Kaitsematerjalide valdkond on tohutu ja kasvab kiiresti. Uued materjalid laiendavad personali kaitsesüsteemide ja relvaplatvormide tehnoloogilist baasi. Samal ajal muutuvad äritavad, eemaldudes eksklusiivsetest tarnijatest ja muudest traditsioonilistest mudelitest, mis on ühised sellistele tööstusharudele nagu kaitse ja julgeolek
Tööstus püüab kiiresti reageerida sõjaväeteenistuse klientide kasvavatele vajadustele, mitte ainult selleks, et "kergendada koormust", vaid arendada ka uute kaitsvate materjalide ja soomuskaitsesüsteemide võrdselt olulisi omadusi.
Seda võivad kinnitada DSM Dyneema kehakaitsetalituse juhi Marco Maniku sõnad, kes ütles ühes oma intervjuus: “Me toodame kõige tugevamat tehiskiudu ja see on DYNEEMA kiud”.
Tööstuse ekspert on liigitanud DSMi turvalahendused „uue laine või ballistilise kaitse põlvkonnaks”. Ettevõtte pakkumised, mida ta nimetab kompromissituks tehnoloogiliseks tipptasemeks, ühendavad kerged materjalid ja suurepärase jõudluse, pakuvad mugavust koos muude kvaliteediomadustega ja pakuvad klientidele "kõike, mida vajate asjade tegemiseks".
Manik tõi esile DYNEEMA kiudpõhise HB laminaadi kui ühe tehnoloogilise läbimurde ballistilistes kaitsesüsteemides. Tõepoolest, „DYNEEMA HB kiud ei ole mitte ainult 15 korda tugevam kui teras, vaid sellel on ka mitmeid tõeliselt nõutavaid omadusi, millele me väga tähelepanu pöörame,” rõhutas ta ja kui temalt küsiti, mida selle piirkonna kliendid ennekõike soovivad, vastas, et "nad tahavad oma varustusele üha kergemaid võimalusi."
ZM täiustatud keraamika juht Sherrill Ingstad nõustub temaga: „Näeme USA -s ja teistes riikides suurt nõudlust kergekaaluliste kaitsesüsteemide järele ning just siin on meie jõupingutused tänapäeval koondunud. Püüame oma töö kõiki aspekte-alates omandiõigusega materjalitehnoloogiast ja teadus- ja arendustegevusest kuni tööjõu vastavusse viimise ja tootmisprotsessi täiustamiseni-peenhäälestada, et pakkuda kergeid süsteeme, mis vähendavad sõjaväe koormust, pakkudes samal ajal nõutavat kaitset."
Ceradyne'i (ZM -i osa) pressiesindajana teatas Ingstad, et USA sõjaväele on tänaseks tarnitud üle kahe miljoni kuulikindla vestivarda ja üle 100 000 täiustatud lahingukiivri (ESN).
Vaatamata suhteliselt väikesele massile pakub ESN „kuulide ja killustumise eest kõrgemat kaitset kui ükski teine lahingukiiver ajaloos,” ütles Ingstad. "Võrreldes teiste sama kaaluga kasutatavate kiivritega suurendab ESN kuulide- ja killustumisvastast kaitset rohkem kui 35%."
Esimesed ECH kiivrid alustasid teenistust USA sõjaväes 2014. aastal.
Ceradyne'i isikukaitsevahendite portfell sisaldab ka ESAPI (täiustatud väikerelvade kaitsetükk) kerget ja täiustatud väikerelvade kaitset, mis kaitseb torsot väikerelvade tule eest. Lisad on saadaval erineva suurusega ja sobivad mõlema soo sõjaväelaste jaoks soomusvestide spetsiaalsetesse siseosadesse. "Pakume kuulikindlaid vestide lisasid kaitseministeeriumi logistikatoele, kes seejärel tegeleb iga üksuse tellimustega," ütles Ceradyne'i pressiesindaja.
Ettevõte tarnib kaasaegseid erineva kaaluga ESAPI kaitsetükke. Praegune USA kaitseministeeriumi leping näeb ette üliväikeste, väikeste ja keskmise suurusega vahetükkide tarnimise, mille mass jääb alla 2 kg kuni peaaegu 2,5 kg. Ceradyne pakub ka soomuste jaoks suuri ja eriti suuri sisestusi, mis on veidi raskemad.
Ceradyne alustas vahetükkide saatmist kuu aega enne tähtaega mullu juunis. Selle kohaselt peab ettevõte selle tellimuse tarned lõpule viima 2017. aasta lõpus.
Sõidukite ja nende meeskondade kaitse
Ettevõtte RUAG Defense esindaja andis oma hinnangu probleemidele ja ülesannetele sõidukite kaitsvate materjalide valdkonnas, mis tegelikult taanduvad kompromissi leidmisele majandusliku tasuvuse ja maksimaalse võimaliku kaalulanguse vahel (maastikusõit). riigi võimekus, õhutransport jne) ning ka lahendusi, mis tagavad meeskonna ja sõidukite endi kaitse dünaamilisemate ja surmavamate ohtude eest. Ka RUAG Defense kommenteeris: „Ilmselt on konkreetsed vajadused stsenaariumiti erinevad, kuid te püüate alati leida täiuslik tasakaal kaitsetaseme ja liikuvuse vahel. Neil, kes räägivad ohtude volatiilsusest, on õigus, kuid me uurime pidevalt uusi ideid materjalide ja disainilahenduste valdkonnas."
Lisaks märkis RUAGi esindaja, et hägusad on piirid tänapäevaste ohtude stsenaariumide ja väljakutsete vahel, mida need stsenaariumid materjalide ja turvasüsteemide tarnijatele esitavad. „Ohtude stsenaariumid pole praegu nii kindlad kui varem. Vahe sümmeetriliste ja asümmeetriliste sõjaliste operatsioonide vahel on meie silme ees hägustumas, nüüd vajame hübriidlahendusi, mis suudavad katta palju laiema hulga ohte."
RUAG püüab vastata praegustele ülemaailmsetele väljakutsetele ja töötab välja kaitsekomplekte väga erinevatele sõidukitele, alates kergetest 4x4 soomukitest kuni peamiste lahingutankideni, nagu LEOPARD 2, ning sellega seoses laieneb ettevõtte portfell selles sektoris pidevalt.
Seejärel jätkas Šveitsi ettevõtte esindaja: „Saksa BMP PUMA jaoks pakume koos teiste kaitsekomponentidega miinikaitset. RUAG on Austria ja Belgia soomukitele PANDUR I välja töötanud tervikliku miinitõrje, kaitse IED-de (isetehtud lõhkeseadeldised) ja soomust läbistavate mürskude eest. Meie Roof PRO ballistiliste komplektide tootmine ja tarnimine peatootjale on täies hoos.."
Alcoa Defense asepresident Margaret Cosentino märkis veel ühte paralleelset ja mõnevõrra konkureerivat suunda sõidukite kaitsmisel. Tema sõnul pöörati varem palju tähelepanu Iraagis ja Afganistanis operatsioonidel osalenud sõidukite täiendavale soomustamisele ning nüüd pöördutakse tagasi kiiruse, manööverdusvõime ja manööverdusvõime kui lahingute ellujäämise suurendamise funktsioonide hulka. „Näiteks erioperatsioonidel kasutatakse lahingugruppide jaoks ülikergseid sõidukeid. Alcoa teeb koostööd USA armee teadusringkondadega oma uue mobiilse kaitstud tulejõuprogrammi kaudu, et saada võimalikult palju teavet uuenduslike materjalide ja turvalise ülitäpse otsetulesüsteemi tehnoloogia kohta.”
Alcoa Defense'i tooted pikendavad sõjaväesõidukite elutsüklit, pakkudes tootevalikut nii olemasolevatele kui ka uutele sõidukitele. Tõepoolest, Alcoa mitmekomponendilisi tooteid, sealhulgas ekstrusiooni, stantsimise, valamise ja valtsitud toodete kogu valikut, leidub taktikalistel ratastel sõidukitel ja maapealsetel lahingumasinatel, alates alumiiniumist soomustest HMWWV džiipidel (reaktsioonina IED -dele) ja rasked maastikusõidukid. HEMTT ja lõpetades alumiiniumkomponentidega uutele platvormidele, näiteks soomukile JLTV.
„Esiteks kasutab Alcoa Defense oma tegevuses väga laias valikus materjale, sest meie äri on jagatud võrdselt alumiiniumi-, titaani- ja niklitoodete vahel, mis võimaldab meil teha koostööd sõjaväe ja peamiste lõpptoodete tootjatega. õige materjal, sulam ja kuumtöötlus, mis vastab eriülesannete nõuetele, - selgitas Cosentino. „Teiseks keskendume täielikule vertikaalsele integratsioonile, alates materjalist kuni toote kuju, töötlemise ja lõpliku kokkupanekuni. Alcoa tõhususe parandamine aitab meie klientidel muutuda tõhusamaks ja konkurentsivõimelisemaks.”
Teine sõjaväesõidukite kaitsesüsteemide tarnija on QinetiQ North America (QNA). LAST Armor Spall Liner kildudevastased vooderdised on paigaldatud erinevatele Ameerika toodetud MRAP sõidukitele ning selle energiat neelavad BlastRide istmed on paigaldatud erinevate riikide BMP-dele ja soomustransportööridele. Jeff Riu, ettevõtte ellujäämissüsteemide juht, kommenteeris: „Lisaks on meie Q-NET passiivsed RPG-kaitselahendused paigaldatud enam kui 13 000 sõidukile kogu maailmas, näiteks pakuvad need kaitset sellistele masinatele nagu MAXXPRO, PL-ATU, HEMMT ja STRYKER, samuti teiste riikide platvormid. Q-NET kaitsesüsteemi on võimalik paigaldada USA armee ja merejalaväe soomukite JLTV mõnele variandile."
QNA töötab välja ka lennukite ja helikopterite isikukaitsevahendeid ning Riu jagab ka mõnda oma ettevõtte salajase kastme retsepti, mille eesmärk on täielikult rahuldada oma klientide vajadusi kulude, kaalu ja lõpptoote omaduste osas. pakkuda neile parimat võimalikku lahendust. „Oleme selle saavutanud, töötades erinevate suurepäraste materjalidega, sealhulgas valtsitud soomusterasest, erinevat tüüpi keraamikast ja uusimatest kvaliteetsetest ballistilistest kiududest. Töötame väsimatult ka selliste uuenduslike lahenduste väljatöötamisel nagu meie energiat neelavad istmed ja BlastPro lööklaine summutamise tehnoloogia.”
Koostöö ja partnerlus
Turvamaterjalide äri arutelu üks kuumamaid teemasid puudutab lepinguid mitme tarnija ja teiste partneritega (mõnel juhul sadade organisatsioonidega) lisaks ainuõiguslikele partnerluslepingutele, mis on levinud teistes kaitseturu segmentides.
Marko Manik rääkis oma ettevõtte näitel DSMi soovist oma partnerite võrgustikus uuendusi teha ja uusi tehnoloogiaid optimeerida ning sisemistest investeeringutest teadus- ja arendustegevusse.
DSM eelistab kaitse- ja sellega seotud julgeolekusektori partnereid ning mõnedel neist partneritest on tänu uuendusvõimele tugevamad suhted DSM -iga. “Kui meil on partner, kellel on võime uuendada kiiremini kui keegi teine, siis on tal eelis, sest lisaks meie toodetele on olemas ka lõpptooted. Seetõttu peame tegema koostööd partneritega, kes on mingil määral kooskõlas meie innovatsioonikiirusega,”ütles Manik.
DSM Dyneema viimane äripartner on First Armor, KADDB Investment Groupi tütarettevõte. 2016. aasta juunis avalikustas First Armor kergekaalulise polsterdatud paneeli, mida kanti koos turvavestiga. Uus First Armor vooder on valmistatud Dyneema HB212 -st. See UHMWPE-põhine komposiitlaminaat sobib suurepäraselt kergete ja vastupidavate kaitsesüsteemide jaoks, mis on loodud DYNEEMA Force Multiplier tehnoloogia abil.
First Armor pakub peagi mitut tüüpi kehakaitsesüsteeme, mis põhinevad erinevatel DYNEEMA välja töötatud suure jõudlusega materjalidel.
Eelmise aasta alguses tutvustas teine DSMi partner Point Blank Enterprises oma kehakaitsesüsteemi ALPHA ELITE Black, laiendades ALPHA ELITE tootesarja. "Uusim väikerelvade kaitse mudel ALPHA ELITE Black on eelmise tootega võrreldes täiustatud, kuna vähendab sama kaitsetasemega kaalu 17%," ütles ettevõte pressiteate vahendusel. ALPHA ELITE Black kaitsesoomus kasutab DSM -i uue põlvkonna DYNEEMA Force Multiplier tehnoloogiat.
Ka RUAG ei möödu ühestki selle valdkonna organisatsioonist, püüdes vastastikku kasuliku koostöö poole. RUAGi pressiesindaja selgitas, et ettevõte „uurib regulaarselt uute disainilahenduste ja materjalide turgu; ja oleme uhked oma testide kvaliteedi ja materjalide kaitseomaduste täpseks määramiseks läbiviidavate testide üle. See võimaldab RUAGil kohandada kaitselahendusi igale sõidukile ja ohule optimaalse kaalu ja hinnaga.”
QNA hr Riu kommenteeris: „Oleme loonud tugevad suhted mõne juhtiva arenenud keraamika, ballistiliste materjalide ja komposiitkiudude tootjaga. Nende ühenduste võimendamine võimaldab meil kujundada ja tarnida tooteid, mis ületavad meie konkurente.”
DuPont on veel üks tarnija, kes on loonud tugeva positsiooni mitmesuguste rakenduste materjalide tarnimisel. Näiteks leiab Kevlari sünteetilisest kiust tehnoloogia laialdast rakendust - mitmesuguseid soomusteid, vahetükke, kiivreid, jäsemete kaitset ja sõidukite soomust. Kõik need tooted suurendavad personali ellujäämise taset, samas kui tarbijad saavad erineva "pehmuse" või "kõvadusega" kaitsematerjali (selles sektoris levinud mõisted). "Pehme kaitse viitab vestidele ja muudele seadmetele, mis on sageli valmistatud kangakiududest ja muudest painduvatest konstruktsioonidest, et parandada kandjate sobivust, mugavust ja liikuvust," selgitas DuPont Protection Solutions'i peatehnoloog Joseph Hovanek. "Kõva kaitse viitab karmimatele komposiitkonstruktsioonidele, nagu vahetükid, kiivrid ja sõiduki kaitsekomponendid, mille jaoks DuPont pakub lisaks Kevlarile ka Tensylon polüetüleenlehti."
Hovanek rääkis DuPonti ärimudeli ühest aspektist, märkides, et ettevõte tarnib kiude, kangaid ja muid konstruktsioone Kevlarist juhtivatele vestide, kiivrite ja soomusautode tootjatele, kes kasutavad neid materjale oma toodete projekteerimisel ja tootmisel. Tööstuse ekspert lisas: "Keskendume lokaliseeritud lahenduste väljatöötamisele, juhtivad tootjad teevad koostööd nelja meie suurima tehnilise keskusega erinevates riikides."
Lisaks QNA -le ja teistele varem mainitud ettevõtetele, kes tarnivad tooteid erinevatele lõppkasutajatele, on veel üks ettevõte, mis tegutseb mitmes seotud valdkonnas. Combat Clothing Australia (CCA) Protect on ülemaailmne kaitse- ja julgeolekutarnija, kellel on rikkalik kogemus inimeste, maapealsete platvormide ja lennunduse ballistilise kaitse projekteerimisel ja tootmisel. Ettevõtte kaubandusdirektor Lee O'Shea märkis, et "CCA Protect tegutseb Austraalia, Ameerika Ühendriikide, Hongkongi, Malaisia, Singapuri, Araabia Ühendemiraatide, Uus -Meremaa ja Paapua Uus -Guinea turgudel."
Eelkõige varustab CCA Protect kuni IV tasemeni kõvasid ja pehmeid kerekaitsesüsteeme, aga ka sõiduki soomukit, mis talub tankitõrjesuunaid. O'Shea jätkas: „CCA Protecti täiustatud soomuslahendused on valitud pakkuma Austraalia relvajõudude UH-60 BLACKHAWK ja CH-47 CHINOOK helikopterite ballistilist kaitset. CCA Protecti tootmisrajatis võimaldab toota suuri üksikuid soomustatud paneele, muutes need ideaalseks Austraalia Land 400 2. etapi projekti jaoks.” Selle projekti raames uuendab ja ajakohastab Austraalia oma lahinguureautode parki.
Välisklientide nõuete täitmiseks viib CCA Protect läbi lahenduste põhjaliku analüüsi, et saavutada tasakaal kulude, liikuvuse, kaitse ja kaalu vahel. O'Shea lõpetas öeldes: „Kiiresti muutuv lahinguruum käivitab pidevalt ballistilise kaitsetööstuse uuendusi. CCA Protecti kaasaegsed tootmisrajatised ja kogenud insenerid võimaldavad neid keerulisi väljakutseid lahendada. Täiustatud komposiitide ja ainulaadsete sidumistehnikate kombinatsioon loob ülikerged, vastupidavad ja õhukesed varjestusmaterjalid.”
Šveitsi ettevõte Garant arendab kaasaegseid ballistilise kaitse lahendusi FirmLiner ja FlexLiner erinevat tüüpi rakenduste jaoks. Koos intensiivsete teadus- ja arendustegevuste tulemusel saadud uusimate materjalide kasutamisega on Garantil ka rikkalik kogemus pikaajalistest programmidest koostöös materjalitarnijate ja lõppkasutajatega. Populaarsete ja laialdaselt kasutatavate materjalide hulka kuuluvad para-aramiid, polüetüleen, polüpropüleen ja klaaskiud.
Läbipaistev spinellkeraamika mererakenduste jaoks
Läbipaistev spinell (MgAl2O4) on praegu eelistatud materjal kasutamiseks mitmesugustes mere- ja muudes kaitseotstarbetes. Tegemist on kuupvõrega kristalse materjaliga, mida kasutatakse üha enam erinevate laevasüsteemide, sealhulgas andurite, kaitse- ja „nutikate“materjalide ning relvade kaitsmiseks.
Lisaks suurele tugevusele on spinellkeraamikal suurepärane läbilaskvus ultraviolettkiirtest (0,2 μm) kuni keskmise infrapunani (5 μm). USA mereväe VIRGINIA-klassi tuumaallveelaevade optroonmastide jaoks kasutatakse ühe spinellklaasi, mis suurendab vastupidavust ning vähendab oluliselt hooldus- ja olelusringikulusid. Varem paigaldati optikaseadmele L-3 KEO räniklaas ja kristalne germaanium, et edastada vastavalt nähtava valguse ja kiirte spektri keskmise infrapuna piirkonnas. Mõlemad materjalid osutusid siiski ebapiisavalt tugevateks ja kahjustusohtlikeks, hoolimata asjaolust, et nende paksus oli 3, 8 cm. Uuringute kohaselt on 3,8 cm paksuse spinellkeraamika, mille tootmisprotsess põhineb kuumpressimisel, väga heade optiliste omadustega.
Ameerika ZUMWALT-klassi hävitaja (DDG 1000) sild on varustatud ka suurte ülitugevate akendega, mis lasevad läbi nähtavat valgust ja infrapunalaineid, mille lainepikkus on 5 mikronit ja mis peavad taluma kuni 0,56 kg / cm2 laine lööke. Kuna kuumpressimisprotsess skaleerub suurteks mõõtmeteks, saab sillaakna valmistada ühest suurest spinellitükist. Vastupidi, seda saab toota servade difusiooni teel, ühendades kaks või enam väikest akent üheks. USA mereväe uurimislabori (NRL) rakendusoptika osakond on näidanud mõlema lähenemisviisi teostatavust.
Laboratoorium märkis, et traditsioonilist meetodit ühekristallilise spinelli sulamist (> 2000 ° C) kõrgel temperatuuril kasvatamiseks on raske valmistada lehte mõõtmetega üle paari millimeetri. Selle probleemi lahendamise käigus tegi NRL kindlaks, et kaubandusliku spinellkeraamika halva kvaliteedi põhjuseks on paagutuslisandi (liitiumfluoriid) ebaühtlane segunemine spinellipulbriga, mis põhjustab poorsust ja takerdumist (jääk lõpptootes) sellest paagutuslisandist. NRL-i teadlased on välja töötanud patenteeritud protsessi spinellipulbri iga osakese ühtlaseks katmiseks paagutava lisandiga, mis võimaldab lisandi eemaldada kuumpressimise ajal temperatuuril umbes 1600 ° C. NRL -i sõnul võimaldab see toota täielikult tihendatud, ühtlaselt läbipaistvat, kõrge optiliste omadustega spinellkeraamikat, samas kui protsess on skaleeritav ja võimaldab toota suuri aknaid.
Mõeldud karmide keskkondade jaoks
Läbipaistvat spinellkeraamikat kasutatakse ka teistes kaitserakendustes. Nende hulgas on suure võimsusega laserid, mida arendatakse suunatud energiarelvade jaoks. Optilisest seisukohast on üks kõige problemaatilisemaid kohti väljumislääts (aken), kuna selliste süsteemide klaasil ei ole piisavalt häid termilisi, optilisi ja mehaanilisi omadusi. Põhjus on selles, et klaasakendel on väga madal soojusjuhtivus, mis viib termilise šokini. Klaasi madal tugevus raskendab ka NRL -i teadlaste sõnul kasutamist agressiivses keskkonnas. Teisest küljest võimaldab spinelli ülitugevus seda kasutada karmides keskkondades ja selle kõrge tugevus võimaldab õhemaid aknaid, mis vähendab kaalu. NRL on välja töötanud ülipuhta spinellipulbri tehnoloogia, mida on kasutatud spinellkeraamika valmistamiseks rekordiliselt väikese imendumiskaoga 6 ppm (miljondikosa) / cm lainepikkusel 1,06 μm.
Kõrge optilise kvaliteediga spinellkeraamikat kasutatakse ka infrapunarakettide jaoks vastupidavate kuumalt läbipaistvate radoomide valmistamiseks. Avatud allikate kohaselt on olemasolevad materjalid, näiteks kristalne räni, habras ega taga nähtava valguse läbilaskvust. Teisel materjalil, safiiril (a-Al2O3) on piiratud läbilaskvus lainepikkusel 5 µm. Safiir on äärmiselt vastupidav mehaanilistele kahjustustele, kuna sellel on märkimisväärne kõvadus (9 Mohsi skaalal); see on pärast teemanti ja ränikarbiidi (a-SiC) kõige kõvem materjal. Kuid spinell edastab suurepäraselt nähtavat valgust ja sellel on safiiriga võrreldes parem läbilaskvus 5 mikroni pikkusel. Spineli praktilise rakendatavuse demonstreerimiseks muutsid NRLi teadlased kuumpressimisprotsessi ja valmistasid sellest materjalist edukalt katteid.
Kõrge optiliste omadustega spinellkeraamika kättesaadavus võimaldab valmistada ka kergeid lööklaineid ja kaitseprille isikukaitseks IED -de eest, samuti konformseid aknaid valvesüsteemidele. 2013. aasta uuringud näitasid, et magneesiumalumiiniumoksiidi spinell sobib suurepäraselt karastatud läbipaistvate soomuskihtide jaoks. Teadlased, kes on süstemaatiliselt uurinud kolme tüüpi spinellkeraamika killustatust, on näidanud, et killustamisrežiim on üks peamisi parameetreid, mis mõjutavad keraamika ballistilist vastupidavust.
