군사 검토

갑옷처럼 비 뉴톤 유체

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인체를 다양하게 보호 оружия 수세기 동안 긴급한 과제입니다. 고대에는 용사가 방패를 사용하는 경우가 많았지 만 중세 시대에는 무거운 갑옷이 널리 퍼졌으며 그 무게는 종종 30-50 kg이었습니다. 나중에 총기류가 널리 사용되었을 때, 갑옷은 신속하게 그 관련성을 잃기 시작했지만, 총알의 에너지를 소화시키고 차가운 무기로 타격을 가할 수있는 판으로 구성된 현대 방탄 조끼에 생명의 시작을 안겨주었습니다. 동시에 진전은 멈추지 않고 갑옷은 끊임없이 향상됩니다. 그들은 더 내구력을 잃어 가고 있으며, 체중 감량과 착용감이 향상되고 있습니다.


갑옷 분야의 새로운 솔루션 중 하나는 비 뉴톤 유체에 기반한 갑옷입니다. 따라서 액체가 케블라를 대체 할 수 있습니다. 오늘날이 방향의 연구는 모라텍 보안 기술 연구소 (Institute of Security Technology Moratex)의 폴란드 과학자들에 의해 주도되고 있습니다. 그들은 오래 동안 알려진 물질, 즉 비 뉴톤 유체를 군사적으로 사용하기로 결정했습니다. 유체의 점도는 속도 구배에 따라 달라집니다. 폴란드 전문가의 방탄복은 STF-Shear-Thickening Fluid라는 호칭을 받았다. 고속 파괴 수단의 침투력에 대한 보호 기능을 제공하여 넓은 지역에 충격파를 잘 분산시킵니다.

비 뉴턴 유체는 때로는 고체처럼 행동 할 수있는 흥미로운 물질이며 때로는 실제 유체처럼 작용할 수 있습니다. 보통 유체는 흐르고 흐를 수 있으며, 비 뉴톤 유체도 될 수 있습니다. 반면에, 보통 액체는 고체, 형태 및 바운스가 될 수 없으며, 비 뉴톤 액체가 될 수 있습니다. 그러한 물질은 그 자체로 흥미 롭습니다. 비 뉴톤 유체의 이러한 거동에 대한 이유는 가장 큰 폴리머 분자로 만들어지는 경우가 대부분입니다. 그러한 분자 사이의 "접착력"은 그다지 크지 않지만,이 분자들은 상대적으로 상대적으로 자유롭게 활주 할 수 있습니다. 그러한 액체의 가장 간단한 예시적인 예는 전분과 소량의 물의 혼합물이다. 액체에 현탁 된 바인더 거대 분자에 대한 외부 충격이 더 빨리 발생할수록 액체의 점도가 높아진다.



압력이나 온도 변화에 따라 구조가 바뀔 수있는 일반 액체와 달리 비 뉴톤 액체는 스트레스가 많은 조건에서도 점도를 변경할 수 있습니다. 간단히 말해, 그들은 매우 빠르게 내구성있는 소재로 변할 수 있습니다. 이것은 탄환의 대상에 떨어지는 것을 포함하여 충분히 강한 충격으로 발생합니다.

현대 케블라 방탄 조끼는 총알을 잘 잡을 수 있지만, 맞으면 4 센티미터의 깊이로 구부러 지는데 이는 확실히 총알 상처보다 낫지 만, 사람은 강한 부상이나 골절의 형태로 심각한 부상을 입을 수 있습니다. 동시에 비 뉴톤 유체의 특성과 신중하게 계산 된 인서트 설계로 인해이 재료를 사용하는 방탄 조끼의 변형은 사람에게 완전히 안전 한 1 센티미터로 감소되어 모든 100 %에 대한 생명을 위협하는 위협을 제거합니다. 또한 비 뉴톤 유체는 충격시 신체 방어구의 전체 영역에 고르게 에너지를 분배 할 수 있습니다.

지금까지 폴란드의 과학자들은 방탄 조끼에 사용되는 유체의 정확한 조성을 밝히지 않았지만 동시에 방탄 조끼는 450 m / s의 속도로 날아 오는 총알을 멈출 수 있다고 주장합니다. 즉, 우리는 권총 총알에 대해 이야기하고 있습니다. 예를 들어, 널리 퍼져있는 PM의 총알의 초기 속도는 315 m / s이고, TT 권총은 424-455 m / s입니다. 동시에 AK-74M1의 총 속도는 900 m / s입니다. 폴란드 전문가에 따르면, 비 뉴톤 유체의 사용은 충격 에너지의 훨씬 더 효과적인 소산으로 인해 반발 가능성을 사실상 없애줍니다. 이것은 또한 이러한 방탄복의 운반 대가 총알이 부딪 힐 때 충격을 덜 받게된다는 것을 의미합니다. 고속으로 타격을 받으면 STF는 즉시 경화되어 충격 에너지를 효과적으로 분산시키고 내부 장기를 보호합니다.

갑옷처럼 비 뉴톤 유체


동시에, "액체"갑옷은 상당히 가벼우 며, 몸 갑옷은 매우 편안하기 때문에 착용시 불편 함을주지 않고 작업을 방해하지 않습니다. 폴란드 개발자에 따르면, 그들의 방탄복은 방탄복의 제품보다 무게가 나가기 쉽습니다. 이 문제를 판단하는 것은 여전히 ​​어렵습니다. 공개 도메인에는 YouTube에 게시 된 작은 동영상 만 있습니다.

다른 시대의 유사한 발전이 영국과 미국에서 행해졌다는 것을 주목해야한다. 그러나 이들 국가에서 만들어진 액체는 방탄 조끼를 매우 무겁게 만든 Kevlar의 보호와 함께 가장 강했습니다. 그러나 Moratex는 그들이 개발 한 물질이 추가 재료로 최소 인서트를 요구하는 갑옷을 생산하는 데 사용될 수 있다고 주장합니다. 폴란드의 과학자들은 군사력 개발에만 전념 할 생각이 없다. 또한 자기장의 영향을 받아 점도를 변화시킬 수있는 자기 유변 유체를 연구하고 있습니다. 그들에 따르면,이 두 가지 유체는 방탄복의 생산뿐만 아니라 자동차 범퍼, 전문 스포츠 장비 및 보호 장벽의 생산에도 사용될 수 있습니다.



정보 출처 :
http://hitech.newsru.com/article/17apr2015/liquid
http://hi-news.ru/technology/polyaki-ispytali-puleneprobivaemuyu-zhidkost-dlya-bronezhiletov.html
http://www.popmech.ru/weapon/57836-nenyutonovskaya-bronya-na-smenu-kevlaru-prikhodit-zhidkost
저자 :
23 의견
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  1. 타타르어 174
    타타르어 174 4월 23 2015 05 : 55
    +2
    폴란드에서이 작업을 수행하면 군인과 장비의 갑옷을 어디에서 만들 수 있습니까?
    1. 뼈 파는 사람
      뼈 파는 사람 4월 23 2015 13 : 56
      +4
      이 기사는 지난 주 VO의 재발행이지만 다음을 포함한 내 의견을 고려하여 보완됩니다 ...
      왜 반복합니까? 분명히 놓친 사람들을 위해 ...

      비 뉴턴 유체의 경우 더 단순하면 더 빨리 침투 할 수 있습니다. 사람이 그러한 액체로 수영장을 통과 할 수 있지만 통과 할 수없는 농담 중 비디오가 있습니다. 발에 타격이 느리고 약한 것으로 밝혀지고 물이 통과합니다 ...
      그리고 총알을 가지고 갑옷의 소유자는 "발사"가 아니라 "타격"을받습니다.

      이와 관련하여 문제는 bronik 물이 450m / s의 속도로 권총 총알을 멈 추면 총알이 더 빠른 속도로 통과하는 이유는 무엇입니까? 결국, 점도가 훨씬 커집니다 ...

      AK에서 총알을 막으려면 더 많은 물을 부어야하며 갑옷의 무게가 음란해질 수 있습니다.
      그건 그렇고, 그러한 액체는 예리한 무기에서 저장되지 않습니다-칼은 "천천히"지나갑니다. 이것이 케블라가 여기에 필요한 이유입니다.

      아음속 탄약을 가진 무기에서 발사 할 때 효과적인 브로 니크 문제에 여전히 관심이 있습니다-Psheks는 이것에 대해 침묵합니까?
      1. 작
        4월 23 2015 18 : 37
        +1
        제품 견적 : Kostoprav
        비 뉴톤 유체 (non-Newtonian fluids) - 간단하다면 더 빠르게 관통할수록 더 세게 붙습니다.

        아뇨.
        이들은 희석액 (dilatant materials), 전단 변형률이 증가함에 따라 점도가 증가한다.. 비 뉴톤 유체의 J-subspecies.
        Kneepad D3O


        흐름이있는 비 뉴톤 유체에서 점도는 그라디언트 속도



        뉴질랜드의 갑옷의 주된 단점은 그녀입니다. 낮은 정지 능력 (테스트 중 대부분의 샘플이 멈출 수 있음) 그냥 총알 탄환 그들은 Kevlar보다 더 좋았지 만 물량과 무게면에서 비슷 함), 높은 생산 원가와 사용 횟수가 적습니다.


        러시아 과학자들에게 방어 시스템은 "액체 갑옷"의 기초를 형성하는 젤을 기반으로합니다. 액체 충전제 (폴리에틸렌 글리콜)와 고체 나노 입자 (쿼츠)로 구성되어 있으며 총알에 맞으면 즉시 붙잡혀 고체 복합 재료로 변합니다. 이 젤은 특수 직물에서만 작동합니다.

    2. 댓글이 삭제되었습니다.
    3. 시버트
      시버트 4월 23 2015 20 : 42
      -2
      예,이 모든 것을 헛소리합니다. 따라서 비 뉴턴식이라고합니다. 총알에서 운동 에너지의 전환 순간이 사라지는 곳을 설명하게하십시오. 그러나 에너지 보존 법칙은 어떻습니까? 총알이 든 모래보다 더 효과적인 것은 없었습니다. 웃음
      1. bmv04636
        bmv04636 4월 23 2015 22 : 31
        +2
        더 큰 볼륨과 영역에 흩어져 있음
      2. 드로이드
        드로이드 4월 23 2015 23 : 22
        0
        총알에서 운동 에너지의 전환 순간이 사라지는 곳을 설명하게하십시오.

        전환의 순간은 무엇입니까?
        그러나 에너지 보존 법칙은 어떻습니까?

        모든 것이 괜찮습니다.
      3. 꿀벌
        꿀벌 4월 24 2015 10 : 48
        0
        운동 에너지는 어디서나 사라지지 않으며, 격자 구조 (금속과 같은)에서 폴리머 (물 또는 다른 액체와 같은)의 층 구조의 변형에 사용됩니다. 에너지 보존 법칙과 관련하여 모든 모양을 유지하기 위해 에너지가 필요합니다.이 경우 에너지가 격자 모양을 형성하기 위해 재료로 전달됩니다. 총알의 행동이 멈춘 후에 격자 형태의 총알의 대응이 중단되고 격자가 다시 층으로 돌아가 자마자 초과 에너지가 열 형태로 방출되기 때문에 그러한 갑옷에 들어가면 따뜻해집니다.
  2. 니키 트카
    니키 트카 4월 23 2015 05 : 59
    +1
    약 3 년 전에 나는이 방탄 조끼에 관한 프로그램을 보았고, 내가 본 것을 정말로 믿는다면 정말 인상적입니다. 그러나 그녀는 플라스틱 칩과 필러로 혼합 된 아라미드 직물로 함침되었지만 미세하게 분쇄 된 모래 또는 그 안에 용해되지 않는 다른 분말을 사용할 수 있다고 말했습니다.
  3. 파블 리오
    파블 리오 4월 23 2015 06 : 03
    +2
    물론 전문가 인 척하지는 않지만 .. 역효과 문제는 어떻게 해결 될 것인가?
    1. 비명
      비명 4월 23 2015 08 : 35
      +1
      따라서 기사에서 그들은 금지 효과가 전통적인 제품보다 훨씬 적다고 말합니다.
      현대 케블라 방탄 조끼는 총알을 잘 붙잡을 수 있지만 타격을 받으면 100 센티미터 깊이로 구부러집니다 ... 동시에 비 뉴턴 유체의 특수 특성과 신중하게 계산 된 인서트 디자인으로 인해이 재료를 사용하여 방탄 조끼의 변형이 완전히 줄어 듭니다. 생명을 위협하는 위협을 XNUMX % 줄이면서 XNUMX 센티미터의 사람에게 안전합니다. 또한 비 뉴턴 유체는 충격을 받으면 방탄복의 전체 영역에 고르게 에너지를 분배 할 수 있습니다.
    2. 작
      4월 23 2015 19 : 12
      0
      제품 견적 : Pavellio
      과다 노출 문제는 어떻게 해결 될 것인가?

      비 뉴톤 유체의 성질, 이것과 그것의 전체적인 의미 (nj)






      -------------------------------

      여기서 멈추는 힘은 문제 다.
  4. 초코
    초코 4월 23 2015 09 : 18
    +4
    그들은 오랫동안 (아직 20 년 이상) 방탄복에 비 뉴턴 유체를 사용하는 것에 대해 이야기 해 왔지만, 지금까지 그 문제는 실험실을 넘어서지 않았습니다. 그리고 가장 작은 것은 이것입니다 : 일반적인 케블라 (아라미드 갑옷)는 권총에서 총알을 유지하면서도 유연하고 착용하기 쉽습니다. 동시에, 금지 영향은 인간 지구력의 임계 값을 초과하지 않습니다. 에너지가 약 1kJ 이상인 탄약을 사용할 경우 지구력 임계 값이 초과되지만 Kevlar로만 탄약을 보호하는 것은 합리적이지 않습니다 (일반적으로 조직 섬유를 밀어 낼 수있는 뾰족한 총알이있는 육군 탄약). 충돌시 총알을 변형 할 수있는 견고한 인서트가 필요합니다 ... 동시에,이 인서트는 총알의 방탄 효과를 줄여 충분히 넓은 영역에 에너지를 분배합니다.
    1. 고라니
      고라니 4월 23 2015 18 : 30
      +1
      (이미 20 년 이상)

      실제로 60 년대 말부터이 아이디어는 주기적으로 나타나고 주기적으로 가라 앉습니다. 이러한 방탄복의 가장 큰 문제는 내구성이 레이어의 두께에 직접적으로 의존한다는 것입니다. 그리고 권총 총알의 경우 여전히 제정신의 무언가를 묘사 할 수 있다면 자동 총알의 경우 모든 것이 그렇게 명랑하지 않습니다. 또한 다양한 기후 조건에서 이러한 유체의 거동.
      1. bmv04636
        bmv04636 4월 23 2015 22 : 33
        +2
        이것이이 기갑 된 남자가 겨울에 흥미롭게 행동하는 방식입니다
        1. 고라니
          고라니 4월 24 2015 10 : 07
          0
          겨울뿐만 아니라 고온에서도.
  5. 해적
    해적 4월 23 2015 09 : 37
    +1
    그러한 갑옷을 뚫지 않기 위해서는이 액체의 층이 적당해야하며 이것은 무게에 영향을 줄 것입니다.
  6. 사상가
    사상가 4월 23 2015 09 : 49
    +6
    영국과 미국에서 서로 다른 시간에 비슷한 발전이 이루어 졌다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

    그리고 콜로이드 용액의 이례적인 점도에 관한 첫 번째 연구는 Novorossiysk University (Odessa State University)의 물리학 교수에 의해 출판되었다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 1889 년 Fedor Nikiforovich Shvedov!
    1. Mic1969
      Mic1969 4월 23 2015 12 : 38
      +3
      그러한 정보에 더주의를 기울이십시오. 그렇지 않으면 딜이 특허를받습니다.
  7. max702
    max702 4월 23 2015 10 : 09
    +5
    다음 PR 액션은 총알이 직경과 같을 때이 확장 영역이 달성 한 모든 것이므로 효과적인 정지 동작에 대해서는 의문의 여지가 없습니다. 이야기의 보호 영역에 에너지가 분포되어 있다는 사실에 대한 이야기는 근거가 없습니다.
    1. 꿀벌
      꿀벌 4월 24 2015 10 : 54
      0
      이러한 생각도 저를 괴롭 혔습니다. 처음부터 나는 에너지가 분배되고 있는지 의심했습니다. 이론적 으로이 갑옷은 압력 영역, 즉 총알의 직경에서만 단단해야합니다. 내가 알기로는 총알이 지속되는 동안 방탄 조끼 내부에 단단한 "못"이 형성 되며이 말뚝은 말 그대로 터무니없는 효과를냅니다.
  8. Mic1969
    Mic1969 4월 23 2015 10 : 22
    +2
    액체가 Kevlar 또는 다른 현대 재료보다 가벼워 집니까?
    이러한 보호는 하나의 큰 부분으로 구성 될 수 없습니다 (액체가 바닥으로 내려 가고 다운 재킷에서 아래로 내려가 내려갑니다). 많은 작은 것들이 그들 사이의 관절 문제입니다.
    액체 층의 두께는 얼마입니까? TV에서 보았을 때 전분과 물이 섞여 있지만 탄환과 비교할 때 깊이와 충격 영역과 충격력이 충분합니다.
    아이디어 자체는 나쁘지 않지만 실제적인 실시 예는 .....
  9. sub307
    sub307 4월 23 2015 11 : 34
    +2
    단순히 "정보 채우기"가있는 동안 폴란드 인이 무엇을 만들지 기다려 봅시다. 사실, 소위 "비 뉴턴 유체"는 오랫동안 알려져 왔습니다.
    1. tol100v
      tol100v 17 5 월 2015 18 : 24
      0
      제품 견적 : sub307
      우리는 기다릴 것이고, 폴란드가 무엇을 만들어 내는지 볼 것입니다.

      가치있는 창조물을 기다릴 가치가 없습니다. 잘못된 두뇌와 잘못된 과학! 그러나 포도당, 자당 등의 사용은 폴란드 과학의 힘 내에 있습니다. 사과는 폐기해야합니다. 여기에 모든 pshechnuyu "과학"을 보내고!
  10. spiolist pas harp
    spiolist pas harp 4월 23 2015 16 : 26
    +3
    도덕적으로 폴란드를지지하고 찬양 할 필요가있다. 그들의 주도권. 때문에:
    -폴란드는 BZ를 만드는 데 아무런 진전이 없었으며 콜로이드 솔루션을 기반으로 실제 BZ를보고하는 것보다 PR 폴란드어 실험실 조교가 더 많습니다.
    -폴란드는 결코하지 않았다 혁신적인 그리고이 단계 (최대 450m / s, "얕은"펀칭 깊이)에서 오래 전에 발명 된이 자전거에는 혁신적인 기술 혁신이 필요합니다.
    -아첨 한 폴란드 인 (하지만 의도 된 말장난)은 그들의 "발명"을 "개선"하기 위해 서두를 것입니다. 많은 자원 투입이 필요합니다.
    -Russophobia를위한 자원과 연방의 부흥을위한 외침이 희소해질 것입니다.
    -우리는 더 차분해질 것입니다 웃음
    1. Major_Vortex
      Major_Vortex 4월 23 2015 17 : 03
      +2
      예, 우크라이나에서는 오늘 불안합니다.

      "Aydar"대대의 병사들은 오늘 러시아 낙하산 부대를 학살했습니다. 한 장 더 자르려고했는데 색종이가 다 떨어 졌어요 웃음
      1. 년
        4월 24 2015 15 : 47
        0
        제품 견적 : Mayor_Vikhr
        예, 우크라이나에서는 오늘 불안합니다.

        "Aydar"대대의 병사들은 오늘 러시아 낙하산 부대를 학살했습니다. 한 장 더 자르려고했는데 색종이가 다 떨어 졌어요 웃음

        롤
  11. 지나가 다
    지나가 다 4월 23 2015 17 : 47
    +2
    나는 회의론자들을 전적으로지지한다.
    1) 폴리머의 경도와 밀도는 금속이나 세라믹보다 열등합니다. 따라서 높은 보호 등급 (방탄 패널 포함)의 방탄 조끼의 경우이 액체는 장갑 패널을 대체하는 것으로 전혀 의미가 없습니다.
    2) 부드럽고 낮은 보호 등급의 방탄 조끼에서 아라미드 섬유는 장력으로 작동하여 (축구 공을 막는 골네트와 같은) 총알의 속도를 소멸시킵니다. 아라미드 섬유 (예를 들어 초고 분자량 폴리에틸렌)를 능가하려면 특정 강도 측면에서 이러한 기록 파괴 물질보다 우수한 뉴턴 액체가 필요합니다. 이론 상으로는 불가능하기 때문에 이론 상으로는 거의 불가능합니다. 그것은 무게를 추가하여 강도에 쓸모가 없습니다. 액체 분자의 비강도는 중합체 분자가 동일한 유형 인 경우에도 항상 고체 재료의 비 강도보다 더 나쁠 것이다.
    사실 인 것으로 보이는 유일한 것은이 액체가 총알의 방탄 효과를 줄이기 위해 댐퍼로 유용 할 수 있다는 것입니다.
    비 뉴턴 액체가 갑옷으로 사용된다는 폴란드 과학자들과 다른 모든 과학자들이 강조한 것은 갑옷으로 비 뉴턴 액체 자체가 항상 케블라와 같은 일반 고체 폴리머보다 나쁠 것이기 때문에 비 뉴턴 액체가 갑옷으로 사용된다는 개념의 값싼 대체물입니다. 그리고 그것의 유일한 실제 목적은 갑옷 재료의 댐퍼 역할을하는 것입니다. 그러나 깜짝 놀랄만 한 기사를 "방탄 조끼의 댐핑 층으로서의 비 뉴턴 유체"라고 부르면, 그 감각은 갑자기 감각이 아니라 지루해집니다. 평신도에게는 기술적 세부 사항 ...
  12. ramesid_iv
    ramesid_iv 4월 23 2015 18 : 44
    0
    그리고 폭발 파로 조끼는 돌이되고 벌레가 나옵니다.)
    1. tol100v
      tol100v 17 5 월 2015 18 : 51
      0
      인용문 : ramesid_iv
      그리고 폭발 파로 조끼는 뻣뻣 해지고

      당신은 기성품 "재킷"을 얻을 것입니다!
  13. 크루거 맨
    크루거 맨 25 2 월 2017 11 : 09
    0
    뉴턴이 아닌 액체가 너무 빨리 강하게 경화되어 손톱에 못을 박거나 망치로 구멍을 뚫을 수는 없습니다. 폭파하면 어떻게 되나요? https://www.youtube.com/watch?v=aAGbgMol-5s