Amerykański żołnierz przyszłości

-- czwartek, 01 maj 2008 08:30

Wojna w Iraku wpływa na powstanie takiej ilości innowacji w dziedzinie technologii materiałowej, że może pod tym względem konkurować z postępem, jaki dokonał się podczas II Wojny Światowej.

Stryker Mobile Gun System, wyposażony w armatę kalibru 105 mm, wykorzystuje szkło pancerne S-2 w celu zmniejszenia wagi.

Żołnierz przyszłości będzie nosić na sobie kombinację lekkich, nanoskalowych materiałów, które zapewnią mu ochronę przed pociskami i odłamkami, zasilanie z energii słonecznej i będą wyposażone w systemy elektroniczne, monitorujące funkcje życiowe i w razie potrzeby mogą być pomocne.

Wysiłki mające na celu stworzenie bardziej zaawansowanego technicznie wyposażenia dla żołnierzy oraz pojazdów bojowych są motorem tworzenia nowych technologii materiałowych, które mogą konkurować z rewolucją, jaka miała w tej dziedzinie miejsce podczas II Wojny Światowej – wtedy to narodził się nowoczesny przemysł tworzyw sztucznych.

Jednym z ambitnych celów jest zmniejszenie wagi i stopnia skomplikowania ekwipunku przenoszonego przez współczesnego żołnierza, który - w zależności od charakteru zadania – może ważyć nawet około 63 kG. Współczesny pluton armii amerykańskiej potrzebuje prawie 900 baterii.

– Armia traktuje żołnierza jak choinkę –, twierdzi Edwin Thomas, który niedawno inaugurował powstanie Instytutu ds. Nanotechnologii do Użytku Wojskowego na MIT (MIT Institute for Soldier Nanotechnologies), finansowanego przez Departament Obrony, MIT i firmy prywatne, w tym DuPont i Raytheon. – Ktoś wynalazł jakiś fajny gadżet i mówił ‘masz, nieś to’. Potem ktoś inny też wynalazł coś fajnego i mówi ‘to też nieś’. A tak na marginesie, to urządzenie potrzebuje specjalnych baterii, które musisz kupować od nas –, opowiada.

Wojskowa lista życzeń

Podstawą istnienia ośrodka MIT - współpracującego z Inżynieryjnym Centrum Badawczo-Rozwojowym armii amerykańskiej (U.S. Army Soldier Research Development and Engineering Center) – jest opracowanie produktów, które byłyby małe i zintegrowane. I te cele naprawdę robią wrażenie. Poniżej wymieniono tylko kilka przykładów pochodzących z liczącej 80 stron listy rzeczy jakie potrzebuje wojsko:

• Nowe polimery o poprawionych właściwościach mechanicznych przy rozciąganiu, które mogą poprawić ochronę przez pociskami i odłamkami i zmniejszyć wagę w porównaniu z obecnie używanymi systemami ochrony osobistej. Jednym z celów są ciekłokrystaliczne włókna polimerowe.
• Nowe materiały do pochłaniania energii i zarządzania chłodzeniem hełmów za pośrednictwem przepuszczalności pary.
• Ulepszone, lekkie, zintegrowane urządzenia komunikacyjne.
• Ochrona przez zagrożeniami natury chemicznej i biologicznej.
• Wkomponowanie nowatorskich materiałów odpornych na palenie się w tanie włókna w celu ochrony przed płomieniami i wysoką temperaturą.
• Opracowanie tkanin chroniących żołnierzy przed wykryciem przez czujniki podczerwieni i czujniki innego typu używane przez przeciwnika.
• Opracowanie noszonych na ciele systemów interaktywnych, które integrują elektronikę w ubiór ochronny.
• Urządzenia wspomagające, pozwalające żołnierzom działającym w polu walki przenosić większe ładunki.
• Baterie słoneczne i ogniwa paliwowe, które żołnierze mogą nosić jak ubranie. Wojsko potrzebuje urządzeń zasilających wytwarzających moc na poziomie 20 do 30 W. Ogniwa nie mogą ważyć więcej niż 0,6 kG.

Na krótszą metę, podejmowane są wysiłki mające na celu opracowanie lżejszych systemów służących do ochrony przed pociskami i odłamkami, przeznaczonych zarówno dla żołnierzy, jak i pojazdów. Nastąpiło zwiększenie aktywności w dziedzinie nowych, zaawansowanych technicznie kompozytów. Żołnierze i pojazdy, które trafiły na początku do Iraku miały niewystarczającą ochronę balistyczną.

– Porównuję to, co się dzieje w Iraku do tego, co zaszło w przemyśle lotniczym i kosmonautycznym –, stwierdza Doug Mattscheck, prezes i dyrektor generalny AGY, producenta szkła specjalnego z siedzibą w Alken (Południowa Karolina). – Inżynierowie optymalizują projekty, wybierając coraz bardziej zaawansowane technicznie kompozyty jako rozwiązania materiałowe do konkretnych zastosowań. To samo dzieje się w sektorze obronności, ponieważ potrzebne są pewne właściwości fizyczne i bardzo mała waga.

Stal i aluminium w odwrocie

Trzy czołowe kompozyty to materiały wzmocnione włóknem aramidowym (takie jak Kevlar), kompozyty z polietylenu bardzo wysokomolekularnego (ultra-high molecular weight polyethylene – UHMWPE) oraz szkło pancerne S-2, które zastosowano także na dużą skalę w Boeingu 787 Dreamliner. Innym przykładem jest Stryker Mobile Gun System produkowany przez General Dynamics, którego zdjęcie można znaleźć na stronie 25. W chwili obecnej, producenci wszystkich trzech materiałów w znaczny sposób zwiększają zdolności produkcyjne, by zaspokoić rosnący lawinowo popyt.

Jednym z takich nowych, poszukiwanych materiałów jest Dyneema UHMWPE, o którym mówi się, że jest do 15 razy mocniejszy od wysokiej jakości stali i nawet o 40 procent mocniejszy od włókien aramidowych. Firma Composix, amerykański producent opancerzenia dla pojazdów, wykorzysta to włókno do produkcji zaawansowanego technicznie systemu opancerzenia dla około 1.000 pojazdów. Kompozyt składa się z kilku warstw, zaś kierunek włókien w każdej warstwie jest odchylony o 90 stopni w stosunku do kierunku ułożenia włókien w warstwach sąsiednich. Royal DSM N.V. zwiększa o 25 procent zdolność produkcyjną swojego zakładu w Greenville (Północna Karolina), produkującego płyty kuloodporne UniDirectional z Dyneema.

Linki sponsorowane

	Produkcja od A do Z w samym sercu polskiego przemysłu Zapraszamy Państwa na VI edycję Targów Produkcji i Technologii PROTECH, które ponownie zagoszczą we Wrocławiu.
	Almanach Produkcji w Polsce Kompleksowy katalog w wersji on-online oraz drukowanej majacy na celu dostarczenie użytecznych informacji o dostawcach dla przemysłu jak i oferowanych przez nich produktach.