В ТГУ создали композит для бронежилетов, который уменьшит их вес в 2–3 раза

Превосходство над существующими аналогами по всем техническим параметрам показал новый бронезащитный материал на основе алюминиевого композита, разрабатываемый специалистами физико-технического факультета (ФТФ) Томского государственного университета (ТГУ), 20 октября сообщила пресс-служба вуза. Разработку композита для бронежилетов ведут ученые лаборатории нанотехнологий металлургии ФТФ ТГУ на базе научного центра мирового уровня «Новые материалы специального назначения». И ими уже получен патент на изобретение № 2835522 «Способ получения слоистого композиционного материала на основе алюминия». Первые испытания образцов новой слоистой брони показали, что, кроме высоких прочностных и демпфирующих качеств, она сделает бронежилеты в 2–3 раза легче и в 1,5–2 раза дешевле по сравнению с аналогичными изделиями на основе кевлара. Кроме того, разработчики считают, что их материал может с успехом использоваться и для защиты наземного, воздушного и водного транспорта, снизив при этом расход топлива и одновременно повысив мобильность и полезную нагрузку. Новый бронезащитный композит состоит из деформируемых алюминиевых сплавов, базальтовой ткани и полимерной связки. В результате применения разработанной томичами технологии они получили гетерогенный материал с прочной основой и эластичными демпфирующими прослойками. Задача этих прослоек — компенсировать внешние воздействия за счет равномерного распределения давления по материалу. Испытания композита на динамическое воздействие продемонстрировали его способность защиты, которая оказалась сопоставимой с таковой у материалов на основе кевлара, титана и керамики, из которых в настоящее время изготавливают бронежилеты и броню для техники. Однако при этом слоистая броня томских ученых значительно легче и дешевле в производстве. Руководитель проекта, старший научный сотрудник лаборатории ФТФ ТГУ кандидат физ.-мат. наук Антон Хрусталёв рассказал о новом материале: «Наш композит состоит из слоев алюминия и базальта в строго определенной последовательности и обладает достаточной прочностью для замены кевлара — распространенного, но очень дорогого материала для бронежилетов. Базальтовая ткань — хорошая альтернатива. Она сравнительно недорогая и есть в свободной продаже в разных размерах, поскольку используется в быту, например, для теплоизоляции». Ученые рассчитали, что бронепластина размером 250×350 мм и классом защиты Бр3 (базовая защита от автоматов) из композита «алюминий-базальт» в 1,5–2 раза дешевле, чем пластина того же размера и класса защиты, изготовленная из кевлара. Хрусталёв уточнил, что для производства слоистой брони не нужно больших затрат, так как для него требуется стандартное оборудование и промышленно выпускаемые отечественные материалы. Снижение веса брони достигается заменой стали или титана алюминием. Если плотность стали составляет более 7,7 г/см³, а титана 4,54 г/см³, то у алюминия она составляет лишь 2,7 г/см³. Поэтому применение нового композита снизит вес бронежилетов в 2–3 раза, бронетранспортеров — на 30–40%, а у самолетов Су-24 и Су-35 при замене титановой брони вес уменьшится на 300 и 500 кг соответственно. В настоящее время специалисты лаборатории ФТФ ТГУ создают на основе анализа данных, полученных в ходе испытаний нового материала, математическую модель. Она позволит им подобрать для каждой конкретной задачи оптимальную структуру композита. При этом материал может обеспечить классы защиты от Бр1 (начальный уровень) до Бр6 (почти полная защита от любого стрелкового оружия). «Мы хотим создать не только технологию, но и программный комплекс, в который можно будет внести параметры — материал и скорость ударника, желаемый класс защиты, площадь и другие — и рассчитать оптимальное количество слоев, их толщину, а главное, вес композита. Это позволит понять, насколько оправдано будет использование материала в каждом конкретном случае», — сообщил о планах коллектива Антон Хрусталёв. Команде проекта предстоит ключевой этап — подтверждение класса защиты слоистой брони в аккредитованной лаборатории. Положительный результат позволит университету выйти на сотрудничество с потенциальными производителями. glavno.smi.today