Разработана жидкая броня, способная остановить пулю магнум-калибра.
После года исследований и 20 неудачных попыток получить нужный материал, кадету Академии ВВС США и ее профессору удалось разработать сверхвязкое вещество. Оно способно стать как самостоятельной защитой, так и улучшить характеристики существующей брони, пишет BI.
Проект начинался как обычное курсовое задание кадета Хейли Вейр улучшить характеристики материалов для создания бронежилетов. Она получила для исследований кевлар, эпоксидную смолу и углеродное волокно.
Из этого Вейр планировала создать новый материал, способный остановить пулю. Исследование заинтересовало ее руководителя, профессора Райана Берка, и работу они продолжили уже вместе.
Берк сам служил в пехоте и был знаком с громоздкостью и неудобством современных бронежилетов.
Идеей Хейли было создание материала по характеристикам напоминающего неньютоновскую жидкость — вещество, плотность которого увеличивается в том месте, где происходит воздействие на него.
При этом материал не должен был разрушаться при большой нагрузке. Профессор предложил заменить загустители, которые применяются при создании такой жидкости, эпоксидной смолой.
Она становится очень прочной при высыхании.
Теоретические открытия, стоящие за новым защитным материалом не новые. Берк, начиная работу с Хейли, считал, что военная промышленность уже должна была проводить подобные исследования. Но оказалось, что практических изысканий не велось вообще, и им пришлось начинать с нуля.
Хейли смешивала материал для жидкой брони обычным кухонным миксером в пластиковой посуде. После чего масса фасовалась в герметичные мешки и слоями устанавливалась в основу из кевлара.
Испытания проходили на полигоне. Первые образцы были неудачными: пуля хотя и замедлялась, но пробивала все слои жидкой брони. После доработок материал удалось улучшить. Оказалось, чем крупнее калибр, тем быстрее жилет останавливает пулю.
Так 9 мм пуля проникла почти через все слои и была остановлена только последним. Патрон калибра 10,2 мм был остановлен уже третьим слоем. А боеприпас калибра 10,9 мм Magnum был остановлен уже первым слоем.
То есть, чем сильнее воздействие, тем эффективнее защитные свойства нового материала.
Впервые достигнута прямая контрфактическая квантовая коммуникация
До этого в США создали прозрачную броню, которую можно починить утюгом. Прозрачный термопластический защитный слой из упругого полимера, более легкий, чем пуленепробиваемое стекло, и показывает превосходные баллистические качества.
Жидкая броня.
Технологии будущего не стоят на месте. Эксперты уверены, что в скором времени бронежилеты будут выглядеть совершенно по-другому. Вполне возможно, что от пули сможет защитить не тяжелый жилет, а простая рубашка или пиджак. Фантастика – скажете вы. Реальность ближайшего будущего – ответят ученые. Защищать солдат будет новый материал – жидкая броня.
Первые попытки защитить личный состав от пуль и осколков были предприняты еще во время Первой Мировой войны и продолжились во время Второй.
Так, во время ВОВ многие бойцы элитных подразделений Красной Армии были облачены в бронекирасы, которые, к слову, имели довольно слабые защитные свойства, но при этом отличались большой массой, что значительно сковывало движения бойцов.
Далее появились бронежилеты со свинцовыми пластинами, которые хоть и имели лучшие защитные характеристики, но масса в 20 кг все равно являлась их большим недостатком.
После появления легких и довольно удобных кевларовых жилетов, казалось бы, эта проблема была окончательно решена, но ученые не остановились на достигнутом результате и разработали еще более совершенный бронежилет. Впрочем, это не бронежилет в нашем типичном понимании, а ткань, пропитанная специальным защитным гелем, которую с вида и не отличить от обычной одежды.
Реализовать эту идею помогли нанотехнологии. Принцип работы такого защитного одеяния простой. В момент попадания пули гель, состоящий из твердых микрочастиц и жидкого наполнителя, мгновенно связывается, превращаясь в непроницаемую броню. Такие виды бронежилетов получили неофициальное название «жидкая броня», и работы по их разработке ведутся параллельно как в США, так и в России.
В отличие от стандартных бронежилетов ,сила от удара пули в «жидкой броне» не сосредотачивается в одном месте, а распределяется по всей поверхности ткани.
Это позволяет значительно улучшить защитные характеристики брони, а также избежать синяков и гематом, остающихся на теле от попадания в обычный свинцовый или кевларовый бронежилет.
Следует отметить, что данный гель проявляет свои характеристики лишь на специальной ткани, структуру которой разработчики тщательно скрывают.
Руководитель проектов стратегического направления венчурного фонда военно-промышленного комплекса России Сивовок Михаил Павлович объясняет, как именно работает жидкая броня:
«Пуля не отскакивает, она, будем так говорить, как будто вязнет при попадании в ткань и остается на месте. При этом не пробивает и не травмирует организм человека».
Будущий бронежилет, конечно, не будет похож на шелковую блузку. Его плотность будет больше, чем у обычной футболки, примерно в 3-4 раза. Ученые говорят, что специальная ткань может быть и чуть толще, но, согласитесь, это все равно намного удобнее, чем громоздкие железные пластины бронежилетов.
В обмундировании нового образца можно будет выполнять самые различные упражнения, одежда не будет стеснять солдата. К тому же наиболее незащищенными у солдат являются руки, шейные, коленные и локтевые области, так как эти части тела сгибаются, и защитить их традиционными бронежилетами почти невозможно.
Новая «жидкая броня» позволяет защищать любые участки тела и может сгибаться, не теряя при этом своих защитных свойств.
Российские эксперты уверяют, что «жидкой броней» можно покрывать не только одежду, но и технику. Например, боевые машины. На металл наносится специальная жидкость, а потом краска. Это нововведение может навсегда изменит военную технику. БМП, БТР или танки станут легче, а значит, быстрее. Может измениться и стоимость.
Кстати, у производителей «жидкой брони» уже есть желающие заказать неуязвимые автомобили. И это не военные. Европейские бизнесмены хотят обезопасить свои любимые Мерседесы и БМВ. Но пока это лишь разработки, опытные образцы только готовятся.
Жидкая броня и маленькие двигатели высокой мощности станут частью экзоскелетов для спецподразделений США в 2018 году « Gearmix
В разработке экзоскелетов для американских сил специального назначения был достигнут значительный прогресс. Экзоскелеты предназначены для увеличения сил и повышения защищенности солдат. Также экзоскелеты могут помочь сберечь силы и здоровье одетого в костюм человека (оператора экзоскелета), например при вышибании дверей или участии в боестолкновении».
Разрабатывающийся проект включает в себя:
— костюм – экзоскелет
— системы, повышающие прочность и силу
— дополнительную защиту
Высокоэффективный мотор компании Liquid Piston
Компания Liquid Piston разрабатывает несколько маленьких роторных двигателей внутреннего сгорания, работающих на «Высокой эффективности гибридного цикла» (HEHC). Цикл сочетает в себе высокую степень сжатия (CR), сгорание при постоянном объеме (изохорное сгорание) и перерасширение.
В основе своей работы новый двигатель использует первый закон термодинамики. Теоретический коэффициент полезного действия (КПД) двигателя составляет 75 процентов. Инновационная конструкция роторного двигателя позволяет получить потенциальный КПД в размере 60 процентов, а КПД на валу — более чем 50 процентов.
Поскольку данный двигатель не оснащен тарельчатыми клапанами, а газ полностью расширен перед началом такта выпуска, двигатель может работать тихо.
По аналогии с роторным двигателем Ванкеля, двигатель «X» имеет только две основные подвижные детали — вал и ротор, что позволяет достичь компактных размеров мотора, а также низкого уровня вибрации при работе.
Но, в отличие от двигателя Ванкеля, мотор «X» сконструирован для работы на «Высокой эффективности гибридного цикла», с чем связаны его эффективность и низкий уровень шума. Результатом проделанной работы является топливосберегающий, компактный, легкий и тихий двигатель с низким уровнем вибрации.
Технические характеристики:
— высокая удельная мощность — до 2 лошадиных сил
— на 30% меньше и легче для бензиновых двигателей с искровым зажиганием (SI)
— до 75% меньше и легче для дизельных двигателей с воспламенением от сжатия (CI)
В экзоскелетах двигатели будут использоваться только для подзарядки батарей.
Жидкая броня
В заявлении, сделанном Главном управлением войск специального назначения Министерства обороны США (SOCOM), озвучены некоторые из потенциальных технологий, разрабатываемые для экзоскелетов TALOS:
— усовершенствованная броня
— компьютеры командования и контроля
-генераторы мощности
-повышенная мобильность экзоскелетов
По предварительным оценкам стоимость программы TALOS составляет $ 80 млн.
Экзоскелеты TALOS будут оборудованы физиологической подсистемой, оснащенной датчиками для мониторинга общей температуры тела, температуры кожи, частоты сердечных сокращений, положения тела, а также уровня гидратации.
Ученые Массачусетского технологического института (MIT) и польские разработчики трудятся над созданием «жидкого бронежилета»
Ученые Массачусетского технологического института разрабатывают следующее поколение брони под названием «жидкий бронежилет».
«Жидкий бронежилет» при действии магнитного поля или электрического тока за миллисекунды переходит из жидкого состояния в твердое.
Ученые польской компании, производящей бронежилеты, работают над созданием бронежилета на основе неньютоновой жидкости.
Жидкость называется Shear-Thickening Fluid (STF).
STF не соответствует категории ньютоновских жидкостей, таких как вода, где усилие, необходимое для перемещения жидкости, должно возрастать в геометрической прогрессии, а сопротивление потоку меняется в зависимости от температуры.
В отличии от них, STF затвердевает при ударе вне зависимости от температуры, обеспечивая защиту от проникновения высокоскоростных снарядов и рассеивая воздействие от удара на большую площадь.
Точный состав STF известен только институту Moratex и изобретателям из Военного института оружейных технологий в Варшаве. Баллистические испытания уже доказали устойчивость STF к широкому спектру снарядов.
«Нам нужно было найти и разработать жидкость, которая может остановить пулю, летящую со скоростью 450 м/сек. и выше. Нам это удалось», — заявил заместитель директора по научной работе института Moratex, Марцин Стружчик.
Стружчик сказал, что, по сравнению с традиционной защитой на основе кевлара, способность жидкости останавливать удар в сочетании с меньшей деформацией поверхности при воздействии, обеспечивает более высокий уровень безопасности для человека.
«Если традиционный бронежилет крепится к телу, то 4-сантиметровое вдавливание жилета при ударе может привести к травмам грудины, перелому грудины, инфаркту миокарда и смертельным повреждениям селезенки», — подчеркнул Стружчик.
«Благодаря свойствам жидкости и специальным вставкам мы на 100 процентов снизили эту угрозу — мы уменьшили глубину вдавливания с четырех сантиметров до одного».
При ударе высокоскоростного снаряда большая площадь STF мгновенно затвердевает, в результате чего огромная энергия от удара рассредоточивается далеко от внутренних органов человека.
Для установки жидкости в бронежилет требуется разработка специальных вставок. Однако компания заверяет, что они будут легче и предоставят для офицеров полиции и армии более широкий диапазон движений, чем стандартные вставки.
Лаборатория также работает над созданием магнитореологической жидкости, которую ученые также надеются применить в своих разработках.
По словам исследователей, обе жидкости, помимо использования в бронежилетах, могут найти применение в производстве профессиональных спортивных вставок, и даже целых костюмов. Также их можно использовать для автомобильных бамперов или защитных дорожных барьеров.
Особое вещество STF — это «жидкая броня» для военнослужащих… и не только — DRIVE2
Специалисты из университета Делавэра (University of Delaware) и научно-исследовательской лаборатории армии США (U. S. Army Research Laboratory) создали особое вещество STF (Shear Thickening Fluid) — это жидкая броня для военнослужащих.
Пропитанная жидкой бронёй кевларовая подушка после попадания в неё объекта, моделирующего осколок снаряда (фото с сайта technovelgy.com).
Нынешние бронежилеты и другие защищающие от пуль и осколков средства всё ещё далеки от совершенства.
Они тяжелы, неудобны и непрактичны, так как не могут должным образом защитить те части тела солдат, которым необходимы подвижность и гибкость, в первую очередь — руки и ноги.
Поэтому многие эксперты склоняются к выводу, что броня будущего фактически должна принять жидкую форму. Преимуществами «жидкой брони» является меньший, чем у «стандартной», вес, а также распределение силы удара по всей площади предмета снаряжения.
Это достигается именно за счет изначально жидкого состояния геля. Удар, приходящийся на твердую бронепластину, сосредоточен в одной точке и часто наносит бойцу серьезные травмы: от гематом до переломов.
Также «жидкая броня» выгодно отличается возможностью замены поврежденного участка непосредственно на поле боя или даже возвращения в исходное состояние при движении образованной ранее решетки.
А вот ученые из польской компании по производству бронежилетов пошли далее, и разрабатывают жидкость, способную мгновенно затвердевать при ударном воздействии при любой температуре. «Жидкая броня» под названием Shear-Thickening Fluid (STF) обеспечивает защиту от пробивной силы высокоскоростных пуль, рассеивая ударную волну на большую площадь.
Исследователи создали смесь из микроскопических частиц кварца в гликоли полиэтилена.Когда материал погружают в STF, кварцевые частички поглощаются волокнами ткани.В обычном режиме ткань сохраняет гибкость, но когда материал встречается с внезапным напряжением, вроде попадания пули, частицы кварца автоматически создают дополнительное сопротивление.Увеличение вязкости происходит за счет субординации частиц в жидкой структуре, они создают защитный барьер от внешнего проникающего фактора, — объяснила исследователь Каролина Олшевска, проводившая испытания STF для исследовательского центра Moratex.Точный состав чудо-жидкости знают только специалисты Moratex и ее разработчики из Военно-технического института вооружения (WITU) в Варшаве. Баллистические испытания показали устойчивость «жидкой брони» к действию различных пуль.
Перед нами была поставлена задача по созданию жидкости, способной противостоять пулям, летящим со скоростью 450 метров в секунду и выше. И мы это сделали, — заявил заместитель директора по научной работе в Moratex Марцин Стружчик.
Исследователи говорят, что STF безопаснее традиционных систем на основе кевлара. По их словам, четырехсантиметровое вдавливание обычного бронежилета под пулей может привести к серьезным повреждениям внутренних органов с последующим летальным исходом. «Жидкая броня», в свою очередь, прогибается лишь на один сантиметр, устраняя опасную для жизни угрозу на все сто процентов.
При ударе на высокой скорости пораженный участок STF затвердевает мгновенно, рассеивая ударную энергию от внутренних органов человека. Легкий вес материала обеспечивает большую свободу движений по сравнению с обычными бронежилетами, уверяют ученые.
Польские специалисты также работают над магнитореологической жидкостью, способной менять свою вязкость под воздействием магнитного поля. Сообщается, что обе жидкости могут использоваться не только в бронежилетах, но также для изготовления профессионального спортивного снаряжения, автомобильных бамперов и защитных дорожных ограждений…
Жидкая броня — Класс!ная физика.
В последние годы ученые разрабатывают все более совершенные бронежилеты, точнее не бронежилеты, а ткань, пропитанную специальным защитным гелем, которую с вида и не отличить от обычной одежды. Такие виды бронежилетов получили неофициальное название «жидкая броня» и работы по их разработке ведутся параллельно как в России, так и в США.
Защитный гель, составляющий основу «жидкой брони» состоит из жидкого наполнителя и твердых наночастиц, которые при попадании пули, или при любом другом резком ударе мгновенно схватываются и превращаются в твердый композитный материал.
В обычных условиях жидкая броня никак не проявляет себя. Одежда остается гибкой, не стесняя движений. Но при резком воздействии на нее, например, при попадании пули или ударе кинжалом, наночастицы становятся активными и, связываясь друг с другом, создают сверхпрочную пленку. Причем формирование новой структуры происходит мгновенно, менее чем за одну миллисекунду после удара.
Помимо этого в отличие от стандартных бронежилетов сила от удара в «жидкой броне» не сосредотачивается в одном месте, а распределяется по всей поверхности ткани.
С появлением жидкой брони появилась реальная возможность надежно защитить не только торс человека, как в бронежилете, но и другие части его тела.
После снятия внешнего энергетического воздействия затвердевший гель снова переходит в жидкое состояние, ткань опять делается гибкой. А если удар будет нанесен заново, то «умные» нанороботы снова превратят спецодежду в непробиваемый панцирь.
Это позволяет значительно улучшить защитные характеристики брони, а также избежать синяков и гематом, остающихся на теле от попадания в обычный свинцовый, или кевларовый бронежилет. Следует отметить, что данный гель проявляет свои характеристики лишь на специальной ткани, структуру которой разработчики тщательно скрывают.
Правда на данный момент у «жидкой брони» существуют и некоторые недостатки. Так имеющеюся образцы способны защитить лишь от попадания пуль мелкого калибра, а выстрел из автомата, или снайперской винтовки практически гарантировано пробьет «жидкую броню».
Также при попадании на броню воды, она на 40% теряет свои защитные свойства, что добавляет дополнительных проблем разработчикам. Впрочем, решение этой проблемы уже найдено. Ткань можно поместить во влагозащитную пленку, либо покрыть специальным водоотталкивающим составом на основе нанотехнологий, созданным нашими учеными еще лет пять назад.
«Жидкая броня» является одной из самых перспективных технологий разработанных российскими специалистами за последние годы. Она не только сможет надежно защитить бойца от пуль и осколков и дать ему возможность свободного передвижения по полю боя без громоздкого бронежилета, но может применяться как для создания новых видов бронированной техники, так и для гражданских целей.
«Жидкая» броня.
Создание бронежилетов состоящих из чередующихся слоев кевлара, керамических пластин и емкостей со специальной коллоидной системой.
В чём заключается оригинальность идеи:
Введение дополнительного слоя защиты, поглощающего и перераспределяющего энергию пули или осколка.
Описание значимости идеи:
Защищенность солдата на поле боя является одной из главных задач экипировки. От того насколько хорошо защищены бойцы зачастую зависит исход всего сражения. Так же не малую роль играет масса снаряжения. При увеличении степени защиты и уменьшении массы бронежилета эффективность пехоты сильно возрастает.
Описание возможности реализации идеи:
Обычные бронежилеты передают кинетическую энергию попавшей в них пули непосредственно в место контакта бронежилета с телом солдата, лишь уменьшая ее до некритичных уровней. Но и такое попадание можно сравнить с очень сильным ударом кулаком непосредственно по телу солдата.
Если бронежилет усиливается пластинами металла или керамики то тогда энергия пули может быть распределена по пластине при условии попадания не в край самой пластины. Таким образом все равно остаются слабо защищенные места на стыках пластин.
Введение в конструкцию бронежилета слоя, состоящего из сот, заполненных коллоидным раствором, позволит повысить эффективность защиты и устранить некоторые недостатки стандартных бронежилетов. А замена металлических пластин на слой «жидкой» брони уменьшит вес, не ухудшая защиту.
При попадании пули в емкость со специальным коллоидным раствором твердые частицы раствора уплотняются и система становится локально очень вязкой. Такой механизм работы системы позволяет эффективно поглощать энергию пуль и устраняет проблемы со слабой защитой отдельных участков тела солдата.
Если не произошел разрыв емкости с раствором- через некоторое время коллоидная система вернется в исходное состояние и совершенно не будет стеснять движения солдата. В случае разрыва емкости данный участок лишается дополнительной защиты на время боя, но может быть восстановлен при ремонте.
Экономический эффект от внедрения:
Снижение массы бронежилета, уменьшение слабо защищенных мест, увеличение общей степени защиты.
Возможные риски для внедрения идеи:
Возможны ухудшения свойств коллоидных растворов при низких или повышенных температурах. Необходимы длительные тесты данного слоя брони для выявления оптимальной толщины и геометрии ячеек, а так же состава раствора.