Bidang bahan pelindung sangat besar dan berkembang pesat. Bahan baru memperluas asas teknologi untuk sistem perlindungan personel dan platform senjata. Pada masa yang sama, amalan perniagaan berubah, menjauhkan diri daripada pembekal eksklusif dan corak tradisional lain yang biasa dilakukan oleh industri seperti pertahanan dan keselamatan
Industri ini berusaha untuk bertindak balas dengan cepat terhadap keperluan pelanggan tentera yang semakin meningkat, bukan hanya untuk "meringankan beban", tetapi juga mengembangkan ciri-ciri yang sama pentingnya dari bahan pelindung baru dan sistem perlindungan perisai.
Ini dapat disahkan dengan kata-kata ketua jabatan perlindungan badan di DSM Dyneema, Marco Manik, yang mengatakan dalam salah satu wawancara: "Kami menghasilkan serat buatan manusia terkuat, dan ini adalah serat DYNEEMA".
Pakar industri telah mengkategorikan penyelesaian keselamatan DSM sebagai "gelombang baru atau generasi perlindungan balistik". Persembahan syarikat itu, yang disebutnya "Keunggulan Teknologi Tanpa Kompromi", menggabungkan bahan ringan dan prestasi unggul, memberikan keselesaan bersama dengan ciri kualiti lain, dan memberikan pelanggan "semua yang mereka perlukan untuk menyelesaikan sesuatu."
Manik menekankan laminasi HB berasaskan serat DYNEEMA sebagai salah satu kejayaan teknologi dalam sistem perlindungan balistik. Memang, "Serat DYNEEMA HB tidak hanya 15 kali lebih kuat dari keluli, tetapi memiliki sejumlah sifat yang sangat diminati, yang sangat kami perhatikan," tegasnya, dan ketika ditanya apa yang diinginkan oleh pelanggan di daerah ini, dia menjawab bahawa "mereka mahukan pilihan yang lebih ringan untuk peralatan mereka."
Sherrill Ingstad, Ketua Keramik Lanjutan di ZM setuju dengannya: “Kami melihat permintaan besar di AS dan negara-negara lain untuk sistem perlindungan ringan, dan di sinilah usaha kami tertumpu hari ini. Kami berusaha untuk memperbaik setiap aspek pekerjaan kami - dari teknologi bahan proprietari dan R&D hingga penyelarasan tenaga kerja kami dan penyempurnaan proses pembuatan - untuk menyediakan sistem ringan yang dapat mengurangi beban tentera sambil tetap memberikan tahap perlindungan yang diperlukan."
Sebagai jurucakap Ceradyne (sebahagian daripada ZM), Ingstad mengumumkan bahawa lebih daripada dua juta sisipan rompi kalis peluru dan lebih daripada 100,000 helmet tempur yang dipertingkatkan (ESN) telah dibekalkan kepada tentera AS hingga kini.
Walaupun jisimnya agak kecil, ESN "memberikan perlindungan peluru dan fragmentasi tahap yang lebih tinggi daripada helmet tempur lain dalam sejarah," kata Ingstad. "Berbanding helmet lain dengan berat yang sama dalam perkhidmatan, ESN meningkatkan tahap perlindungan anti peluru dan anti pecahan lebih daripada 35%."
Helmet ECH pertama mula berkhidmat dengan tentera AS pada tahun 2014.
Portofolio peralatan pelindung diri Ceradyne juga merangkumi ESAPI (sisipan pelindung lengan kecil yang dipertingkatkan) sisipan pelindung lengan kecil yang ringan dan dipertingkatkan untuk melindungi batang tubuh daripada kebakaran senjata kecil. Sisipan boleh didapati dalam pelbagai saiz dan sesuai dengan bahagian dalaman perisai badan untuk anggota tentera kedua-dua jantina. "Kami menyediakan sisipan rompi kalis peluru ke Jabatan Sokongan Logistik Pertahanan, yang kemudian menangani pesanan untuk setiap unit individu," kata seorang jurucakap Ceradyne.
Syarikat ini membekalkan sisipan pelindung ESAPI moden dengan pelbagai berat. Kontrak terkini Jabatan Pertahanan AS memperuntukkan pembekalan sisipan ultra kecil, kecil dan sederhana, jisimnya antara kurang dari 2 kg hingga hampir 2.5 kg. Ceradyne juga menawarkan sisipan besar dan ekstra besar untuk pelindung badan, yang sedikit lebih berat.
Ceradyne memulakan penghantaran sisipan sebulan lebih awal daripada jadual pada Jun lalu. Sesuai dengannya, syarikat mesti menyelesaikan penghantaran untuk pesanan ini pada akhir tahun 2017.
Perlindungan kenderaan dan anak kapal mereka
Wakil syarikat Pertahanan RUAG memberikan penilaiannya mengenai masalah dan tugas dalam bidang bahan pelindung untuk kenderaan, yang, pada kenyataannya, menghasilkan kompromi antara keuntungan ekonomi dan pengurangan berat badan yang maksimum (lintasan luar jalan) kemampuan negara, pengangkut udara, dll.), dan juga penyelesaian yang memastikan perlindungan kru dan kenderaan sendiri dari pelbagai ancaman, lebih dinamik dan lebih mematikan. RUAG Defense juga berkomentar: “Jelas, keperluan khusus berbeza dari senario ke senario, tetapi anda selalu berusaha mencari keseimbangan yang sempurna antara tahap perlindungan dan mobiliti. Mereka yang bercakap mengenai ketidakstabilan ancaman adalah betul, tetapi kami terus menerus meneroka idea baru dalam bidang penyelesaian bahan dan reka bentuk."
Selanjutnya, wakil RUAG mencatat kekaburan batas antara senario ancaman moden dan cabaran yang ditimbulkan oleh senario ini untuk pembekal bahan dan sistem keselamatan. "Senario ancaman sekarang tidak begitu pasti seperti sebelumnya. Perbezaan antara operasi ketenteraan simetri dan asimetri kabur di depan mata kita, sekarang kita memerlukan penyelesaian hibrid yang dapat menutupi pelbagai ancaman yang jauh lebih luas."
RUAG berusaha untuk memenuhi cabaran global semasa dan mengembangkan alat perlindungan untuk pelbagai jenis kenderaan, dari kenderaan berperisai ringan 4x4 hingga kereta kebal utama seperti LEOPARD 2, dan dalam hal ini, portfolio syarikat dalam sektor ini terus berkembang.
Kemudian wakil syarikat Switzerland itu melanjutkan: “Untuk PUMA BMP Jerman, kami menyediakan perlindungan lombong bersama dengan komponen perlindungan lain. RUAG telah mengambil bahagian dalam pengembangan perlindungan tambang yang komprehensif, perlindungan terhadap IED (alat peledak improvisasi) dan proyektil menusuk baju besi untuk kenderaan perisai PANDUR I. Austria dan Belgia I. Pengeluaran dan penghantaran kit balistik Roof PRO kami untuk pengeluar kepala sedang berjalan dengan lancar."
Naib Presiden Pertahanan Alcoa, Margaret Cosentino mencatat satu lagi trend perlindungan kenderaan yang selari dan agak bersaing. Menurutnya, sebelumnya, banyak perhatian diberikan pada perisai tambahan kendaraan yang berpartisipasi dalam operasi di Iraq dan Afghanistan, dan sekarang ada kembali ke kecepatan, kemampuan manuver dan manuver sebagai fungsi meningkatkan daya tahan pertempuran. "Sebagai contoh, dalam operasi khas, kenderaan ultralight dikerahkan untuk kumpulan tempur. Alcoa bekerjasama dengan komuniti saintifik Tentera Darat AS melalui program Mobile Protected Firepower barunya untuk mendapatkan sebanyak mungkin maklumat mengenai bahan inovatif dan teknologi terpilih untuk sistem tembakan langsung berketepatan tinggi yang selamat."
Produk Alcoa Defense memperluaskan jangka hayat kenderaan tentera, dengan portfolio produk untuk kenderaan sedia ada dan kenderaan baru. Sesungguhnya, produk multikomponen Alcoa, termasuk yang dibuat oleh penyemperitan, stamping, casting, dan pelbagai produk bergulung, terdapat pada kenderaan beroda taktikal dan kenderaan tempur darat, mulai dari perisai aluminium pada jip HMWWV (sebagai reaksi terhadap IED) dan trak luar jalan berat. HEMTT, dan diakhiri dengan komponen aluminium untuk platform baru, seperti kereta perisai JLTV.
"Pertama, Alcoa Defense menggunakan bahan yang sangat luas dalam aktivitinya, kerana perniagaan kami dibahagi sama antara produk aluminium, titanium dan nikel, yang membolehkan kami bekerja dengan tentera dan pengeluar utama produk akhir untuk memperoleh bahan, aloi dan rawatan haba yang betul untuk memenuhi keperluan untuk tugas khas, - jelas Cosentino. "Kedua, kami fokus pada integrasi menegak penuh, dari bahan hingga bentuk produk, hingga pemesinan dan pemasangan akhir. Meningkatkan kecekapan Alcoa membantu pelanggan kami menjadi lebih cekap dan lebih kompetitif."
Pembekal sistem pertahanan lain untuk kenderaan tentera ialah QinetiQ North America (QNA). Lapisan anti-pecah Liner Armor Spall Liner dipasang pada pelbagai kenderaan MRAP buatan Amerika, dan tempat duduk BlastRide yang menyerap tenaga dipasang di BMP dan pembawa personel berperisai di negara yang berbeza. Jeff Riu, Ketua Sistem Survivability di syarikat itu berkomentar: “Selain itu, penyelesaian perlindungan RPG pasif Q-NET kami dipasang pada lebih dari 13,000 kenderaan di seluruh dunia, misalnya, mereka memberikan perlindungan untuk mesin seperti MAXXPRO, PL-ATU, HEMMT dan STRYKER, serta platform dari negara lain. Sistem perlindungan Q-NET berpotensi dipasang pada beberapa varian kenderaan perisai JLTV Angkatan Darat AS dan Kor Marin."
QNA juga sedang mengembangkan peralatan pelindung diri untuk kapal terbang dan helikopter, dengan Riu juga berkongsi beberapa resipi sos rahsia syarikatnya, yang untuk memenuhi sepenuhnya keperluan pelanggannya dari segi kos, berat dan ciri produk akhir untuk berikan mereka penyelesaian terbaik. "Kami mencapainya dengan bekerja dengan pelbagai bahan unggul, termasuk baja perisai bergulung, pelbagai jenis seramik dan serat balistik berkualiti tinggi terkini. Kami juga bekerja tanpa lelah untuk mengembangkan penyelesaian baru yang inovatif seperti tempat duduk menyerap tenaga dan teknologi pelemahan BlastPro kami."
Kerjasama dan perkongsian
Salah satu topik hangat dalam perbincangan antara perniagaan bahan keselamatan ialah perjanjian dengan beberapa pembekal dan rakan kongsi lain (dalam beberapa kes beratus-ratus organisasi) selain perjanjian perkongsian eksklusif yang biasa berlaku di segmen lain dari pasaran pertahanan.
Dengan menggunakan contoh syarikatnya, Marko Manik berbicara tentang keinginan DSM untuk berinovasi dan mengoptimumkan teknologi baru dalam rangkaian rakan kongsi dan mengenai pelaburan dalaman dalam penyelidikan dan pembangunan.
DSM lebih suka rakan kongsi di sektor pertahanan dan keselamatan yang berkaitan, dan beberapa rakan kongsi ini mempunyai hubungan yang lebih kuat dengan DSM kerana kemampuan mereka untuk berinovasi. Jika kita memiliki pasangan yang memiliki kemampuan untuk berinovasi lebih cepat daripada orang lain, maka dia memiliki kelebihan, kerana selain produk kita, ada juga produk akhir. Itulah sebabnya kami perlu bekerjasama dengan rakan kongsi yang pada tahap tertentu sesuai dengan kepantasan inovasi kami,”kata Manik.
Rakan niaga terbaru DSM Dyneema adalah First Armor, anak syarikat KADDB Investment Group. Pada bulan Jun 2016, First Armor mendedahkan panel empuk ringan yang dipakai bersama dengan rompi keselamatan. Kapal pelindung First Armor yang baru dibuat dari Dyneema HB212. Laminasi komposit berasaskan UHMWPE ini sangat baik untuk sistem pertahanan ringan dan tahan lama yang dibuat menggunakan teknologi DYNEEMA Force Multiplier.
Armor Pertama tidak lama lagi akan menawarkan beberapa jenis sistem perlindungan badan berdasarkan pelbagai bahan berprestasi tinggi yang dikembangkan oleh DYNEEMA.
Pada awal tahun lalu, rakan DSM lain, Point Blank Enterprises, memperkenalkan sistem perlindungan badan ALPHA ELITE Black, memperluas rangkaian produk ALPHA ELITE. "ALPHA ELITE Black terbaru, model perlindungan senjata kecil, adalah peningkatan pada produk sebelumnya kerana dapat menurunkan berat badan sebanyak 17% dengan tingkat perlindungan yang sama," kata perusahaan itu dalam siaran pers. Armor badan ALPHA ELITE Black menggunakan teknologi DYNEEMA Force Multiplier generasi baru dari DSM.
RUAG juga tidak memintas organisasi di kawasan ini, berusaha untuk kerjasama yang saling menguntungkan. Jurucakap RUAG menjelaskan bahawa syarikat "secara berkala melakukan tinjauan pasar untuk reka bentuk dan bahan baru; dan kami bangga dengan kualiti ujian dan ujian yang kami lakukan untuk menentukan sifat pelindung bahan dengan tepat. Ini membolehkan RUAG menyesuaikan penyelesaian perlindungan terhadap kenderaan dan ancaman dengan berat dan kos yang optimum."
Tn. Riu QNA berkomentar, "Kami telah menjalin hubungan yang kuat dengan beberapa pengeluar seramik canggih, bahan balistik dan serat komposit terkemuka. Memanfaatkan hubungan ini membolehkan kita merancang dan menyampaikan produk yang mengungguli pesaing kita."
DuPont adalah pembekal lain yang telah menetapkan "kedudukan yang kuat" dalam penyediaan bahan untuk pelbagai aplikasi. Sebagai contoh, teknologi serat sintetik Kevlar menemui pelbagai aplikasi - pelbagai perisai badan, sisipan, topi keledar, pelindung anggota badan dan pelindung kenderaan. Semua produk ini meningkatkan tahap daya tahan kakitangan, sementara pengguna menerima bahan pelindung dari pelbagai tahap "kelembutan" atau "kekerasan" (istilah umum dalam sektor ini). "Perlindungan lembut merujuk kepada rompi dan barang peralatan lain, yang sering dibuat dari serat kain dan struktur fleksibel lain untuk meningkatkan kesesuaian, keselesaan dan mobiliti pemakai," jelas Joseph Hovanek, ketua teknologi di DuPont Protection Solutions. "Perlindungan keras merujuk kepada struktur komposit yang lebih sukar, seperti sisipan, topi keledar, dan komponen perlindungan kenderaan, yang mana DuPont menawarkan kepingan polietilena Tensylon sebagai tambahan kepada Kevlar."
Hovanek berbicara mengenai satu aspek model perniagaan DuPont, dengan menyatakan bahawa syarikat itu membekalkan gentian, kain dan struktur lain dari Kevlar kepada pengeluar rompi, topi keledar dan kenderaan berperisai terkemuka yang menggunakan bahan-bahan ini dalam reka bentuk dan pembuatan produk mereka. Pakar industri menambahkan: "Kami fokus untuk mengembangkan penyelesaian tempatan, dengan pengeluar terkemuka bekerja dengan empat pusat teknikal utama kami di negara yang berbeza."
Selain QNA dan syarikat lain yang disebutkan sebelumnya yang membekalkan produk kepada pelbagai pengguna akhir, ada syarikat lain yang aktif di beberapa bidang yang berkaitan. Combat Clothing Australia (CCA) Protect adalah pembekal pertahanan dan keselamatan global dengan banyak pengalaman dalam reka bentuk dan pembuatan perlindungan balistik untuk manusia, platform darat dan penerbangan. Pengarah komersial syarikat, Lee O'Shea, menyatakan bahawa "CCA Protect aktif di pasaran Australia, Amerika Syarikat, Hong Kong, Malaysia, Singapura, Emiriah Arab Bersatu, New Zealand dan Papua New Guinea."
Khususnya, CCA Protect membekalkan sistem perlindungan badan yang keras dan lembut hingga Tahap IV, serta perisai kenderaan yang mampu menahan pelindung anti-tangki. O'Shea meneruskan: "Penyelesaian perisai canggih CCA Protect telah dipilih untuk memberikan perlindungan balistik untuk helikopter Angkatan Bersenjata Australia UH-60 BLACKHAWK dan CH-47 CHINOOK. Kemudahan pembuatan CCA Protect membolehkan pembuatan panel perisai tunggal besar, menjadikannya sesuai untuk projek Land 400 Fasa 2 Australia. " Sebagai sebahagian daripada projek ini, Australia akan mengemas kini dan memodenkan armada kenderaan pengintai tempurnya.
Untuk memenuhi kehendak pelanggan asingnya, CCA Protect melakukan analisis penyelesaian secara menyeluruh untuk mencapai keseimbangan antara kos, mobiliti, perlindungan dan berat badan. O'Shea menyimpulkan dengan mengatakan, "Ruang tempur yang berubah dengan cepat terus mendorong inovasi dalam industri pertahanan balistik. Kemudahan pengeluaran canggih dan jurutera berpengalaman CCA Protect memungkinkan untuk menghadapi cabaran kompleks ini. Kombinasi komposit canggih dan teknik ikatan yang unik menghasilkan bahan pelindung yang sangat ringan, tahan lama dan nipis."
Syarikat Switzerland Garant mengembangkan penyelesaian perlindungan balistik moden FirmLiner dan FlexLiner untuk pelbagai jenis aplikasi. Seiring dengan penggunaan bahan terbaru yang dihasilkan dari aktiviti penyelidikan dan pengembangan intensif, Garant juga memiliki banyak pengalaman yang diperoleh dari program jangka panjang bekerjasama dengan pembekal bahan dan pengguna akhir. Bahan yang popular dan banyak digunakan termasuk para-aramid, polietilena, polipropilena, dan gentian kaca.
Seramik spinel lutsinar untuk aplikasi laut
Spinel lutsinar (MgAl2O4) kini merupakan bahan pilihan untuk digunakan dalam pelbagai aplikasi pertahanan laut dan lain-lain. Ini adalah bahan kristal dengan kisi kubik, yang semakin digunakan untuk melindungi pelbagai sistem kapal, termasuk sensor, bahan dan senjata pertahanan dan "pintar".
Sebagai tambahan kepada kekuatan tinggi, seramik spinel mempunyai transmisi yang sangat baik dari sinar ultraviolet (0.2 μm) hingga inframerah pertengahan (5 μm). Untuk tiang optik kapal selam nuklear kelas VIRGINIA Angkatan Laut AS, kaca spinel tunggal digunakan, yang meningkatkan daya tahan dan mengurangkan kos penyelenggaraan dan kitaran hidup dengan ketara. Sebelumnya, kaca silikon dan germanium kristal dipasang pada tiang optocoupler L-3 KEO untuk memancarkan cahaya dan sinar yang dapat dilihat di kawasan spektrum pertengahan inframerah. Kedua-dua bahan ini, bagaimanapun, ternyata cukup kuat dan rentan terhadap kerusakan, walaupun pada ketebalannya adalah 3, 8 cm. Masalahnya adalah bagaimana membuat tingkap dari spinel tebal. Menurut penyelidikan, keramik spinel dengan ketebalan 3,8 cm, proses pembuatannya berdasarkan penekanan panas, mempunyai sifat optik yang sangat baik.
Jambatan pemusnah kelas ZUMWALT Amerika (DDG 1000) juga dilengkapi dengan tingkap berkekuatan tinggi yang memancarkan cahaya yang dapat dilihat dan gelombang inframerah dengan panjang gelombang 5 mikron dan yang mesti menahan hentaman gelombang hingga 0,56 kg / cm2. Sebagai proses penekanan panas ke dimensi besar, tetingkap jambatan boleh dibuat dari satu kepingan besar spinel. Sebaliknya, ia dapat dihasilkan dengan penyebaran tepi yang menggabungkan dua atau lebih tingkap kecil menjadi satu. Bahagian Optik Gunaan Makmal Penyelidikan Tentera Laut AS (NRL) telah menunjukkan kemungkinan kedua-dua pendekatan ini.
Makmal menyatakan bahawa kaedah tradisional pertumbuhan suhu tinggi dari lebur (> 2000 ° C) dari spinel kristal tunggal sukar untuk membuat lembaran dengan dimensi lebih dari beberapa milimeter. Dalam proses menyelesaikan masalah ini, NRL menetapkan bahawa kualiti seramik spinel komersial yang buruk disebabkan oleh pencampuran aditif sintering (lithium fluoride) dengan serbuk spinel yang tidak rata, yang menyebabkan keliangan dan perangkap (sisa dalam produk akhir) bahan tambahan sintering ini. Para saintis di NRL telah mengembangkan proses yang dipatenkan untuk melapisi setiap partikel serbuk spinel secara seragam dengan aditif sintering, yang membolehkan bahan tambahan dikeluarkan semasa proses penekanan panas pada suhu sekitar 1600 ° C. Menurut NRL, ini memungkinkan untuk menghasilkan seramik spinel telus yang dipadatkan sepenuhnya dengan sifat optik yang tinggi, sementara prosesnya berskala dan memungkinkan untuk pengeluaran tingkap besar.
Direka untuk persekitaran yang keras
Seramik spinel lutsinar digunakan dalam aplikasi pertahanan lain juga. Antaranya ialah laser berkuasa tinggi yang dikembangkan untuk senjata tenaga yang diarahkan. Dari sudut pandang optik, salah satu tempat yang paling bermasalah adalah lensa keluar (tingkap), kerana kaca untuk sistem sedemikian tidak mempunyai sifat termal, optik, dan mekanikal yang cukup baik. Sebabnya ialah tingkap kaca mempunyai kekonduksian terma yang sangat rendah sehingga menyebabkan kejutan terma. Kekuatan kaca yang rendah juga menjadikannya sukar digunakan dalam persekitaran yang agresif, menurut saintis NRL. Sebaliknya, kekuatan unggul spinel memungkinkannya digunakan di lingkungan yang keras, dan kekuatan tinggi memungkinkan tingkap yang lebih tipis, yang mengurangkan berat badan. NRL telah mengembangkan teknologi serbuk spinel ultrapure yang telah digunakan untuk membuat seramik spinel dengan catatan kehilangan penyerapan rendah sebanyak 6 ppm (bahagian per juta) / cm pada panjang gelombang 1.06 μm.
Seramik spinel berkualiti optik yang tinggi juga digunakan untuk membuat radom telus haba tahan lama untuk peluru berpandu inframerah. Menurut sumber terbuka, bahan yang ada, seperti silikon kristal, rapuh dan tidak memberikan transmisi cahaya yang dapat dilihat. Bahan lain, safir (a-Al2O3) mempunyai transmisi terhad pada panjang gelombang 5 µm. Sapphire sangat tahan terhadap kerosakan mekanikal, kerana ia mempunyai kekerasan yang luar biasa (9 pada skala Mohs); ia adalah bahan yang paling sukar selepas berlian dan silikon karbida (a-SiC). Tetapi spinel memancarkan cahaya yang dapat dilihat dengan sempurna dan mempunyai pancaran yang lebih baik berbanding dengan safir dengan panjang 5 mikron. Dalam usaha untuk menunjukkan penggunaan praktikal spinel, para saintis di NRL mengubah proses menekan panas dan berjaya membuat pameran dari bahan ini.
Ketersediaan seramik spinel dengan sifat optik yang tinggi juga akan membolehkan pembuatan pelindung pelindung cahaya dan kacamata untuk perlindungan diri terhadap IED, serta tingkap yang sesuai untuk sistem pengawasan. Penyelidikan pada tahun 2013 menunjukkan bahawa magnesium alumina spinel adalah calon yang sangat baik untuk lapisan perisai telus yang mengeras. Penyelidik yang secara sistematik menyelidiki pemecahan tiga jenis seramik spinel telah menunjukkan bahawa mod pemecahan adalah salah satu parameter utama yang mempengaruhi ketahanan balistik seramik.
