보호 및 예약 시스템. 도전, 기회 및 동향
사진의 M1117 ASV와 같은 현대 BBM은 대개 강철 및 알루미늄의 주요 구조용 외장과 다양한 합금, 세라믹, 복합재 또는 이들의 조합으로 이루어진 추가 보호 구성 요소로 보호됩니다
미국과 전략적 파트너에게 현행 및인지 된 전술적 약속을 충족시키기위한 향상된 보안 및 예약 옵션에 대한 필요성은 분명합니다. 그럼에도 불구하고 논리적 종식을 추구하고있는 아프가니스탄에서 미국 주도의 다국적 사절단은 이라크에서 병력을 보호하고 국방 시스템을 개발하기위한 새로운 계획을 수립하기위한 전략을 수립하는 작업과 요구 사항에 관한 교훈으로부터 이익을 얻을 것입니다.
보호 및 예약 시스템 (MSS) (다른 용어 구조 보호)은 중요한 시스템 및 자원에 중대한 영향을 미치고 또한 전투기에 직접적인 영향을 미치기 때문에 전략적 도구입니다. 이것은 주로 고정 위치 및 주변 보안에 대한 위협뿐만 아니라 분리 된 군대 및 순찰차의 위협이 특히 심각한 비대칭 운영 환경을 나타냅니다. 이러한 전투 결과가 급속도로 발전하고 있지만 전자 방범 시스템과 효과적인 방위 솔루션을 함께 사용하면 군대가 생존하고 반격하고 지배 할 수있는 결정적인 이점을 제공 할 수 있습니다. 반대로, 병력을 보호하기위한 적절한 또는 효과적인 기반 시설이 없다는 것은 전투원과 비 전투원을 모두 매복 전술에 취약하게 만들 수 있으며 지역 군대의 현대 작전 교훈의 핵심입니다.
기본 양상
구조용 갑옷은 탄도 공격에 강하고 고정식, 이동형 또는 이동식 운송 시스템 및 개인 탄도 보호 솔루션에 통합 될 수있는 전략적 재료의 유형을 말합니다. 강철 및 알루미늄 또는 철근 콘크리트와 같은 전통 소재뿐만 아니라 나노 소재 및 세라믹 복합 소재를 포함한 첨단 소재를 사용하여 SZB를 생산할 수 있습니다. 구조용 갑옷의 사용에 대한 예는 경비 탑, 병력 또는 보안 밴, 차량 보호 시스템 및 전투기의 개인 보호와 같은 영구 및 임시 구조물의 제조입니다. 후자에는 착용 할 수있는 방패 또는 도로 차단 및 휴대 기갑 전투 배치를위한 보안 시스템이 포함될 수 있습니다.
외골격 개념을 세 가지 시도 : BLEEX, Raytheon SARCOS 및 Lockheed Martin HULC 프로젝트
따라서 보호 및 예약 시스템 (SZB)은 전투 및 기타 위험이 높은 환경에서 전술적 및 전략적 생존 가능성을 향상시키는 데 크게 도움이 될 수 있습니다. 그들의 힘의 보호 프로그램을위한 핵심 요소입니다. 또한 도시의 상황과 반란 진압 작전 수행 중 도로변 광산과 RPG와 같은 여러 가지 유형의 비대칭 공격에 대응하기위한 기초이기도합니다. 경량 복합 재료 및 기타 첨단 이물질로 제작 될 수 있기 때문에 지상 기반 레이더에서 더 많은 마스킹 재료로 차량을 보호하는 것과 같이 보호 된 인프라의 서명을 관리하는데도 유용합니다. 실제로, SZB의 적용은 가장 다양하며, 만들 수있는 재료와 동일합니다.
SZB가 형성되는 일부 재료는 이색적이고 새로운 재료, 즉 전통적인 재료의 기능에 추가하여 새로운 특성을 갖는 재료로 분류 될 수 있습니다. 예를 들어 나노 튜브 및 나노 섬유를 비롯한 첨단 복합 재료뿐만 아니라 첨단 복합 재료는 갑옷 보호의 특성을 향상시킬 수 있습니다. 이전에 전투 공격에 대한 보호 수준이 낮은 것으로 간주되었던 제안 된 비 전투 지역의 구조는 이제 NWB를 구현하기위한 계획에 포함됩니다. 예를 들어 군사 건설 분야에서 2012의 승인을받은 XNUMX의 행위에 따르면 미국 및 나토 국가에서 기존 인프라를 만들고 현대화함으로써 군대 건물 프로젝트의 안전 표준을 높일 수 있습니다. 민간 부문의 건설에서 구조용 보호 장치는 소음을 줄이고 단열재를 증가시킬 수 있기 때문에 안전, 인체 공학 및 외부 고려 사항으로 인해 신규 건설 프로젝트 및 기존 건물의 재건축에 대한 SZB 요구 사항도 증가하고 있습니다. 그러나 적대 행위에 대한 참가자 보호를위한 요구 사항은 군사 계획 기관의 가장 큰 관심사 중 하나이다.
US Engineering Forces (USACE)는 전 세계적으로 군사용, 민간용 및 국가 보안 인프라를 구축하기위한 미국 정부 프로그램을 담당합니다. 미국 국방성 (USACE)이 건설 한 가장 유명한 프로젝트 인 펜타곤은 안전과 보안 프로그램의 중요성과 진행중인 국가 안보 및 군대의 작전 수행에 대한 준수 여부를 상기시켜줍니다. 1941에서 공사가 완료되었으며, 전략적 원자재 부족으로 인해 소량의 금속이 사용되었으며, 펜타곤은 거의 전적으로 철근 콘크리트로 지어졌습니다. 결론적으로 9 월 11 직후 미국 토목 학회 (UNDERX)가 만든 건물 국가 연구반은 펜타곤의 원래 설계 및 건설 요소가 제트기 공격 중 안정성에 기여했으며 물리적 인 피해와 인명 피해는 제한적이라고 밝혔다. 무결성, 이중화 및 에너지 흡수의 설계 특성이 그룹 보고서에서 강조되었습니다. 이러한 요소들은 "미래에 점진적인 파괴에 대한 저항이 매우 중요하게 여겨지는 건물과 다른 구조물의 프로젝트에 포함되어야한다"고 말했다.
국내외의 고정 및 이동 정부 시설에 크거나 작은 동일한 속성 및 요구 사항을 적용하는 경우와 유사하게, 실제 위협 요소로부터 보호하기 위해 내장 된 구조 요소와 같이 탄도 공격에 대응하기위한 강화 된 보안 요소를 포함해야합니다. 결과적으로, MSB는 군대 및 민간 차원의 노력의 핵심이며 미래에 공통적으로 보일 수 있습니다.
보호를위한 엄지 손가락 규칙
단일체 시스템
강하고 낫지 만 "적절한"강도는 발사체를 파괴합니다
더 점성이 높을수록 "적절한"인성이 균열에 강합니다.
더 두꺼울수록 좋다.
무거운 것이 더 좋다.
하나의 두꺼운 판은 두 개의 얇은 라미네이트 판보다 낫습니다.
기울기 (회의 각도)가 클수록
다 재료 시스템 (하이브리드)
더 단단한 것은 항상 좋은 것은 아니지만 하드 클래딩이 보통 존재합니다.
더 많은 점성이 항상 좋은 것은 아니지만 일반적으로 점성의 기본이 있습니다.
두꺼운 것이 항상 더 나은 것은 아닙니다.
더 무거운 것이 항상 좋은 것은 아니다.
두 개의 얇은 판은 두꺼운 판보다 낫습니다.
큰 경사가 항상 좋은 것은 아닙니다.
적응 형 혜택
전통적인 갑옷 재료는 새로운 보안 문제에 제한을 가하는 반면, 복합 재료 및 나노 재료를 포함한 고급 재료는 구형 시스템에 비해 상당한 이점을 보여 극한 상황에서도 군인의 생존율을 높였습니다.
기존의 방어 시스템의 단점은 냉전의 유산 중 하나 일 수 있습니다. 그 당시의 군사적 교리는 건설 지역 (MOBA - 건설 지역의 이동 작업) 또는 도시 군사 작전 (MOUT - 도시 지형의 군사 작전)에서 군사 작전에 초점을 두지 않았습니다. 걸프전 이후에 등장한 교리는 제한된 기간 동안 충격과 공포의 시나리오에서 배치 가능한 첨단 기술, 고정밀 기능을 기반으로했다. 물론 이것은 초기에 주로 첨단 공세 시스템과 전술이 중요했던 이라크에서는 일어나지 않았으며 오랜 기간 동안 작전 속도를 견뎌야 할 필요성이 대두되었습니다.
SPB는 MOUT 캠페인의 맥락에서 발생하는 것을 포함하여 연극이나 지역 수준의 장기적인 운영에 관련된 힘에 이점을 제공합니다. 예를 들어 군 장비 및 귀중한 물건을 고위험으로 보호하는 것과 같은 이점은 분명하며 일부는 덜 분명합니다. 여기에는 환경 문제 및 인체 공학적 안전과 전투 전자 장치 및 기타 중요 정보 인프라 스트럭처를 잠재적으로 손상시키는 비대칭 효과로부터 보호하고 강화 및 보호하는 것이 포함될 수 있습니다. 그러나 일련의 기술로서의 SZB는 전체 분야의 방위 기술을 다루는 기술보다 훨씬 더 중요한 의미를 가질 것입니다. 이는 구조용 장갑이 군대의 모든 지점에 공통적 인 기술 분야이며, 다른 방위 용도 및 군사 장비 범주, 국가 안보의 업무 및 적용에 영향을 미치기 때문입니다.
위의 내용을 확장 할 수 있습니다. MSB에서는 핵 및 전략 시설 보호를위한 요구 사항 (모든 전투 조건에서 정지, 반 및 완전 이동 시스템에 대한 적합성으로 인해), 건설되지 않은 지역의 군대 및 민간 부문 (건물 허리케인 및 지진과 같은 테러와 자연 재해에 대한 저항력을 증가시키는 안전과 새로운 건설 방법을 개선하는 수단의 효과를 얻을 것입니다. 현대화 및 군대를 변화시키기위한 이니셔티브, 전자와의 전쟁 데이터 처리 및 (인해 모바일 인력에 대한 신뢰할 수있는 탄도 보호를 만들 수있는 능력) 및 군사 차량 (전자 인프라의 보호를 증가 할 수있는 능력과 관련하여)합니다.
투명 갑옷의 일반적인 다층 패널의 구조
대부분의 방탄 유리 제조사가 사용하는 유리 구조 : 바깥 쪽 층의 첫 번째 유리, 중간의 유리와 폴리 비닐 부티 랄의 여러 층, 그리고 폴리 우레탄 그리고 마지막으로 폴리 카보네이트. 이 방법의 장점은 더 단단한 유리 표면에 의해 형성된 파편을 팽창시키고 "붙잡는"폴리 카보네이트의 능력에 있습니다. 유사한 확장이 2 인치 이상 가능합니다.
MSB는 또한 예산 개혁 이니셔티브와 일치합니다. 이것은이 기술 분야의 일부 응용 프로그램이 높은 비용과 완전히 새로운 인프라를 만드는 기존 시설 및 시스템을 현대화하고 수리 할 수있게하여 일반 프로그램 및 현대화 이니셔티브의 다른 구성 요소에 대한 안정적인 예산 이점을 얻을 수있게합니다. 예를 들어, 2010에 대한 미 국방부 예산에서 1,4 억 달러는 군대 건설 프로그램에 할당되었고, 15,2 억 달러는 방위 사업 (군사 정보 예산 지출 후 최대 단일 요청)에 할당되었고 1,5 억 달러는 IED와의 전투에 사용되었습니다 (즉석 폭발물 장치). SZB는 이러한 방위 분야의 비용 효율성을 높일 수 있습니다. 결과적으로 중요한 인물의 보호와 중요한 상황에 관련된 인원의 보호를 위해 국가 안보 및 국제 안보를위한 프로그램 개발, 대사관 및 기타 장기간의 엔지니어링 프로젝트와 같은 테러와의 전쟁을위한 잠재적으로 많은 돈을 지불하는 기술이다.
SZB를 채택하고 군사 프로그램의 개발에 통합 한 다른 이점으로는 재료 그 자체와 고급 생산 방법 및 후속 가공 및 정제가 나노 물질을 포함한 이색적이고 최신 재료 분야에서 공통된 기본 플랫폼을 공유한다는 사실이 포함됩니다. 임베디드 센서 매트릭스 및 바이오 메트릭스와 같은 추가 기능을 제공하기 위해 MSB에 임베디드되어 보안 시스템 자체의 일부가됩니다. 현재 NWS의 구조적 보호, 생산 및 개발 및 사용의 개발에 대한 다양한 글로벌 이니셔티브가 있으며, 다양한 용도에 사용하기 위해 고유 한 특성 세트를 사용합니다.
Ceramtec 압전 부품
미국에서는 SZB 및 관련 프로세스를위한 자료가 국방부 및 민간 산업의 센터 및 서비스에서 개발됩니다. 가장 중요한 연구 개발 센터 가운데는 유망한 트럭, 무기 시스템 및 미래의 자동차를위한 프로그램에서 보호 계획을 다루는 무기 및 재료 연구 부서의 ARL 군사 연구 실험실이 있습니다. 델라웨어 대학교 복합 재료 센터는 또한 국방부가 자금을 지원하는 첨단 방위 소재에 대한 연구를 수행하고 있으며 다른 NSS 디자인 센터도 주목할 것입니다.
고급 나노 물질
구조 보호는 개발, 제조 및 성형의 고급 방법의 확장 된 범위를 사용하여 다양한 재료로 만들 수 있습니다. 자료 개발 속도는 방위 기술 분야에서 가장 빠르며 전략적 목표에 의해 자극받은 응용 과학 영역입니다. 이것은 새로운 재료의 발견뿐만 아니라 자기 힘을 보호하는 분야에서 변형 개발에 적합한 국방 가치있는 특성을 지닌 기존 제품의 지속적인 개선에도 적용됩니다.
나노 물질은 응용 분야에서 개발 프로그램에 널리 사용되며 많은 혁신적인 제조 공정이 개발 중에 있거나 산업 생산에 들어갔다. 첨단 소재 개발의 최전선에 서 그라파이트 (graphen homologue) 인 2004에서 처음 발견 된 그라 핀 (graphene)은 비정상적인 특성으로 인해 구조적 보호의 잠재적 인 사용을 포함하여 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 그라 핀 (Graphene) - 한 원자 두께의 흑연 시트로, 따라서 가장 우수한 재료가 현재까지 공개됩니다. 그것이 강철보다 약 200 배 강하다는 사실 때문에, 그라 핀은 실험실에서 만들어진 가장 내구성있는 재료 중 하나입니다. 그라 핀은 또한 반도체 마이크로 프로세서 분야에서 혁명적 인 용도로 사용되는 특이한 전기 전도성 특성을 가지고 있습니다. 이로 인해 그라 핀은 여러 핵심 기술 분야에서 큰 잠재력을 지닌 재료가되었습니다. 그러나이 모든 것이 유망한 것은 사실이지만,이 새로운 소재에 대한 연구가 부족하고 높은 수익성을 유지하면서 산업 생산량의 생산이 어려워 군사 프로그램 개발을위한 그래 핀 사용은 미래에도 여전히 남아 있습니다. ( "2 차원 재료로 이루어진 고급 실험 - 그래 핀"A. K. Heimu와 K. Novoselov는 2010의 노벨 물리학상을 수상했습니다.
M2 / M3 BRADLEY BMP는 알루미늄 합금 7039-T64 (상반 분)과 5083-H131 (하반 분)으로 만든 갑옷을 사용합니다. 그러나 이라크에서의 전투 경험은 다중 층 강철 갑옷과 패시브 (합성) 및 반응성 갑옷의 요소가 추가로 추가되어 보호가 강화되었습니다. 사진에서 볼 수 있습니다
그러나 탄소 나노 튜브 (CNT)는 연구 개발 이니셔티브 분야에서 훨씬 더 잘 알려져 있으며 군사 분야뿐만 아니라 국가 안보 및 법 집행 분야에서도 이미 수많은 실용적인 응용 사례를 발견했습니다. 고급 갑옷 재료는 시트, 섬유, 판 및 성형 된 모양을 비롯한 다양한 모양과 구조의 긴 탄소 나노 튜브로 만들 수 있습니다. 최종 "나노 개질 된"재료는 가볍지 만 매우 내구성이 있으며, 전열 특성은 제조 과정에서 변경 될 수 있습니다. 복합 구조의 제조에서 CNT 기반 갑옷은 차량 및 기타 고정 또는 이동 전투 인프라에 대한 탄도 공격에 탁월한 보호 기능을 제공하는 유연하고 가벼운 솔루션을 제공합니다. Natick Labs와의 기존 계약 하에서, Nanocomp Technologies는 인력의 개인 보호를 위해 두께가 수 밀리미터 밖에되지 않는 CNT 기반 합성 패널을 개발하여 9 mm 탄환을 가까운 거리에서 중단시킵니다.
복합 재료가 침투하는 동안의 손상
복합 재료
금속 합금과 어느 정도 유사하게, 복합 재료는 본질적으로 서로 불용성이며 성분 또는 금속 상 혼합물과 다르게 구성 재료로부터 형성 될 수 있다는 점에서 다르다. 그러나, 합금과 마찬가지로, 복합 재료는 형상 또는 구조가 상당히 다를 수있는 두 개 이상의 구성 요소로 형성 될 수 있습니다. 복합 재료는 다양한 공정에 따라 제조 될 수 있습니다. 여기에는 적층, 샌딩, 소결, 압력 하에서 입자 주조, 섬유 엇갈림 및 마이크로 압축과 같은 나노 생산 방법과 같은 새로운 접합 방법이 포함됩니다. 탄도 보호 시스템으로 생산되는 경우, 복합 구조 갑옷 (Composite Structor Armor, CSA) 복합 소재 갑옷으로 분류되며 MIL (Metal-Intermetallic Laminates) 및 CMC (Ceramic Matrix Composite)와 같은 여러 가지 새로운 재료를 형성합니다.
탄도 복합 재료는 일반적으로 허니 콤 구조와 두꺼운 벽으로 된 합성물, 고무 및 세라믹 층으로 구성된 라미네이트로 만들어지며 최소 질량으로 구조와 탄도 특성의 최적 균형을 보장합니다. 이 중 라미네이트는 불투명, 반투명 및 투명 갑옷 복합 재료로 차량용 내열 유리 대체물로 사용됩니다. 에폭시 - 유리 - 플라스틱 및 유리 섬유 복합재는 IED 공격의 위험이 매우 높은 전투 지역에서 차량을 보호합니다. 폐쇄 셀 알루미늄 폼 CCAF (Closed-Cell Aluminum Foam)는 고강도, 강성과 결합 된 저 질량을 가지며 에너지를 잘 흡수하며, 그 제조 특성은 이들을 형성하는 미세 구조의 구조로 인해 달라질 수 있습니다. 발리 스틱 노출 하에서, CCAF는 응력 파의 상당한 비선형 변형 및 감쇠를 나타낸다. CCAF가 포함 된 복합 외장 패널은 미국 ARL 연구소에서 제공 한 정보에 따라 20-mm 파편 쉘을 손상시킬 수 있습니다.
이 범주의 탄도 복합 소재는 차량의 방폭형 보호, 예를 들어 도심 전투 환경에 배치 된 MRAP 차량의 방탄 차폐에 적합합니다. 또한 건 배럴과 같은 다른 영역에서도 사용할 수 있습니다. 이들은 보호판의 안쪽과 바깥쪽에 바닥 판, 마찰 방지용 케이싱 및 언더 코팅으로 설치되는 오버레이 플레이트 또는 패널 형태로 제조됩니다. 세라믹 복합 재료는 파쇄 방지 및 파편 방지 특성이 우수한 구조용 갑옷 (2 차 파편 및 잔해물)으로 만들 수 있습니다. 이것은 세라믹 복합체가 갑옷이 기계 이동성에 악영향을 미치기 때문에 중량 한계를 감안할 때 구조용 장갑, 특히 MRAP 및 기타 소형 및 중형 전투 차량 용으로 적합합니다. 그러나 전술 트럭과 장갑차 (예 : Rhino Runner 장갑 버스)를 포함한 대형 차량은 표준 금속 갑옷 솔루션과의 통합을위한 최상의 후보입니다.
나노 복합 재료가 첨단 복합 재료에 포함되면, 생성 된 나노 복합 재료는 강화되지 않은 재료 또는 질량이 감소하는 동일한 레벨보다 더 많은 특성 또는 보호 수준을 제공 할 수 있습니다. 플라스틱 폴리머를 비롯한 폴리머 및 모노머는 구조용 보호재로 사용하기위한 고급 복합 재료로 사용하기 위해 제조 할 수도 있습니다. 나노 입자가 주입 된 나노 폴리머의 특징 중 하나는 가시 광선 파장 (400 나노 미터)보다 작기 때문에 완성 된 물질이 투명 할 수 있음을 의미합니다. 이러한 유형화 된 전략적 재료의 여러 유형이 유사한 특성으로 제조되었습니다. 분명히, 이러한 속성은 전투 차량 및 보안 차량의 전통적인 방탄 유리를 수정하거나 교체 할 때 전략적으로 가치가 있습니다.
SmartArmour는 투명한 또는 불투명 한 최종 사용자 사양에 따라 제공 될 수있는 SmartNano 피아노 소재 다층 다기능 예약 시스템입니다. IED에서 갑옷 피어싱 총알, 폭발파, 껍질 조각 및 폭발에 견딜 수 있습니다. 그러나, 지르코늄 및 베릴륨으로부터의 Vitreloy 금속 유리도 Amorphous Technologies International에 의해 유사한 특성으로 제조된다. RDECOM 연구 개발 센터의 ARL 군사 연구실은 폴리에틸렌 글리콜에 부유 된 실리카 나노 입자로 구성된 전단 농축 유체를 기반으로 탄도 보호용 방탄복을 개발했습니다. Kevlar와 함께 성공적으로 방탄복에서 테스트되었습니다.
장치 제조 (장치 처리 용어)는 고성능 반도체 프로세서를 예약 요소로 결합 할 수있는 나노 구조를 가진 구조용 갑옷 재료의 포화 상태입니다. 이러한 "스마트 소재"는 외장형 벽에 내장 될 수 있으며 사용 예는 압전기입니다. 이들은 흔들 리거나 변형되거나 압축 될 때 전기적 충격을 일으키는 천연 물질입니다. 이전에 플레이어의 바늘에서 상업적으로 사용 된 압전기는 패널, 모듈러 구조의 요소와 같은 갑옷 구조물에 내장 될 수 있으며 열, 진동 센서 및 충격 센서의 형태로지지 벽에 설치 될 수 있습니다.
미 에너지 부 (US Department of Energy)가 자금을 지원하고 캘리포니아 대학 버클리 연구소 (University Berkeley laboratory)가 수행 한이 프로젝트는 페 로브 스카이 트 (perovskite) 결정 구조를 갖는 피에조 물질 (piezomaterial)을 기반으로 현대적인 압전 재료를 개발합니다. 그러나 구조 모니터링을 전문으로하는 미네 아 폴리스 (Minneapolis)의 방위 산업 기업인 Acnelent Technologies는 센서를 패널 및 벽과 같은 구조 구성 요소에 통합하는 SMART Layer라는 소프트웨어 및 하드웨어 시스템을 개발했습니다. 이 회사의 시스템은 특허받은 능동 스캔 방법을 사용하여 관찰 된 구조물의 무결성 변화를 결정하기 위해 마이크로 프로세서 기반의 열 스트레칭 및 광섬유 센서를 사용하는 임베디드 멀티 센서를 사용합니다. Ceradyne Inc의 한 부문 인 Diaform Armor Solutions는 보강 된 구조 어셈블리의 모듈 요소를 형성 할 수있는 3 차원 구조 형태의 신속한 제조를 위해 열가소성 복합 재료를 사용하는 구조용 갑옷 용 경량 솔루션을 개발했습니다.
방탄 보안 모듈 Protech
IBD Deisenroth의 고급 다층 갑옷의 개념
탄도 갑옷 매트릭스 BAM (탄도 갑옷 매트릭스)의 표준을 충족하는 모듈 식 디자인의 요소는 또한 탄도 공격에 대한 안전성과 저항성이 가장 중요한 특성 인 기존 구조물에 대한 새로운 설계, 추가 및 수정에 대한 확장 된 사용을 찾습니다. Antiballistic Security and Protection (ASAP)에 의해 특허 된 BAM 규격은 고체 아라미드 섬유 시트 및 경화 된 공구강 (예 : Thermasteel Corporation에서 제조 한 Thermasteel)의 층으로 구성된 벽, 천장 및 바닥과 같은 다층 구조의 구조 요소를 설명합니다. 또는 경화 된 철망. BAM 기준에 따른 사양에는 BAM-1, BAM-1A 및 BAM-8가 포함됩니다. 각각은 증가하는 구조적 보호 수준을 설명합니다. Zagros Construction은 회사에서 말하는 것처럼 방탄 공격과 무력 침략에 대한 높은 저항력을 가진 벽인 ThermalBlast 시스템을 개발했습니다. 천장과 바닥 및 기타 ThermaSteel 패널에 포함될 수있는 방탄 케블라로 부분적으로 구성된 보호 성, 가벼운 방탄 내벽 (또는 BAM 내부 매트릭스)으로 구성된 독점적 인 BAM-8 시스템을 사용합니다. 이 회사는 대사관, 정부 및 우체국, 군사 시설, 탄약 창고 및 기타 중요한 시설을 위해 ThermalBlast 시스템을 권장합니다. US Bullet-proofing은 단일 방탄 시트 용 솔루션으로 방탄 강판을 제조하고 있으며 National Institute of Justice (NIJ)의 분류에 따라 방탄 등급 IV를 준수한다고 평가합니다.
SZB의 재료는 또한 예를 들어 열로 인한 마모 및 운동 충돌에 우수한 내성을 요구하는 모바일 미사일 시스템으로 운반되는 로켓 샤프트 및 발사 튜브 및 컨테이너의 내부 라이닝과 같은 일부 공격 시스템에 응용할 수 있습니다. 통합 갑옷 타일과 첨단 복합 구조를 사용하는 미국 회사 인 V-System Composites에서 개발 한 HyperShield 시스템은 값 싸고 가벼운 방범 예약 솔루션이며 미사일 방어를위한 NIJ 표준 Level III에 따른 수준의 보호 장치를 갖추고 있습니다. 항공기에 대한 탄도 요구 사항. 구조용 장갑 재료는 미국 B-61와 같은 핵형 핵탄두, 미국 B-53 폭탄과 같이 소위 "카펫 폭탄 테러"중에 지상 폭파를 목적으로하는 핵탄두도 탄약 케이스를 예약해야합니다 충격 부하.
네틱 육군 센터 (Natick Army Center)의 지원으로 Frontier Performance Polymers는 획기적인 폴리머 기술과 눈과 얼굴을 보호하기위한 투명한 갑옷을위한 혁신적인 생산 방법을 성공적으로 개발했습니다. 표면 밀도가 0,16 kg / cm2 인이 물질은 군용 헬멧에 사용되는 아라미드 / 페놀 물질과 같은 탄도 특성을 갖지만 비용은 10 배 더 적습니다
전통 자료
그러나, 보호되지 않은 강철 및 철근 콘크리트와 같은 보호 구조물 생산에 사용되는 전통적인 재료는 결코 과거의 재료가 아닙니다. 특히 금속 합금은 입증 된 보호 특성 및 방산 목적의 생산 및 사용을위한 기존 생산 시설과 관련하여 선호되는 재료로 남아 있습니다. 이러한 소위 "강력한"장갑 솔루션은 탄도 강의 및 전략적 합금뿐 아니라 우수한 탄도 특성을 가진 첨단 복합 소재에도 관련됩니다. 이것은 또한 섬유로 만들어 지거나 섬유로 강화 된 갑옷 유형 또는 단단히 짜여진 메쉬에서 적용됩니다. 구조용 장갑 재료로서, 콘크리트는 원하는 특성을 가지며, 낮은 제조 비용을 가지면서 널리 사용되고있다.
미국 해병대 LAV 8x8은 진행중인 현대화 프로그램의 일환으로 알루미늄 합금 선체에 복합 외장 요소를 추가로 제공합니다.
AMAP-S IBD Deisenroth 외장재는 중요한 보조 기능을 수행하여 차량의 열 사인을 줄입니다.
해병대의 원정 전투 차량 EFV (Expeditionary Fighting Vehicle)는 2518-787 갑옷, 알루미늄, 구리, 망간의 합금을 사용하는 최초의 장갑 차량입니다. 이 합금은 내구성이 좋고 탄도 특성이 우수하지만 일반적인 용접으로 만들어진 맞대기 용접에서 탄도 점도가 낮습니다. 이로 인해 제조업체는 충격 강도를 높이기 위해 맞대기 용접부와 주 모서리 이음 부를 구조물에서 제외 시켰으므로 슬래브의 슬래브가 기계적으로 고정되었습니다. 결국,이 프로그램과 관련된 많은 문제로 인해이 유망한 프로젝트가 종결되었습니다.
합금은 구조용 갑옷을 만들 수있는 가장 내구성있는 재료 중 하나입니다. 합금은 둘 이상의 화학 원소 인 금속 (또는 금속 및 비금속 원소)의 화합물이며 일반적으로 용융 과정에서 서로 융합되거나 용해됩니다. 결과적으로 각 구성 요소보다 높은 특성을 가진 재료가 별도로 생성됩니다. 티타늄과 그 합금은 구조용 장갑의 공통된 요소입니다. 그들의 사용에는 신체의 매우 약한 부분에 대해 높은 수준의 보호를 제공하는 개인 예약 시스템에 "외상성"판이 포함됩니다. 베릴륨 - 알루미늄 합금은 또한 많은 경우에 성공적으로 나타났다. 이 합금의 특별한 강도와 강성은 종래의 티타늄 합금의 이러한 특성을 능가하며 구조적 중량이 적어지고 작동 특성이 향상됩니다. 갑옷 강재는 구조용 갑옷으로 사용하기 적합한 전략 재료입니다.
많은 소위 "초합금"또는 "고성능 합금"도 상표로 상업적으로 생산되었습니다. 그 중에는 고강도 하 스텔로이 합금이 있는데, 그 주성분은 전이 금속 - 니켈이다. 열팽창 계수가 매우 우수한 코발트 - 니켈 합금 인 Kovar; 니켈 - 구리 - 철 합금 Monel; 및 인코넬 니켈 - 크롬 합금.
레이저 경화는 기본 금속 및 합금의 기능적 특성을 향상시키는 가공 공정 중 하나입니다. 추가 강도와 내구성을 얻기 위해 집중 구조의 이온빔 방법을 사용하여 첨단 재료를 하부 구조로 포화시키는 마이크로 압축 처리를 비롯한 여러 가지 유형의 특성 개선이 있습니다. 초 인성 성형 방법이 또한 사용되어 매우 높은 인장 강도를 갖는 금속 및 세라믹 제품을 생산합니다.
NETL 실험실 (국가 에너지 기술 연구소 - 국가 에너지 기술 실험실)은 미국 에너지 부 TACOM (탱크 - 자동차 및 군비 사령부)과 ARL 군사 연구실이 주철 강판을 개발하기위한 프로그램을 수행하기 위해 지정되었습니다. BRADLEY BMP를 포함한 미국 군용 차량. 이에 따라 NETL-TACOM-Lanoxide Corp와 DARPA는 공동으로 해치를 개발했으며 프로그램의 부작용은 송장 갑옷을 수령 한 것이 었습니다. 나중에이 프로그램에 따라 TACOM 및 주요 계약자 인 General Dynamics와 공동으로 MBT 해치 M-6A4 ABRAMS에 티타늄 갑옷으로 만든 플레이트 (항공 합금 Ti-1Al-1V 사용)가 개발되었습니다. 최근에 NETL은 소결 중에 성형 된 티타늄 분말의 합금을 사용하여 최종 재료의 강도를 증가시키는 BBM 용 고강도 갑옷을 개발했습니다. 실리콘 침투제 (SiSiC)와 소결 실리콘 카바이드 (SSiC)로 만든 갑옷 재료는 독일 회사 인 CeramTec AG의 미국 지사 인 뉴저지의 북미 CeramTec 제품입니다. 이 물질은 우수한 화학적 열 안정성과 마찰 스트레스에 대한 높은 내성을 보여줍니다 (마찰 공학은 윤활제가있는 상태에서 기계 구성 요소 및 메커니즘의 마찰 및 마모를 연구하는 과학적 분야입니다).
오빌에 본사를 둔 AT & F Advanced Metals of Orville은 티타늄, 지르코늄, 니오븀, 니켈 합금 및 듀플렉스 스테인리스 강을 포함한 내구성있는 금속 및 합금의 제조 및 가공을 전문으로하는 비상장 기업으로 민방위 고객에게 공급하고 있습니다. 더 구체적인 것은이 회사의 Steel Solutions and Nuclear 사업부입니다. 또한 고강도 저 합금강, 탄소강, 강철 기반 합금을 기반으로 SZB 용 재료를 제조합니다. 이 회사는 또한 원자로 내부 및 핵 폐기물 용 컨테이너를 포함한 원자력 시설의 구조적 장갑을 다룹니다.
기타 프로그램
다른 SPM 프로그램은 주둔군과 전 세계적인 군사 작전의 다양한 곳에서 진행됩니다. 그들의 즉각적인 요구 사항과 임무는 현재와 미래의 군대 보호와 직접적으로 관련이 있습니다. 왜냐하면 이러한 적용 분야는 차량의 탄도 보호, "병사를 시스템으로"업그레이드하고 지역에서 흔히 발생하는 다양한 비대칭 위협으로 군사 인프라의 생존에 기여하기 때문입니다 평화 유지 활동.
차량, 군대 및 정부 청사의 고급 예약과 전선 및 후방에있는 군인들의 위치는 배치 된 기능의 유용성으로부터 이익을 얻습니다. 많은 응용 프로그램이 IED를 보호하기위한 전투 차량을위한 새로운 유형의 추가 방어구와 같은 기존 기능과 시스템을 개선하고 업그레이드하는 반면, 다른 것들은 혁신적이고 차세대 시스템입니다.
독일 회사 인 IBD Deisenroth Engineering AG는 AMAP 하이테크 생명 증진 시스템을 제조합니다. 이것은 여러 가지 생산 방법과 고강도 합금 및 복합 재료를 포함한 고급 재료를 사용하는 일련의 구조용 아머 솔루션입니다. 그 중에는 세라믹 갑옷과 안티 스 핑틀 탬핑 기술을 결합한 AMAP-IED가 있으며, 모듈러 요소 형태로 공급 될 수 있으며 군용 차량 보호를 강화하도록 설계되었습니다. IBD는 차세대 AMAP-IED 보호 시스템을 호출하고 길가 광산과 IED뿐만 아니라 구경 155 mm까지 포탄의 파편으로부터 보호합니다. AMAP-T는 1 수준 인 4 STANAG에 대응하는 탁월한 투명성과 뛰어난 내구성을 가진 것으로 설명되는 세라믹 유리로 만들어진 투명한 장갑입니다.
차량의 지붕 보호는 군비에 최적화 된 재료 인 AMAP-R과 AMAP-ADS에 의해 제공되며, 첫 번째는 차량의 지붕 예약에 적합한 초경량 복합 재료로 만들어집니다. 가장 흥미로운 갑옷 솔루션은 AMAP-S입니다. 탄도 보호 및 서명 제어에 최적화되어 있으며, 가시 광선, 적외선, 레이더 및 음향 스펙트럼의 정찰 센서로 스캔 할 때 군용 차량의 가시성을 감소시킵니다. 이 자재는 기존 기계 하우징에 추가로 사용될 수 있습니다. 즉, 이미 사용중인 새로운 모델이나 기계에 설치 될 수 있습니다.
센서 용 Accellent SMART Layer Sensor 샘플
미국 기업인 ProTech의 BAE 사업부는 기갑 부스 및 보안 타워, 이동 보안 장벽 및 타워 군인을위한 탑재 된 방어 시스템을 포함하여 여러 유형의 반 총알 및 민간 기갑 전투 위치를 포함하는 다양한 구조 예약 솔루션을 제공합니다. 이 회사의 고정 된 구조용 갑옷 솔루션은 9 mm - 12.7 mm 탄환을 보호 할 수있는 여러 가지 사전 제작 된 기갑 전투 위치 AFPS (기갑 된 전투 위치)로 대표됩니다. ProTech의 다른 AFPS 솔루션에는 주변 보안 및 도로 차단, 중요한 시설 보호, 가드 하우스 보안 및 경계 체크 포인트에 최적화 된 이동식 장갑 구조가 포함됩니다.
ProTech은 또한 최종 사용자 사양을 충족하도록 설계 할 수있는 모듈 식 시스템을 생산합니다. EADS가 생산 한 운반 가능한 장갑 컨테이너를 기반으로 한 이러한 시스템은 독일 연방 방위청 (Federal Defal Procurement Agency)과 계약하에 KMW와 협력하여 개발되었습니다. 장비를 포함하여 18 인을 수용 할 수있는 TransProtec이라는 장갑 컨테이너 시스템은 IED 공격, 저격 화재, 파편, 광산 및 지진으로 인한 지상군을 보호하기 위해 최적화되어 있습니다. оружия 대량 살상 무기이며 현재 덴마크와 독일 군대와 함께 근무하고있다. 후자는 MuConPers (사람들을 수송하기위한 보편적 인 컨테이너)라고 불린다.
이스라엘 Plasan Sasa의 한 부서 인 Plasan North America는 또한 새로운 MRAP 기계를 보호하기 위해 미국 국방부와 수십만 달러 계약에 따라 구조용 갑옷 솔루션을 개발했습니다. 이 계약에 따르면 Plasan은 Oshkosh M-ATV 기계의 예약 시스템 공급 업체 인 BAE Systems와의 공동 생산 프로그램의 주 계약자이며, 대부분은 Oshkosh M-ATV 기계에 대한 계약 시스템이며, 그 중 대부분은 미 육군의 TACOM 명령과 계약하에 아프가니스탄에서 작동합니다. Plasan은 군대 및 민간 분야의 전술 차량을 보호하기 위해 추가 예약 시스템 및 시스템을 "바닥 아래 폭발"에서 설계하는 세계적인 선두 업체입니다.
고급 군인 보호 시스템은 구조 보호 애플리케이션의 범위에 속하며 전력 기반 전투 외골격을 포함합니다. 그러한 시스템이 최대한의 잠재력을 발휘한다면 지상 전투 작전에 중대한 영향을 미칠 것이라고 약속합니다. 미국에서는 국방부와 민간 부문의 기술 개발 프로그램에 몇 가지 주요 이니셔티브가 열려 있습니다. 이 프로그램 중 하나는 미 육군의 네틱 연구소 (Natick Labs Research Center)가 6 명의 주요 하위 시스템을 포함하는 군인을위한 완전 통합 시스템을 제공하는 미래 전사 (Future Warrior)의 개념에 따라 수행됩니다. SSIL의 궁극적 인 목표는 SSIL이 21 세기의 전투복이라고 부르는 것을 개발하는 것인데, NSILDEC (매사추세츠 병사 나노 기술 연구소 (ISN) 및 SSIL 군인 시스템 통합 연구소의 MIT 네이 티크 연구소) 하이테크 기능과 작은 질량을 결합한 제품입니다.
DARPA 첨단 방위 연구 프로그램 (DARPA Advanced Defense Research Program)이 후원하는 프로그램 인 버클리 (BLEEX)의 로봇 공학 및 인간 공학 실험실은 드라이브, 발전소 및 배낭 형 프레임이있는 2 개의 신인동 형 다리로 구성된 프로토 타입 자체 추진 외골격을 개발했습니다. 하중 외골격은 사용자 (또는 "조종사")가 매우 무거운 짐을 운반하는 동시에 육체적 인 힘을 사용하는 작업자없이 정상적인 움직임의 전체 범위에서 오름차순 및 내림차순 슬로프에서 걷기와 달리기를 용이하게합니다.
Raytheon Sarcos 이니셔티브는 Raytheon의 Salt Lake City 공장에서 진행 중입니다. 그것은 Raytheon이 본질적으로 착용할 수 있다고 말하는 군인의 외골격을 개발하기 위한 보다 야심찬 노력을 나타냅니다. 로봇, 착용자의 힘, 체력 및 이동성을 증가시킵니다. Sarcos가 개발한 최초의 실험 시스템에서 유래한 XOS 외골격은 현재 파일럿이 최대 200파운드를 들어 올릴 수 있고 피로 없이 계단 및 경사를 오르는 것과 같이 많은 노력이 필요한 작업을 수행할 수 있지만 현재 유압식 구동 장치는 고정 장치가 필요합니다. 외부 에너지원. 또한 Lockheed Martin의 HULC 외골격도 소개되었습니다. 이 외골격은 시간과 지형에 관계없이 200파운드의 하중을 견딜 수 있도록 설계되었으며 외부 전원이 필요하지 않은 완전 유압식 드라이브를 갖도록 고안되었습니다. HULC 시스템에는 센서 인터페이스에 연결된 온보드 마이크로프로세서가 포함되어 있어 외골격이 조종사의 의도를 감지하고 그와 상호 작용하여 움직일 수 있습니다. HULC 시스템은 주요 구성 요소를 빠르고 효율적으로 현장에서 교체할 수 있도록 고도로 모듈화되어 있으며 확장된 임무 중에 배터리 작동이 가능한 에너지 절약형 설계가 특징입니다. 그러나 BLEEX의 외골격과 마찬가지로 HULC는 군인의 타고난 신체적 능력을 대체하는 것이 아니라 화물을 운반하기 위한 시스템으로 생각됩니다. 현재 이바라키의 일본 회사인 Cyberdyne은 HAL(Hybrid Assistive Limb - 보조용 하이브리드 사지)을 개발하고 있으며, 일반적으로 사람의 체력을 10배에서 XNUMX배로 증가시키도록 설계된 강력한 시스템입니다. 아이언맨의 등장에도 불구하고 미래의 군사 임무에 대한 적응성은 여전히 의문입니다.
다음 단계
요약하면, SZB의 중요한 임무는 적대적인 행동, 특히 많은 전통적 자료가 당분간 적절한 수준의 방어력을 제공하지 않는 탄도 공격에 대한 취약성을 줄이는 것으로 광범위하게 정의 될 수 있습니다.
전투는 종종 사령관에게 과거에 분명해 보였던 가혹한 교훈을 제공합니다. 현대의 군사 작전에 대한 가장 어려운 교훈 중 하나는 즉흥적 위협에 대한 갑옷 보호의 부적절 함입니다. 여기에는 군사 및 민간 대상 차량의 자살 폭탄 테러와 작전 극장에 위치한 차량 및 인원에 대한 IED의 공격이 포함됩니다. 오래된 습관, 특히 군사 습관은 특히 열심히 죽습니다. 하지만 함께 역사적인 관점에서 볼 때 이러한 습관은 전투 압력에 따라 사라지는 경향이 있습니다 (예 : XNUMX 년 전쟁 중 영국 활에 대한 프랑스 기병대 또는 걸프 전쟁 중 소련 식 이라크 장갑차의 고정밀 유도 탄약 공격과 고급 MBT 공격에 대한 불일치).
신속하고 적절한 대응책을 통해 문제에 신속하게 대처하는 것이 군대의 성공과 권력 안정의 열쇠입니다. 따라서 군대의 보호와 관련하여 심각하게 고려되고 전력 구조 조정의 변형 적 시대에서 주요 방어 문제 인 경우,이 기술을 사용하는 구조적 보호 및 SZB는 모든 군사 지도자를위한 국방 조달 및 연구 과제에서 우선 순위가되어야합니다. 군대 및 민간 기반 시설에 대한 현재의 비대칭 적 위협뿐만 아니라 지역 전투 작전에서의 비대칭적인 적대 행위는 방위 정책 개발 및 시스템 개발 및 전 지구 적 차원의 조달에 영향을 미친다. 예측 가능한 미래에는 그렇게되어야합니다.
그러한 기갑 군사 시스템은 주로 다른 우선 순위 결정에 대한 추가 사항으로 간주되었지만 대부분의 전투 시스템의 필수 요소는 아닙니다. 그러나 모든 것이 바뀝니다. 보안 및 예약 시스템은 21 세기 작업의 잠재력을 높이고 기능을 향상시킵니다. 그들의 적용은 모든 레벨에서 대부분의 방어 시스템이 아니라면 많은 표준이 될 것이며 확장 될 것입니다.
사용 된 재료 :
www.monch.com
www.lockheedmartin.com
www.ceramtec.com
www.smartnanomaterials.com
www.protecharmored.com
www.frontierpolymer.com
www.acellent.com
www.plasansasa.com
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