Главная страница | Античность | Средние века | Новое время | Двадцатый век | Техника | Самолеты | Корабли | Вооруженные силы | США | Технологии и наука Кевлар - перспективный материал военного назначения

 

Кевлар - перспективный материал военного назначения

 

В последнее десятилетие человечество все шире и разностороннее использует в своей деятельности композиционные материалы (часто их называют просто композитами), образующиеся путем объемного сочетания химически разнородных веществ (компонентов). Из них с помощью различных процессов получают новые материалы сложной структуры с особыми физико-химическими свойствами.

Как считают ученые, получение новых полимерных композитов с заданными свойствами является в настоящее время одной из главных задач современной науки. Создаваемые с помощью современной технологии новые материалы и вещества в странах НАТО используются в конструкциях образцов военной техники и оружия. Пример тому — использование материалов, получаемых на основе ароматических полиамидов, синтетических волокон типов номекс и кевлар.

Военные специалисты США, например, давно занимаются поисками перспективных тканевых материалов для изготовления обмундирования и средств защиты военнослужащего, которые бы значительно уменьшали опасность воздействия поражающих факторов ОМП и современных высокоэффективных видов обычного оружия. Основная цель этих исследований — создание эластичного, огнестойкого, высокопрочного на разрыв и удар материала с хорошими эксплуатационными характеристиками: малый вес, большая стойкость к воздействию микроорганизмов, кислот, щелочей и т. д.

В результате работ, проведенных ведущими американскими, японскими и некоторыми западноевропейскими фирмами, были разработаны, испытаны и нашли применение в военном деле синтетические волокна (нейлон, полиэфир, полипропилен и номекс), а также смеси этих волокон с натуральными материалами (хлопок, шерсть и шелк). Особенно широко используется номекс — ткань на основе ароматических полиамидов (удельный вес 1,38). В последние годы американские фирмы шьют из смешанной ткани с различными добавками полевое обмундирование, летные и специальные костюмы, комбинезоны для всех видов вооруженных сил и полиции США. В настоящее время уже налажено крупномасштабное производство этого материала. В частности, только в США в 1983 году его было изготовлено более 12 тыс. т на сумму свыше 110 млн. долларов.

Американская фирма «Дюпон», продолжая дальнейшие исследования по заказу Пентагона, создала в 70-е годы новый материал — кевлар двух модификаций (К29 и К49) с лучшими свойствами, чем у номекса. Эта ткань, выполненная на основе ароматического полиамида, является дальнейшей модификацией номекса. Она сохранила уникальные свойства своих предшественников, например высокую огнестойкость. Кроме того, эта ткань сочетает достаточно высокую прочность на разрыв и удар с эластичностью, низкой плотностью и значительной стойкостью к действию микроорганизмов, кислот и щелочей. Причем эти свойства проявляются в широком диапазоне температур (от —60 до +550 °С). Максимальная температура, которую может выдержать кевлар в течение нескольких десятков секунд при сохранении 80 проц. прочности, составляет 600° С.

Указанные свойства кевлара позволяют применять его для изготовления специального обмундирования, индивидуальных за-щитных жилетов и шлемов, а в комбинации с другими полимерами в качестве армирующего материала весьма широко использовать в самолето-, корабле- и ракетостроении, а также при создании многих образцов военной техники для сухопутных войск. Учитывая большой спрос на этот материал, только в США в 1983 финансовом году его было выпущено более 50 тыс. т на сумму свыше 400 млн. долларов. За последние годы производство кевлара увеличилось в несколько раз.

Опытные образцы защитных шлемов и жилетов различной формы, изготовленные из номекса и кевлара (см. рисунок), прошли боевую проверку в период агрессии США во Вьетнаме. По оценке зарубежных специалистов, новые средства защиты на 30 проц. эффективнее, чем ранее существовавшие табельные, изготовленные из других материалов (металлических или комбинированных).

Судя по сообщениям американской печати, защитный шлем из кевлара в отличие от табельного металлического более глубокий и поэтому лучше защищает лоб и затылок, а также ушные раковины. Шлем изготавливается из нескольких (более десяти) слоев ткани, пропитанных полиэфирными смолами и спресованных при высокой температуре. Выпускаются шлемы трех размеров — большого, среднего и малого (их вес соответственно 1,5, 1,4 и 1,3 кг).

Защитный жилет изготавливается из нескольких хорошо простеганных слоев ткани кевлар, имеющих различную толщину и плотность, что значительно повышает его противодействие ударной силе осколков и пуль. Жилеты имеют три размера, а их вес доходит до 4,3 кг.

Все большее применение находят композиционные материалы с керамикой (карбидом бора и кремния) во многих других областях военной техники. В частности, в кораблестроении эти материалы используются для защиты надстроек, артиллерийских башен, электронного оборудования, различных трубопроводов, а также в качестве жаростойких покрытий и переборок. По заявлениям специалистов, широкое применение новых композиционных материалов при строительстве кораблей и судов позволит существенно снизить производственные и эксплуатационные расходы, повысить живучесть военной техники, увеличить межремонтные сроки ее эксплуатации. Указанные материалы незаменимы при постройке кораблей и судов с новыми принципами поддержания — экранопланов и на воздушной подушке.

В самолетостроении композиционные материалы находят применение для непосредственной защиты экипажей самолетов и вертолетов (например, кабины), топливных баков, основных узлов и систем управления. По подсчетам западных специалистов, широкое использование композитов в самолетостроении позволит снизить вес техники на 10—20 проц.

Для сухопутных войск американские фирмы «Белл» и «Сикорский» разрабатывают планер нового вертолета, который должен быть изготовлен почти из одних композитов. В частности, фирма «Белл» намечает широко использовать композиты с армированием углеродными волокнами. Ожидается, что это позволит снизить вес планера на 22 проц., а стоимость на 17 проц. по сравнению с изготовленным из металлов. Наружная обшивка, двери и носовая часть планера будут выполнены из кевлара, а стенки силовой установки, пол в отсеках и другие детали — из стеклопластика.

Судя по сообщениям зарубежной печати, в США и некоторых других странах Североатлантического блока продолжаются работы по поиску новых композиционных материалов с заранее заданными свойствами.

Капитан 1 ранга О. Лисов

Источник - "Зарубежное военное обозрение" №2 1986.

Последнее обновление 13.04.2016 год

Автор - Антропов Петр, 2001 - 2017.

petivantropov@gmail.com

  Рейтинг@Mail.ru