permiten reemplazar el vidrio usando el mismo marco. En términos de rendimiento, según los últimos datos disponibles, el Nivel 3 se logra con una densidad de 157-162 kg / m2 y un espesor de 9 mm, y el Nivel 2 con 125-130 kg / m2 y 59 mm, aunque la investigación La división de Isoclima bien puede haber mejorado el coeficiente "protección / masa". Iveco DV está instalando vidrio Isoclima en sus camiones LMV, MMV y Astra equipados con cabinas blindadas. Según la empresa, los clientes también están comenzando a solicitar vidrio blindado para protección contra balas de 12,7 mm, y es capaz de brindar un nivel de protección similar con una densidad de vidrio de 235 kg / m2 y un espesor de 108 mm. Isoclima también está trabajando en soluciones cerámicas, principalmente en colaboración con CeramTec. La empresa desarrolla un adhesivo con la misma reflectividad que las cerámicas transparentes, por lo que la línea de cola entre las baldosas es casi invisible. Para proporcionar capacidades de impacto múltiple, se utilizan baldosas de 90 x 90 mm, todo el panel de 500 x 500 mm pegado de tales baldosas puede soportar un impacto de hasta 12 balas. Isoclima tiene como objetivo reducir el peso en un 35% y el espesor en un 40%. Sin embargo, si la resistencia a golpear un FSP de 20 mm (Proyectil de simulación de fragmentos es un simulador de fragmentación estándar [en la OTAN]), Isoclima cree que se puede lograr una reducción de peso del 50%.
La empresa israelí Oran Safety Glass (OSG) es uno de los líderes mundiales en el campo de la protección transparente. El producto estrella de la marca CeraLite se desarrolló en cooperación con la empresa alemana CeramTec. Como todos los protectores transparentes a base de cerámica, CeraLite se compone de varias baldosas que se pegan entre sí para formar paneles del tamaño deseado. Según la empresa israelí, la tecnología Crystallized Materials (CM) permite una reducción de peso del 50-60%. Mientras que el vidrio estándar STANAG Nivel 4, fabricado según la tecnología tradicional (vidrio más policarbonato), tiene una densidad de 284 kg / m2, en CeraLite se reduce en casi un 50%, a 146 kg / m2, a los que se puede agregar una reducción del 40% en el peso del marco para vidrio. También tiene una mejor transmisión de luz debido a su reducido grosor, y también mejora el rendimiento de las gafas de visión nocturna sobre las gafas convencionales. En el momento del impacto, CeraLite se comporta mejor que el vidrio clásico, se reduce la "telaraña" de grietas alrededor del lugar del impacto y se aumentan las características de impacto múltiple. CeraLite ha sido probado en laboratorios alemanes y estadounidenses y actualmente se ofrece en paralelo a clientes europeos y estadounidenses. El coste sigue siendo un orden de magnitud superior al coste de las soluciones convencionales, aunque en los dos últimos años se ha reducido en un 30%. Es decir, este tipo de armadura transparente se usa solo cuando el problema de la masa es muy crítico.
Se instala una nueva armadura transparente en vehículos especiales de las fuerzas de operaciones especiales de las fuerzas armadas israelíes. El movimiento hacia soluciones exóticas no detiene la investigación y el desarrollo en campos más tradicionales. La solución de seguridad transparente de nivel 4 más nueva de OSG tiene una densidad de 269 kg / m2 y un grosor de 122 mm, que es un 5% menos de peso que el vidrio anterior. La empresa participa en dos importantes programas estadounidenses JLTV y M-ATV. Está claro que en ambos casos OSG ofrece su solución ADI, que se diferencia en que se utiliza un material patentado diferente en las superficies internas en lugar de policarbonato. El material de protección contra astillas fue desarrollado por OSG para tener un rendimiento térmico similar al del vidrio, ya que esto reduce en gran medida la delaminación, que es uno de los principales problemas que reducen la vida útil de la protección transparente. Las pruebas se realizaron a temperaturas muy bajas y muy altas de -40 ° C a + 70 ° C y con una humedad superior al 90%; después de casi dos años de pruebas continuas, la muestra todavía estaba en buenas condiciones. Según la compañía, el sistema ADI puede durar el doble que el vidrio blindado tradicional, lo que reduce significativamente los costos del ciclo de vida del vehículo, aunque el precio de compra puede ser un poco más alto. En términos de conocimiento de la situación, OSG está desarrollando una variante de pantalla táctil del ScreeneX, que cuenta con una pantalla digital integrada en el parabrisas para maximizar el espacio del conductor.
La empresa alemana KRD Group ha desarrollado tecnologías que han permitido obtener una protección transparente completamente plástica. Inicialmente, sus productos se comercializaban a través de otra empresa; KRD apareció hace apenas un par de años y sus productos ahora se conocen con la marca Kasiglas. La empresa ha desarrollado un material multicapa hecho de plástico puro y altamente transparente que garantiza una transmisión de luz superior al 90%. Esto permite formas planas y curvas con ángulos de moldura sin precedentes. Los productos se ofrecen con Niveles de Protección 2, 3 y 4, respectivamente, con una densidad de 144, 238 y 396 kg / m2 y un espesor de 121, 201 y 330 mm. Aunque el material de Kasiglas es más grueso que el vidrio antibalas estándar, proporciona una mayor transparencia y conserva una mejor visibilidad incluso cuando son golpeados por múltiples balas, cuando el vidrio estándar no puede proporcionar ninguna visibilidad. Las pruebas comparativas realizadas en Italia mostraron que el prototipo con el tercer nivel de protección resistió el impacto de seis balas perforantes de 7,62 x 51 mm y seis balas de 7,62 x 54 mm a corta distancia, manteniendo una buena visibilidad. Otras pruebas realizadas en Alemania han demostrado que el marco y el vidrio permanecen intactos después de haber sido volados por una mina o un IED. Los paneles Kasiglas con protección de Nivel 3 también garantizan el impacto de fragmentos de carga formadores de proyectiles sucesivos y simultáneos en el sector de 0 ° a 45 ° y un impacto de granada RPG-7 en un ángulo de 45 °.
La resistencia a múltiples golpes y alta resistencia a una onda expansiva, fuerte impacto, proyectiles como un núcleo de impacto, cargas de fragmentación es una de las principales ventajas de las soluciones plásticas, pero las desventajas son el peso y el grosor. En colaboración con la Bundeswehr alemana, KRD está implementando un programa para desarrollar una solución híbrida de cerámica y plástico que explote las fortalezas de los dos materiales. Este estudio tiene tres objetivos: confirmar la viabilidad técnica de tal solución, desarrollar una solución de Capa 4 con peso y espesor aceptables y desarrollar una solución de Capa 3 liviana. Se ha verificado la primera característica; También probó una solución de Nivel 4 con una densidad de 270 kg / m2, que tiene las propiedades del plástico, resistiendo la explosión de minas y artefactos explosivos improvisados, pero deja la cerámica con la capacidad de resistir balas perforantes. En cuanto a la visibilidad después de múltiples impactos, depende de la energía de las balas y los proyectiles. La solución con Nivel de Protección 4 conserva una buena visibilidad después de haber sido alcanzada por balas de 7,62 mm, pero al mismo tiempo la visibilidad después de haber sido alcanzada por balas de 14,5 mm se conserva solo parcialmente; es decir, el rendimiento es peor que el de las soluciones totalmente de plástico, pero superior al de las soluciones de vidrio.
Actualmente, la compañía está trabajando para integrar su solución híbrida en un vehículo de prueba y calificación. El producto se encuentra en el nivel de preparación tecnológica de TRL 6-7 (finalización y preparación para la serie), mientras que esta solución estará disponible en el mercado a finales de 2017 y mediados de 2018. En cuanto al costo, debería ser aproximadamente un 200% más alto que el costo de las soluciones totalmente de vidrio.
CERAMTEC-ETEC: Cerámica transparente de Europa
La empresa alemana de Lochmar es el principal proveedor de la mayoría de los fabricantes alemanes y europeos que desarrollan protecciones a base de cerámica transparente. CeramTec-ETEC ha desarrollado el material cerámico policristalino Perlucor, que combina las cualidades superiores del zafiro - un cristal sólido que tiene una estructura multicapa estrictamente orientada con fuertes enlaces atómicos e iónicos - con las cualidades del vidrio, que se caracteriza por una estructura desordenada y enlaces de energía más débiles entre los elementos. Perlucor retiene los enlaces químicos del zafiro, pero es óptica y mecánicamente isotrópico, como el vidrio. Esta última característica simplifica el proceso de producción y permite un menor costo en comparación con el zafiro; Según CeramTec-ETEC, los ahorros de costes superan el 60%. En términos de peso y espesor, el uso de Perlucor en sistemas de protección transparente da como resultado un ahorro del 40 al 60%. Además, la alta resistencia al rayado aumenta la vida útil de 2 a 5 veces. Así, el material Perlucor no solo se utiliza en kits de protección transparentes: la empresa ha desarrollado una tecnología para pegar una capa de menos de un milímetro de espesor en la cara frontal del vidrio, lo que le permite aumentar su vida útil entre 3 y 10 veces..
