Редактор Geektimes
277,2
рейтинг
28 октября 2015 в 20:23

Броневая керамика выдерживает выстрел из винтовки СВД новость

Российские компании «НЭВЗ-Керамикс» и «Вириал» представили на форуме «Открытые инновации» наноструктурированную керамику, предназначеную для баллистической защиты личного состава и военной техники.

Некоторые образцы имеют самый высокий класс защиты 6а — то есть выдерживают выстрел из снайперской винтовки Драгунова (СВД).

image

Компания «Вириал» на выставке «Открытые инновации 2015» представила керамические броневые элементы из карбида кремния для защиты боевой техники.

Эти керамические пластины выдерживает выстрел из винтовки СВД с патроном 7,62×54 мм R с энергией 3990 Дж. Их можно применять для защиты от баллистических воздействий сухопутной техники, судов, авиационной техники и личного состава.

image

Бронекерамика из карбида кремния на удивление лёгкая. Но вариант из карбида бора — ещё легче.

image



Ещё один пример изделий из бронекерамики.





Другая российская компания ЗАО «НЭВЗ-Керамикс» разрабатывает и производит наноструктурированную керамику для медицины, включая протезы суставов и шурупы для позвоночника, для электроники и микроэлектроники, и бронекерамику. Пример на выставке — кираса на фотографиях.

Компания наладила производство эндопротезов тазобедренного сустава из нанокерамики в Новосибирске, оно должно стать вторым в мире по масштабу после немецкого конкурента «Керамтек», занимающего 93% всего рынка. К 2016 году планирует выйти на 20 000 эндопротезов в год. Компания производит зубные коронки, эндофиксаторы, пластины и шурупы для позвоночника.



image

Иван Сычев @ivansychev
карма
59,7
рейтинг 277,2
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (72)

  • +7
    А если сердечник пули тоже из карбида кремния?
    • +4
      Хороший вопрос. Завтра постараюсь задать на выставке.
    • +18
      А сзади враг с урановым ломом…
      • +16
        И ведром ртути
        • +2
          Ага. Красной.
        • –4
          Сами топите урановые ломы в ртути!
      • +2
        А что он против ртутного бронежилета-то сделает? =)
    • +1
      Или просто вольфрам.
      • 0
        Там говорят, не просто вольфрам. Там он как-то обработан и с чем-то сплавлен. В сердечниках. Чтоб не крошился и не скользил.
        • +1
          Карбид вольфрама?
          • 0
            А вот и не уверен что карбид — у чистого вольфрама удельный вес меньше, а пластичность — побольше. Знаменитые твердые сплавы — победит(сталинит) это карбид вольфрама в матрице из кобальта.При 3% кобальта — очень твердая и очень хрупкая. При 15% — менее твердая и довольно пластичная. Что там военные запихивают на самом деле -не знаю, но уран в крайне эффективных сердечниках ни разу не супертвёрдая штука. Зато имеет очень высокий удельный вес. Это говорит о реальных требованиях у начинке.
            • 0
              у чистого вольфрама удельный вес меньше


              Это в какой вселенной?..

              уран в крайне эффективных сердечниках ни разу не супертвёрдая штука. Зато имеет очень высокий удельный вес


              Уран легче вольфрама (чуть-чуть).
              • 0
                Да я описался — карбид, естественно имеет меньшую плотность.
        • +1
          Емнип, сердечники для особо убойных БП сейчас модно делать из обедненного урана. Карбид вольфрама раньше использовали.
          • +1
            Вольфрам просто самый плотный из нерадиоактивных. А значит и лучшее соотношение массы к лобовому сопротивлению.
            • +1
              Обедненный уран менее радиоактивен, чем урановая руда. По плотности вроде бы +- так же, как и вольфрам, но пирофорнее его.
              • +1
                Плюс он вроде как относится к отходам. То есть такой вариант утилизации в противника.
                • +2
                  Кроме высокой плотности есть еще оно достоинство обедненного урана пирофорность, то есть самовоспламенение металлов при превращении в пыль. То есть, при попадании происходит разрушение сердечника, и попавшее, в заброневое пространство, крошка воспламеняется. Нанося дополнительный урон, кроме того вдыхание подобной взвеси, негативно сказывается на здоровье человека.

                  Использование обедненного урана в первую очередь обусловлено его дешевизной (для стран где развита переработка урана), по сравнению с вольфрамовыми сплавами.
                  • +2
                    Последнее утверждение неверно. Ключевым (и уникальным) свойством урана является не пирофорность (это уже «заброневой» эффект), а особые физические свойства материала в момент пробития. Хорошо описано в этой статье в «Популярной механике», например.
          • 0
            Уран только США используют. И то только в пушках, в пулях свинец, сталь, карбид вольфрама и вольфрам.
            • 0
              Так же американцы используют обедненный уран в качестве одного из компонентов комбинированной брони на танках Abrams (M1A1HA, M1A1HC и так далее).
            • 0
              У нас тоже в некоторых ракетах класса воздух-воздух боевая часть содержит урановые стержни. Даже ставят такие вот
              скромные метки
              image
              • +1
                Ё-маё… Мы про пули говорим, при чём тут танки и ракеты!
                Ещё вспомните, что в гражданских самолётах балласт урановый…
            • 0
              3БМ-29, 3БМ-3?, 3БМ-48. Не говорите, если не в теме. Вопрос применения этих боеприпасов покрыт мраком.
              • 0
                Они разработаны, но никаких сведений об их использовании нет.
                Я же писал именно «используют».
      • 0
        Или обедненный уран…
    • +3
      Плотность карбида кремния довольно мала — значит энергия такой пули будет поменьше. При столь высоких скоростях скорее всего будут более эффективными, сердечники высокой плотности, не хрупкие, но твёрдые! Чтоб не расплёскивались. Разрушение кристаллической решётки карбида кремния потребует немало энергии. В случае защитной пластинки это хорошо — защитный эффект. В случае наконечника пули — это плохо — снижает эффективную концентрацию энергии в точке контакта. Такое мое ИМХО.
      • 0
        Вместо полной замены наконечника пули, его просто покрывают слоем более прочного материала, известная технология.
    • +1
      Тогда пуля будет легкая и у нее не будет энергии на 4 кДж.
      И броник она не пробьет.
    • +1
      То он будет намного хуже того, что применяют сейчас.
      Карбид кремния относительно лёгкий, потому его и пихают в броню, которую надо носить. А пуле надо быть тяжёлой, потому там из карбидов карбид вольфрама рулит.
    • 0
      Энергия пули зависит от массы пули и ее скорости. Скорость у нас ограничена объемом пороха в патроне (т.е. нельзя увеличить гильзу т.к. она не влезет в существующее оружие). Остается увеличивать массу самой пули. А вот тут засада. Как написано в статье карбид кремния — очень легкий материал. Тут уж лучше спросить что будет если сердечник делать из обедненного урана (он самый тяжелый из когда-либо применяемых в оружии)

      В разрушителях легенд был эпизод про то как они 2-х граммовым шариком для пинг-понга пробивали тушку свиньи. Правда там им приходилось увеличивать скорость шарика до сверхзвуковой.
      • 0
        Я не настоящий сварщик, и мне как раз интересно: что больше влияет на пробивную способность — твердость пули или просто ее энергия? Если второе, тогда да, имеет смысл просто делать ее как можно тяжелее при той же скорости.
        • –1
          При высоких энергиях металл начинает течь как жидкость. Возможно Вы слышали что при лобовых столкновениях машины могут сливаться вместе. Так что тут нужно рассчитывать конечную энергию и твердость сплава пули. Так что, наверное, и то и другое. Но в описанном мной эпизоде разрушителей легенд хрупкий шарик для пинг-понга пробил 4 сантиметра хрюшки. При дальнейшем увеличении энергии шарик разлетался в воздухе на части.
          • +2
            Те же разрушители проверили, что даже на сверхзвуковой скорости нет никакого сливания автомобилей вместе…
        • 0
          Зависит от формы, массы и скорости пули.
          На скорости 200 м/с точно предельно важна именно твёрдость.
          На скорости 2000 м/с точно важна только энергия.
          Посередине важно и то и другое.
      • 0
        Вообще-то уменьшение массы пули автоматически ведёт к увеличению скорости.
        Пулями массой 12 г моя винтовка даёт максимум 750 м/с, а пулями 8 г — под 900 м/с.
        Другое дело, что по мере уменьшения массы пули падает КПД…
        • 0
          А кинетическая энергия это mv2/2, если я не ошибаюсь. Скорость наращивать выгоднее.
          • 0
            Для огнестрельного оружия почти некуда уже наращивать. Остаются только рейлганы.
          • +1
            Сопротивление воздуха пропорционально квадрату скорости…
          • +1
            Выгоднее в том случае, если также просто…
            А в реальности повысить массу пули с 8 г до 32 г большой проблемы не составляет, а вот повысить скорость с 900 м/с до 1800 м/с не просто сложно, а принципиально невозможно: это выше скорости свободного истечения пороховых газов. На практике можно достичь примерно 1500 м/с, но при этом КПД будет мизерный, основная часть энергии пороха уходит на разгон самого пороха. Из-за этого скорости более 1000 м/с в огнестрельном оружии используются крайне редко.
    • +2
      Дело в том, что керамические бронепластины не применяются без иных материалов, типа кевлара.
      По сути, бронежилет класса 6а состоит из кевларовой основы 3-го класса, на которую навешаны пластины, повышающие стойкость жилета до 6а.

      Суть керамических бронепластин заключается в том, чтобы отнять у пули львиную часть энергии, при этом, сама пластина частично разрушается. В случае, если вторая пуля попадает в то же место, то в большинстве случаев она пробивает разрушенный участок пластины.

      Нет смысла делать сердечник из карбида кремния.
      Дело в том, что большое значение имеет кинетическая энергия пули и чтобы она была высокой, пуля должна иметь большую массу.
      Именно поэтому бронебойные пули (точнее сердечники) изготавливают из вольфрамовых сплавов, так как такой сплав имеет порядка 18гр. на 1см3, в то время как стальная всего 7.8гр. на 1см3, следовательно, вольфрамовая пуля (сердечник) может иметь в 2 с лишним раза больше кинетической энергии, а вот пуля из более легкого карбида кремния будет иметь очень низкую кинетическую энергию и соприкоснувшись с такой пластиной, рассыпется, оставив на ней небольшую ямку.
  • +1
    А какая минимальная толщина этой керамики, можете спросить? Вот, например, велосипедный шлем или наколенники толщиной в 1 мм можно сделать?
    • +18
      Велосипедный шлем от другого защищает. Приложите к голове 1 мм лист и ударьте через него молотком — броня не пробита, но сотрясение мозга есть. Шлем для того и толстый, что сминаясь сам, он гасит энергию удара и растягивает удар по времени, чтобы не было больших ускорений.
      • –1
        Ладно-ладно, про велосипедный забыли. А мотошлем? Он как раз состоит из прочной тонкой внешней скорлупы и толстого внутреннего пенопластового слоя для поглощения энергии удара.
        • +2
          Велосипедный точно так же устроен.
  • –15
    Все самые значимые инновации в стране опять опять из области оборонки… Второе пришествие СССР.
    • +4
      Не поверите, но это не только у нас…
    • +6
      Вы так говорите, как будто это что-то плохое. Хотя, я понимаю, что многим ближе позиция из анекдота: "-Он тебе скажет: «Я твой дома труба шатал!», а что ты ему ответишь? Пол-второго, да?"
      • –1
        Так конечно же плохое. Идиотам круглосуточно промывают мозги на тему «вокруг нас сплошные враги со всех сторон, надо защищаться», идиоты рады тому, что урезают всё от здравоохранения до образования в пользу оборонки. Хотя нет, именно такой формулировке они как раз обычно не рады. Идиоты не любят задумываться над тем, откуда берутся лишние деньги на оборонку в условиях жуткого дефицита бюджета.
        • –2
          Вроде как на оборонку у нас тратится 6% ВВП?
          • +1
            10% расходов в 2015г. (1,6трлн) идет в минобороны, в следующем году его бюджет собираются повысить раза в два (кстати, в следующем же году ожидается исчерпание резервов — на широкую ногу мы, банкроты, живем). Для сравнения, у минобра сейчас 2.72%. Минздрав — 1.31%, и их собираются дополнительно прилично подрезать. Либо у нас всё с последними двумя прекрасно, либо бюджет распределяется совершенно неправильно.

            Вот и думайте, в какую жопу мы бодро шагаем.
            • +1
              … минобороны… бюджет собираются повысить раза в два

              Вы зачем обманываете?
              В 2015-м было 3,286 трлн.руб. или 21,2% бюджета.
              В 2016-м будет 3,14 трлн.руб. или 20,6% бюджета.
              То есть расходы на оборонку даже немного уменьшатся, как в абсолютном, так и в относительном значениях.
      • –4
        /хмуро/
        Плохо то, что предыдущий комментатор ошибается. Это не второе пришествие СССР, это РКМП2.0. Не за горами мировая война, а власти, как, впрочем, и «свободно мыслящая» интиллигенция, ан масс до сих пор ведут себя так, будто впереди только мир и всеобщее процветание…
    • +2
      Область важная и нужная, её надо развивать. А тут ещё и достижения есть.

      СССР тут зачем приплетать?
      СССР внес приличный вклад в науку, искусство. Не только «бомбы» делали.
    • +1
      Большинство научных прорывов обязано оборонке. Обезьяна вероятно взяла палку, что бы ей ударить другую обезьяну. В Интернете Вы точно так же сидите в первую очередь благодаря оборонке. Хочешь жить — изобретай, а уже потом изобретенное пускай в другие сферы, помимо оборонки.
    • +2
      Одна аббревиатура: DARPA.
  • +7
    Что-то я не понял, что тут нового?..
    Керамические броники 6а класса 10 лет назад уже существовали. 5 лет назад они уже точно выдерживали множественные попадания бронебойных пуль из СВД (сам держал в руках несколько бронепластин, которые с одной стороны как дуршлаг, а с другой — целые).
    • +2
      Нанотехнологии и инновации, как вы не понимаете!
    • +7
      Сам держал в руках несколько дуршлагов, там отверстия с обоих сторон.
    • +1
      Вес.
      • +2
        Не обнаружил в статье ничего про то, какой вес у этих бронепанелей, насколько он снижен по сравнению с тем, что было 5 лет назад.
    • +1
      4к Дж это примерно энергия пудовой гири, сброшенной из окна 5 этажа дома. Интересно, если броня — не жесткий панцирь-скорлупа, а подобный набор пластин, то достаточно ли будет для выживания просто факта непробития брони (при таких вводных удар, даже будучи распределенным по большей площади, переломает ребра и устроит кашу из внутренних органов).
      • +1
        Недостаточно. Я представил падение гири на человека, который на грудь стальную пластину положил. С другой стороны, отделаться пробитым лёгким и странными рёбрами после СВД…
        • 0
          Тут есть вот такой момент. Не вся энергия пули передается пластине и далее телу, пуля может и отскочить, например. Ну или часть энергии будет поглощена амортизатором, т.е. до тела не дойдет. А при падении гири — почти вся энергия пойдет дальше.
        • 0
          Вообще-то большая часть энергии пули переводится в другие виды энергии (по большей части в тепловую). А также на разрушение или изменение структуры или агрегатного состояния материала. Еще часть оставаясь кинетической — меняет вектор (ударные волны и всё такое)
          Собственно — задача брони в том и состоит, чтобы поглотить или перенаправить энергию. Желательно всю. И размер/площадь важны только для «плохой» брони, поглотившей не всё.
      • +2
        Не совсем корректное сравнение. Масса пули во много раз меньше массы гири. Чем меньше отношение массы снаряда к массе мишени, тем меньшая доля энергии передается мишени.
      • +2
        Вы КРАЙНЕ ошибочно рассматриваете энергию в отрыве от импульса.
        Импульс сохраняется и передаётся телу.
        Кинетическая энергия НЕ сохраняется, она уходит в нагрев. Телу, в случае пули, достаётся мизерная часть. А вот в случае гири, из-за её импульса, который на три порядка больше, телу достанется почти вся энергия.
      • +2
        Для оценки «ударного-дробящего» (а не пробивного) воздействия нужно сравнивать не кинетическую энергию, а импульс снаряда (массу умножить на скорость) и у винтовочной пули он намного меньше чем у гири сброшенной с 5го этажа:

        винтовояная пуля это порядка 10 грамм и скорость 800 м/с = 0,01 * 800 = 8
        гиря 16 кг с 5 этажа это примерно 20 м/с = 16 * 20 = 320

        Кроме теории это давно проверено на практике — бронежелеты с подобными керамическими пластинами уже довольно давно используются в армии США и некоторых других стран штатные/стандартные бронежилеты во всех подразделениях непосредственно «работающих» на земле (недавно и в РФ стали поступать в «образцовые» части). Никаких существенных травм солдат при попадании пули калибра 7.62 в такой бронежелит не получает. А пулю калибра 5.56/5.45 в таком бронежилете может и даже не заметить во время боя(когда внимание на мелочи не отвлекается + адреналин) если она в бронежилет попала и ничего больше не задела.

        Травмы от пистолетной пули «принятой» на мягкий (обычно кевларовый) гражданский/полицейский бронежилет и то серьезней (здоровые синяки как минимум, бывают и сломанные ребра).
  • +2
    Компания наладила производство эндопротезов тазобедренного сустава из нанокерамики в Новосибирске, оно должно стать вторым в мире по масштабу после немецкого конкурента «Керамтек», занимающего 93% всего рынка.

    Звучит как «убийца iPhone».
    • +1
      Цены сравните. И вспомните такую вещь, как «омс»
  • 0
    НЭВЗ-Керамикс — связан как-то с «тем самым» НЭВЗом, который делает электровозы?
    • 0
      скоро нэп закончится и все будем токарить на многопрофильных государственных уралвагонзаводах…

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.