Средства защиты — основа обороны

В октябре 2012 года в Москве прошла двухдневная XII Международная научно-практическая конференция «Новейшие тенденции в области конструирования и применения баллистических материалов и средств защиты». Такие конференции проводятся раз в два года (следующая состоится в 2014 году в Польше).

Экстремальный труд

В 2012 году организатором конференции выступил ОАО «НИИ Стали» при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ, Российской академии ракетных и артиллерийских наук и Союза машиностроителей России. Она предварила собой Международную выставку средств обеспечения безопасности государства «Интерполитех-2012», которая прошла в московском ВВЦ в конце октября.

Тематика конференции - актуальные вопросы разработки новых баллистических материалов и защитных структур на их основе. Помимо сугубо оборонного значения, эти разработки имеют самое широкое практическое применение в различных сферах деятельности – от экипировки сотрудников правоохранительных органов до защиты спасателей, пожарных, а также специалистов, занимающихся ликвидацией природных и техногенных катастроф.

В конференции приняли участие более 250 ученых и производственников, в том числе представители таких известных научных центров, как МГТУ им. Н. Э. Баумана, Институт им. А. Ф. Иоффе, Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова. С докладами выступили также специалисты профильных предприятий - ОАО «Арамид», ОАО «ОНПП «Технология», ЗАО «НПП «КлАСС», ОАО «НПП «Техинком» и другие. Кроме российских научных и производственных организаций, в мероприятии участвовали представители Украины, Узбекистана, Казахстана, Польши и Германии. Всего было представлено 80 докладов.

Открыл конференцию исполнительный директор ОАО «НИИ Стали» Дмитрий Купрюнин. Он говорил о том, что разработка экипировки для военнослужащих и других людей, чья работа связана с экстремальными режимами – одна из приоритетных задач в области оснащения воинских и специальных подразделений. Примерно то же подчеркивали и польские участники из MORATEX: «Конституционная обязанность работодателя - обеспечить безопасные условия труда, жизни и здоровья. Это касается всех работодателей, включая руководство подразделений, подчиненных МВД и Минобороны».

Специалисты Московского Государственного технического университета им. Баумана считают: поскольку новые перспективные продукты – современные бронематерималы, модели бронежилетов и иных защитных средств – безусловно востребованы не только в системе силовых ведомств, но и в гражданской сфере, прогнозируется «инвестиционный оптимизм в отношении затрат по их разработке и производству». А значит, у них есть и коммерческие перспективы.

Арамидные нити

Много внимания было уделено мягким и твердым современным броневым материалам и защитным структурам, материалам для огнебаллистической защиты, различным конструкциям СИБ (средств индивидуальной бронезащиты). Как считает И. Чорный (научно-производственное предприятие «КлАСС»), возможности броневых сталей и баллистических тканей на основе арамидных нитей приближаются к своему пределу.

Поскольку перед наукой и производствами стоит задача снижения массы этих изделий, перспектива есть и у броневой керамики, и у сверхвысокомодульного полиэтилена (СВМПЭ). Пока российские производители современных бронежилетов не могут обойтись без импортных материалов этого рода. Ведь от СИБ и других средств защиты требуется не столько дешевизна и массовость, сколько высокотехнологичность, а масса изделий не должна возрастать при увеличении площадей и уровней защиты.

Впрочем, другие докладчики считают, что арамиды пока не сдают своих позиций. Арамидные слоисто-тканые композиты (на основе тканей из волокна РУСАР) применются в авиационных конструкциях (ФГУП «ВИАМ»). В тех же СИБ они могут применяться в подложках под керамику (образцы керамики на арамидной подложке  показывают многие российские разработчиками СИБ).. Есть и перспективы развития арамидов. Пока в России объемы их производства составляют 500 тонн в год, а в странах Евросоюза – свыше 40 тыс. тонн в год.

Существуют две технологии производства: формирование нитей из низкоконцентрированных поликонденсационных растворов (в РФ это нити «Армос», «Русар», «Руслан», в Японии – «Технора») и формование из жидкокристаллических анизотропных высококонцентрированных сернокислотных растворов. Нити формуют сухо-мокрым способом через воздушную прослойку (по этой технологии работает большинство мировых производителей полиарамидов, например, «Дюпон»).

Перспектива российский арамидов напрямую зависит от снижения их цены. Над этой задачей работают ЗАО «Тема-М» и ОАО «Каменскволокно». А специалисты ООО «Арамид» несколько лет работали над штапельным волокном РУСАР. Его совершенствование привело к увеличению баллистической стойкости пакета на 13% и возрастанию относительной прочности втрое.

Баллистическая стойкость защитных панелей увеличивается за счет числа подвижных элементов текстильной структуры, сообщают представители «Каменскволокна» и ООО НПП «Термотекс». О совершенствовании структуры арамидных волокон и применении новых технологий рассказали ученые из «Армокома». Представитель этого центра профессор, д. т. н. Евгений Харченко сводит все многообразие современных материалов к трем основным типам: гибкая текстильная броня, органиокомпозитная и составная композитно-керамическая. По его мнению, возможности волоконно-композитных материалов реализуются пока всего на 60-70%.

В ближайшие же годы, считает Евгений Харченко, важно будет не только определить оптимальное соотношение между механическими свойствами основных составляющих (керамики и подложки), но и принимать в расчет свойства фронтального антирикошетного слоя, склеек и т. д.

Что касается керамических материалов, то сегодня активно применяются три из них – оксид алюминия, карбид кремния и карбид бора. ООО «Вириал» серийно выпускает бронеэлементы из карбида кремния, два других материала выпускаются опытными партиями. Производство же традиционной корундовой брони экономически эффективно только при многотоннажном производстве. Однако есть новые экспериментальные образцы усовершенствованной брони этого типа, испытания которых показали сопоставимость ее свойств со свойствами зарубежных аналогов.

Ну, а применение карбида кремния вместо корунда позволяет снизить вес бронепанели на 15-20%, что важно для защиты судов и бронетехники. Однако при повышенных требованиях к мобильности (защита авиационной техники, личного состава) более пригоден карбид бора, сочетающий в себе возможность обеспечить максимальную легкость и высокую прочность.

Алюминий и полиэтилен

Одним из основных материалов для СИБ в Европе и США является сверхвысокомодульный полиэтилен. Как отмечает тот же И. Чорный, у него два основных недостатка: высокая цена и невозможность создания чисто полимерных защитных структур, позволяющих обеспечить защиту выше 3 класса по ГОСТУ. Однако для композитных метало- и керамо-полимерных структур этот материал может с успехом применяться. В докладе ОАО «НИИ Стали» приводились результаты экспериментов по изучению особенностей воздействия остроконечных пуль с защитными структурами из прессованного СВМПЭ.

Тот же институт продолжает заниматься и традиционными металлическими материалами, по-прежнему широко применяемыми в СИБ – например, алюминиевыми. Однако в последнее время разрабатываются материалы с применением новых технологий, призванные обеспечить более высокий уровень прочности и других механических свойств.

Существует и возможность снижения массы. Так, в «НИИ Стали» считают, что перспективно продолжать исследования и разработки слоистых алюминиевых материалов с целью поиска оптимальных составов и соотношения слоев с лучшим сочетанием прочностных и энергоемкостных свойств.

Новые огнетермостойкие текстильные материалы представили сотрудники ООО «Текс-центр». При проектировании и производстве этих тканей используются термостойкие нити и волокна, предназначенные для длительной эксплуатации при температуре 200-250 градусов по Цельсию.

А в рамках федеральной целевой программы «Национальная техническая база 2007-2011 г.г.» специалисты ОАО «ЦНИТИ» по госконтракту разработали технологии производства текстильных материалов для спецодежды и средств индивидуальной защиты - на основе высокопрочных термостойких волокон и нитей, имеющих высокий кислородный индекс. Соисполнителями проекта стали ООО НПЦ «УВИКОМ», ООО «Чайковский текстиль» и ООО НПЦ «Армоком».

В условиях современных войн чрезвычайно важна защита от осколочных и термических поражений (в частности, осколочные ранения в локальных войнах составляют 80% от их общего числа). И тот же «Армоком» представил проект модернизации защитного комплекта для экипажей бронированных машин с дополнительной защитой, в том числе - суставов, кистей рук, головы.

В холод и в зной

В последние годы проводится много экспериментальных испытаний новых баллистических материалов и конструкций СИБ, предлагаются прогрессивные методики расчетов и анализа эффективности их применения. Как отмечают в своем докладе сотрудники ЦНИИ Минобороны РФ В. Полубояринов, Ю. Грабский и С. Чебанов, на основании результатов отечественных и зарубежных исследований, применение СИБ часто сказывается на эффективности деятельности человека, и в ряде случаев лишает его возможности активно защищаться в экстремальных условиях.

Одним из направлений конференции были как раз медицинские и физиологические аспекты применения СИБ. Так, в вышеупомянутом докладе говорилось об экспериментальных исследованиях с участием добровольцев-мужчин в возрасте 20-30 лет, здоровых и физически подготовленных. Оценку работоспособности проводили по стандартной клинической методике BRUCE, включающей четыре степени нагрузки на третбане. Учитывались показатели тяжести работы: потребление кислорода, минутной вентиляции легких, частоту сердечных сокращений и т. д.

Исследование показало зависимость между массой СИБ и функциональными возможностями использующего их человека. Таким образом, оно имеет прикладное значение для оценки эксплуатационных свойств СИБ.

Как утверждают профессор Военно-Медицинской академии им. Кирова (Санкт-Петербург) профессор Степан Пелешок, доцент Анатолий Власов и доктор наук Вячеслав Ганапольский, медико-биологические исследования СИБ военнослужащих действительно постоянно совершенствуются. В академии имеется уникальная лабораторная база – аттестованный термобарокомплекс. Там проводятся эксперименты по разным направлениям: физиологическим, токсикологическим, эргономическим и т. д. Моделируются различные климатические условия – от тропического до арктического климата, или, к примеру, в горной местности. Такого рода испытания проводятся с 1970 года.

Тот же «Военмед» представил доклад о применении бронежилетов в условиях жаркого климата с массой дополнительных негативных факторов. Так, в Академии разработан специальный вентиляционно-амортизирующий жилет для летних и зимних условий массой не больше 250 граммов. Приведены данные, свидетельствующие о том, что такой жилет помогает обеспечить естественную вентиляцию подбронежилетного пространства в течение 4-5 часов наиболее жаркого дня как в состоянии покоя, так и на марше, причем без перегрева организма.

Рассматривались на конференции и проблемы противоминной защиты (о разработках в сфере противоминной обуви рассказал профессор Валерий Голуб из «МедПАСС»), и средства индивидуальной защиты от воздействия авиационных шумов. «Армоком» в сотрудничестве с рядом научных центров представил разработку мягкого шумозащитного шлема с покрытием, аналогичным натуральному меху, обладающим хорошими характеристиками шумопоглощения. Имеются также другие разработки и исследования, цель которых – изучение медицинских характеристик труда в сложных условиях и оптимизация работы военнослужащих и других пользователей СИБ с точки зрения охраны их здоровья.

Борис Никонов

Комментариев еще нет.

Оставить комментарий

Вы должны войти Авторизованы чтобы оставить комментарий.

Партнеры