Техника и вооружение 2012 08
Шрифт:
Для организации производства таких шлемов в России требуется создать многое: организовать производство волокна, наладить выпуск так называемого «флата» – нетканого листового материала из полиэтиленового волокна и, наконец, создать или приобрести за рубежом соответствующее прессовое оборудование, обеспечивающее точность термостатирования на уровне 0,5'С. Ясно, что без государственного финансирования, используя только частный капитал, организовать такое производство вряд ли удастся.
Недостатки полиэтиленовых шлемов по сравнению со стальными точно такие же, как и тканевополимерных-большой габарит и высокий уровень запреградной травмы.
| Наименование
| Производитель | Материал защитной структуры | Уровень защиты | Масса, кг | Площадь защиты, дм^2 |
| «Маска» (с забралом с бронестеклом) | НИИ спецтехники и связи МВД России | Броневая сталь | ТТ, ПСМ с 5 м Бронестекло - ПМ с 5 м | 4,2±0,2 (2,6+0,2 без забрала) | 13,8 |
| PSH-77 (с забралом с бронестеклом) | «TIG»«Швейцария» | Титан | ТТ с 50 м ПМ с 5 м Забрало — ПМ с 5 м | 3,8±0,1 (2,5±0,1 без забрала) | 13,0 |
| Ат-95 | «Ulbrichts» (Австрия) | Титан | ТТ с 50 м ПМ с 5 м | 2,3+0,2 | 13,0 |
| «Алтын», 6Б6-3 (с забралом с бронестеклом) | ОАО «НИИ Стали» (Россия) | Титановый сплав+тканево- полимерный подпор | ТТ, ПСМ с 5 м Забрало — ПМ с 5 м | 3,9±0,25 (2,5±0,25 без забрала) | 13,8 |
| «Урал» | ОАО «НИИ Стали» (Россия) | Высокопрочный титановый Р-сплав +тканево- полимерный подпор | ТТ, ПСМ с 5 м | 2,2+0,15 | 13,8 |
| К6-ЗА (с забралом с бронестеклом) | ОАО «НИИ Стали» (Россия) | Алюминиевый сплав+тканево- полимерный подпор | ТТ, ПСМ с 5 м Забрало — ПМ с 5 м | 3,7±0,25 (2,3+0,25 без забрала) | 13,8 |
| ЗШ-1-2 (с забралом) | ЗАО НПП «класс» (Россия) | Алюминиевый сплав+тканево- полимерный подпор | ТТ, ПСМ с 5 м Забрало — ПМ с 5 м | 3,6±0,1 (2,3+0,2 без забрала) | 13,8 |
Обеспечить более высокий класс защиты, чем 1 -й, можно путем использования металлической брони (сталь, алюминий, титан) или композиций с применением полимеров и металлической брони. Характеристики некоторых шлемов, используемых в настоящее время, приведены в табл. 2. Эти шлемы применяются в основном для штурмовых операций, проводимых спецподразделениями силовых ведомств (ФСБ, МВД и пр.). В отличие от шлемов армейского назначения, к этим БШ, кроме повышенного уровня защиты, предъявляются и другие требования – в частности, увеличенная площадь защиты, в том числе лица, шеи. Большинство этих шлемов комплектуются радиогарнитурами, приборами ночного видения, другими приборными комплексами.
Из данных таблицы видно, что отечественные шлемы обеспечивают защиту по 2-му классу по ГОСТ Р 50744-95, забрала (где они применяются) – по 1 -му классу. Зарубежный титановый шлем TIG (Швейцария) имеет более низкий уровень защиты (пули ТТ с 50м и ПМ с 5м соответственно), чем российский 6Б6-3, хотя по массе они почти не отличаются. Отечественный бронешлем выигрывает за счет применения более прочных титановых сплавов.
Самый тяжелый из указанных отечественных бронешлемов – «Маска» 2-го класса с цельноштампованным корпусом (колпаком), выпускавшийся НИИ спецтехники и связи МВД. Снизить его массу невозможно даже при использовании самых высокопрочных сталей, так как технологические ограничения при штамповке корпусов не позволяют получить стальной бронешлем толщиной менее 1,8 мм. Кроме того, «Маска», как и все стальные тонкобронные структуры, имеет небольшую противоосколочную стойкость.
Замена стали на легкие сплавы в бронепреградах при сохранении их массы приводит к увеличению толщины бронепреграды. Соответственно, растет величина такой важной броневой характеристики, как отношение толщины преграды к калибру средства поражения (b/d). При этом характер разрушения бронепреграды в месте поражения меняется с «пролома» на «прокол» или «срез пробки», что приводит к большей энергоемкости преграды из-за возрастания деформированного объема металла и, в результате, к более высокой стойкости.
Первым российским опытом в использовании легких сплавов был известный шлем «Сфера» (СТШ-81), который до сих пор состоит на снабжении спецподразделений правоохранительных органов. Этот шлем, разработанный ОАО «НИИ Стали» еще в начале 1990-х гг., представляет собой пять штампованных деталей сложной формы из титанового сплава ОТ4-1, расположенных в тканевом чехле. Он обеспечивает защиту на уровне 1 -го класса по ГОСТ Р 50744-95 и от пули пистолета ТТ с дистанции 50 м. Преимущество «Сферы» – технологическая простота изготовления, недостаток – возможность «подныривания» пули в зазор между деталями, что существенно снижает защитные свойства шлема по сравнению с цельнотянутым вариантом корпуса.
Рисунок 1. Схема процесса глубокой вытяжки-штамповки пластичным металлом в жесткую матрицу.
1 – матрица; 2 – контейнер; 3 – пластичный металл; 4 – плоская заготовка.
Шлем «Рысь-Т» с кварцевым бронестеклом после испытания путей Пет (ТТ) с 5 м.
Исследования «НИИ Стали» показали, что чисто металлические преграды, даже с применением легких сплавов, для бронешлема не дают большого эффекта, поэтому было разработано альтернативное решение с применением комбинированных преград. Корпус комбинированного бронешлема сочетает в себе лицевой слой из легких сплавов с тыльным слоем из различных арамидных тканей с полимерными прослойками или из полиэтиленовых материалов. Толщина металлической оболочки выбирается с учетом обеспечения жесткости и максимальной энергоемкости корпуса бронешлема, разрушающего и деформирующего пулю. Роль полимерного подпора, реализующего преимущества высокомодульных материалов, при этом сводится к полному задержанию образовавшихся элементов демонтажа пули.
На практике получить цельноштампованную оболочку шлема из высокопрочного титанового сплава оказалось далеко не простым делом. При штамповке в затылочной части заготовки образовывалось недопустимое утонение, значительная доля заготовок уходила в брак из-за разрывов листа. «НИИ Стали» совместно с Национальным институтом авиационных технологий (НИАТ) впервые разработана технология изготовления цельнотянутого металлического корпуса шлема глубокой вытяжкой-штамповкой пластичным металлом в жесткую матрицу. Схема процесса представлена на рис. 1.
Сущность этого технологического процесса состоит в том, что плоская заготовка (4) укладывается на поверхность матрицы (1) и прижимается пластичным металлом (3), который залит в контейнер (2). Контейнер с пластичным металлом прикреплен к ползуну пресса. При рабочем ходе пластичный металл прижимает заготовку к поверхности матрицы и сворачивает ее в полость матрицы.
Разработанный способ холодной листовой штамповки-вытяжки пластичным металлом имеет большие технологические возможности по сравнению с существующими процессами штамповки и обеспечивает:
– возможность работы с различными металлическими материалами (стали, титановые и алюминиевые сплавы) различных толщин;
– изменение исходной толщины материала при вытяжке этим способом составляет не более 5-8%;
– создание условий для получения больших коэффициентов вытяжки за один проход;
– предотвращение складкообразования.
Данный метод позволил сократить сроки подготовки производства шлемов и снизить трудоемкость изготовления изделий, стоимость штамповой оснастки, затраты на основной металл, что очень важно при серийном производстве. Только такой способ изготовления позволяет получать металлические оболочки с максимально равномерной толщиной стенки (с минимальными утонениями). Это обеспечивает равномерные защитные свойства по всей поверхности шлема.