A tarefa mais importante resolvida pelas promissoras armas pequenas que estão sendo desenvolvidas dentro da estrutura do programa americano NGSW deve ser garantir a penetração garantida de armaduras corporais modernas e avançadas desenvolvidas nos principais laboratórios de armas do mundo. Antes de voltar ao problema de desenvolver uma "espada", uma arma de fogo promissora capaz de combater com eficácia as armas americanas desenvolvidas no programa NGSW, seria aconselhável se familiarizar com o "escudo" - tecnologias para criar armaduras pessoais promissoras (NIB)
Há uma opinião de que o problema da penetração do NIB é rebuscado, uma vez que se uma bala atingir o inimigo, ele ficará tão ferido que não será capaz de continuar a se envolver ativamente nas hostilidades, ou o acerto terá que ser na parte do corpo que não é protegida por elementos de armadura. A julgar pelo programa NGSW, as Forças Armadas dos Estados Unidos não consideram esse problema rebuscado. O problema é que a taxa de melhoria do NIB promissor está significativamente à frente da taxa de melhoria das armas pequenas. E as Forças Armadas dos EUA estão apenas tentando fazer um avanço na direção de uma melhoria radical das características das armas pequenas, a questão é: elas terão sucesso?
Existem duas maneiras principais de aumentar a penetração da armadura de uma munição - aumentando sua energia cinética e otimizando a forma e o material do núcleo da munição / munição (é claro, não estamos falando de munição explosiva, cumulativa ou envenenada). E aqui chegamos a um certo limite. Uma bala ou núcleo para isso é feito de ligas cerâmicas de alta dureza e densidade suficientemente alta (para aumentar a massa), elas podem ser feitas mais duras e resistentes, dificilmente mais densas. Aumentar a massa de uma bala aumentando suas dimensões também é praticamente impossível nas dimensões aceitáveis de armas portáteis. Resta um aumento na velocidade do projétil, por exemplo, para hipersônico, mas neste caso, os desenvolvedores se deparam com enormes dificuldades, na forma de falta de propelentes necessários, desgaste extremamente rápido do cano e alto recuo atuando no atirador. Enquanto isso, a melhoria do NIB está indo muito mais intensamente.
Materiais (editar)
Desde o seu início, a armadura pessoal percorreu um longo caminho desde couraças e placas de aço até a armadura corporal moderna feita de tecido de aramida com inserções feitas de polietileno de alta densidade de ultra-alto peso molecular (UHMWPE) e carboneto de boro.
O NIB está se aprimorando nas áreas de busca de novos materiais, criando elementos de blindagem compósitos e metal-cerâmicos, otimizando a forma e a estrutura dos elementos NIB, inclusive em micro e nanoescala, o que efetivamente dissipará a energia de balas e fragmentos. Soluções mais exóticas também estão sendo elaboradas, como a "armadura líquida" baseada em fluidos não newtonianos.
A maneira mais óbvia é melhorar os designs tradicionais de armaduras corporais, reforçando-os com inserções feitas de materiais compostos e cerâmicos promissores. No momento, a maior parte do NIB está equipada com pastilhas de aço temperado, titânio ou carboneto de silício, mas eles estão gradualmente substituindo-as por elementos de armadura de carboneto de boro, que têm um peso menor e uma resistência significativamente maior.
Estrutura
Outra direção para o aprimoramento do NIB é a busca pela estrutura ótima de colocação dos elementos blindados, os quais, por um lado, devem cobrir a área máxima de superfície do corpo do lutador, e por outro lado, não devem restringir seu movimento. Como exemplo, embora não inteiramente bem-sucedido, mas de desenvolvimento interessante, pode-se citar a armadura Dragon Skin, projetada e fabricada pela empresa americana Pinnacle Armor. A armadura corporal "Dragon Skin" tem um arranjo escamoso de elementos de armadura.
Discos colados feitos de carboneto de silício com um diâmetro de 50 mm e uma espessura de 6,4 mm fornecem a conveniência de usar este NIB devido a uma certa flexibilidade do design e ao mesmo tempo uma área suficientemente grande da superfície protegida. Este design também oferece resistência a repetidos ataques de balas disparadas de armas pequenas à queima-roupa - "Dragon Skin" pode resistir a até 40 tiros de uma submetralhadora Heckler & Koch MP5, rifle M16 ou rifle de assalto Kalashnikov (a única questão é quanto de qual e qual cartucho?).
A desvantagem do layout "escamoso" da armadura corporal dos elementos da armadura é a quase total falta de proteção do soldado contra ferimentos além da barreira, o que leva a ferimentos graves ou morte de militares mesmo sem penetrar no NIB, como resultado da armadura corporal desse tipo não passou nos testes do Exército dos EUA. No entanto, eles são usados por algumas forças especiais e serviços especiais dos Estados Unidos.
Um esquema "escamoso" semelhante foi implementado na armadura soviética ZhZL-74 projetada para proteção extrema contra armas frias, na qual elementos de armadura - discos com um diâmetro de 50 mm e uma espessura de 2 mm feitos de liga de alumínio ABT-101 eram usado.
Apesar das deficiências do NIB "Dragon Skin", o arranjo escamoso de elementos de armadura pode ser usado em combinação com outros tipos de proteção de armadura e elementos de absorção de choque para reduzir o impacto de balas e fragmentos além da barreira.
Cientistas da American Rice University desenvolveram uma estrutura incomum que permite que o objeto absorva a energia cinética com mais eficiência do que um objeto monolítico da mesma matéria-prima. A base do trabalho científico foi o estudo das propriedades dos plexos de nanotubos de carbono, que possuem densidade ultra-alta devido ao arranjo especial dos filamentos, com cavidades em nível atômico, o que lhes permite absorver energia com alta eficiência quando colidindo com outros objetos. Como ainda não é possível reproduzir integralmente tal estrutura em nanoescala em escala industrial, decidiu-se repetir esta estrutura em macro tamanhos. Os pesquisadores usaram filamentos de polímero que podem ser impressos em impressora 3D, mas dispostos no mesmo sistema dos nanotubos, e acabam ficando com cubos de alta resistência e compressibilidade.
Para testar a eficácia da estrutura, os cientistas criaram um segundo objeto do mesmo material, mas monolítico, e uma bala foi lançada em cada um deles. No primeiro caso, a bala parou já na segunda camada, e no segundo foi muito mais fundo e danificou todo o cubo - permaneceu intacto, mas coberto de rachaduras. Um cubo de plástico com uma estrutura especial também foi colocado sob pressão para testar sua resistência sob pressão. Durante o experimento, o objeto encolheu pelo menos duas vezes, mas sua integridade não foi violada.
Espuma de metal
Por falar em materiais cujas propriedades são em grande parte determinadas pela estrutura, não se pode deixar de referir os desenvolvimentos no domínio da espuma metálica - metal ou espuma metálica composta. A espuma de metal pode ser criada com base em alumínio, aço, titânio, outros metais ou suas ligas.
Especialistas da Universidade da Carolina do Norte (EUA) desenvolveram um metal de espuma de aço com uma matriz de aço, envolvendo-o entre a camada superior de cerâmica e uma fina camada inferior de alumínio. Espuma de metal com menos de 2,5 cm de espessura impede as balas perfurantes de 7,62 mm, após o que um orifício de menos de 8 mm permanece na superfície posterior.
Entre outras coisas, a placa de espuma reduz efetivamente os efeitos dos raios X, radiação gama e nêutrons, e também protege contra fogo e calor duas vezes mais do que o metal convencional.
Outro material de estrutura oca é uma forma ultraleve de espuma, criada pela HRL Laboratories em conjunto com a Boeing. O novo material é cem vezes mais leve que o poliestireno - é 99,99% ar, mas tem uma rigidez extremamente alta. De acordo com os desenvolvedores, se um ovo for coberto com esse material e cair de uma altura de 25 andares, ele não se quebrará. A espuma resultante é tão leve que pode repousar sobre um dente-de-leão.
O protótipo utiliza tubos ocos de níquel conectados entre si, cuja disposição é semelhante à estrutura dos ossos humanos, o que permite que o material absorva muita energia. Cada tubo tem uma espessura de parede de cerca de 100 nanômetros. Em vez de níquel, outros metais e ligas podem ser usados no futuro.
Este material ou seu análogo, bem como o material de polímero estruturado acima mencionado, podem ser considerados para uso em NIBs promissores como elementos de luz e suporte de absorção de choque durável projetado para minimizar danos ao corpo por balas além da barreira.
Nanotecnologia
Um dos materiais mais promissores, que deve ser amplamente utilizado em várias indústrias no século 21, é o grafeno, uma modificação alotrópica bidimensional do carbono formada por uma camada de átomos de carbono com a espessura de um átomo. Especialistas espanhóis estão desenvolvendo uma armadura à base de grafeno. O desenvolvimento da armadura de grafeno começou no início dos anos 2000. Os resultados da pesquisa são considerados promissores, em setembro de 2018, os desenvolvedores passaram para os testes práticos. O projeto é financiado pela Agência Europeia de Defesa e encontra-se em curso, com a participação de especialistas da empresa britânica Cambridge Nanomaterials Technology.
Trabalho semelhante está em andamento nos Estados Unidos, em particular na Rice University e na University of New York, onde experimentos foram realizados para bombardear folhas de grafeno com objetos sólidos. A armadura de grafeno deve ser significativamente mais forte do que Kevlar e será combinada com a armadura de cerâmica para os melhores resultados. O maior desafio é a produção de grafeno em quantidades industriais. Porém, dado o potencial desse material em diversos setores, não há dúvidas de que uma solução será encontrada. De acordo com informações privilegiadas que apareceram nas páginas da mídia especializada em dezembro de 2019, a Huawei planeja lançar o smartphone P40 com bateria de grafeno (com eletrodos de grafeno) no mercado no início de 2020, o que pode indicar avanços significativos na produção industrial de grafeno.
No final de 2007, cientistas israelenses criaram um material autocurativo baseado em nanopartículas de dissulfeto de tungstênio (um sal do metal de tungstênio e ácido sulfídrico). Nanopartículas de dissulfeto de tungstênio são formações nanotubulares ou semelhantes a fulereno em camadas. Os nanotubulenos possuem características mecânicas recordes que são fundamentalmente inatingíveis para outros materiais, flexibilidade e resistência incríveis, que estão no limite da resistência das ligações químicas covalentes.
É possível que, no futuro, coletes à prova de balas preenchidos com este material possam superar em características todos os outros modelos NIB existentes e promissores. No momento, o desenvolvimento do NIB à base de nanotubos de dissulfeto de tungstênio está em fase de pesquisa em laboratório devido ao alto custo de síntese do material de partida. No entanto, uma determinada empresa internacional já está produzindo nanopartículas de dissulfetos de tungstênio e molibdênio na quantidade de muitos quilos por ano usando uma tecnologia patenteada.
Uma grande empresa de defesa britânica, a Bae Systems, está desenvolvendo uma armadura corporal preenchida com gel. Em uma armadura preenchida com gel, ele deve impregnar a fibra de aramida com um líquido não newtoniano, que tem a propriedade de endurecer instantaneamente com o impacto. Acredita-se que a "armadura líquida" é uma das áreas mais promissoras para o desenvolvimento de NIB promissores. Esse trabalho está sendo realizado na Rússia em relação ao promissor conjunto de equipamentos para os soldados "Ratnik-3".
Assim, pode-se concluir que NIBs promissores são planejados para serem criados usando as tecnologias mais recentes na vanguarda do progresso tecnológico. Se falamos de armas pequenas, então não se observa aqui tal motim de tecnologia. Qual é a razão disso, a falta de necessidade ou o conservadorismo da indústria armamentista?
Muitos projetos de NIBs promissores certamente chegarão a um impasse, mas alguns deles certamente "atirarão", e possivelmente tornarão obsoletas todas as armas de fogo do século 20, assim como arcos, bestas e armas de fogo com munição se tornaram obsoletos em seu tempo. Além disso, a armadura não é a única peça importante do equipamento para um lutador que pode aumentar radicalmente sua capacidade de sobrevivência na batalha.
