مواد واقية خفيفة الوزن وعالية التقنية. الجزء 1

جدول المحتويات:

مواد واقية خفيفة الوزن وعالية التقنية. الجزء 1
مواد واقية خفيفة الوزن وعالية التقنية. الجزء 1

فيديو: مواد واقية خفيفة الوزن وعالية التقنية. الجزء 1

فيديو: مواد واقية خفيفة الوزن وعالية التقنية. الجزء 1
فيديو: الشعب والجيش واحد فهمو حميرتي دا #السودان ##sudan 2024, مارس
Anonim
مواد واقية خفيفة الوزن وعالية التقنية. الجزء 1
مواد واقية خفيفة الوزن وعالية التقنية. الجزء 1

مجال المواد الواقية هائل وينمو بسرعة. توسع المواد الجديدة الأساس التكنولوجي لأنظمة حماية الأفراد ومنصات الأسلحة. في الوقت نفسه ، تتغير ممارسات الأعمال ، وتبتعد عن الموردين الحصريين والأنماط التقليدية الأخرى الشائعة في صناعات مثل الدفاع والأمن

تحاول الصناعة الاستجابة بسرعة للاحتياجات المتزايدة للعملاء العسكريين ، ليس فقط من أجل "تخفيف العبء" ، ولكن أيضًا لتطوير خصائص لا تقل أهمية عن مواد الحماية الجديدة وأنظمة حماية الدروع.

صورة
صورة

يمكن تأكيد ذلك من خلال كلمات رئيس قسم حماية الجسم في DSM Dyneema ، ماركو مانيك ، الذي قال في إحدى المقابلات التي أجراها: "نحن ننتج أقوى ألياف من صنع الإنسان ، وهي ألياف DYNEEMA".

صنف خبير الصناعة الحلول الأمنية لـ DSM على أنها "موجة جديدة أو جيل جديد من الحماية الباليستية". عروض الشركة ، التي يسميها "التميز التكنولوجي الذي لا هوادة فيه" ، تجمع بين المواد خفيفة الوزن والأداء المتفوق ، وتوفر الراحة جنبًا إلى جنب مع ميزات الجودة الأخرى ، وتزود العملاء بـ "كل ما يحتاجون إليه لإنجاز الأشياء".

سلط مانيك الضوء على صفائح HB القائمة على الألياف DYNEEMA كأحد الإنجازات التكنولوجية في أنظمة الحماية الباليستية. في الواقع ، "لا تعتبر ألياف DYNEEMA HB أقوى بـ 15 مرة من الفولاذ فحسب ، بل تحتوي على عدد من الخصائص المطلوبة حقًا ، والتي نوليها اهتمامًا وثيقًا" ، كما أكد ، وعندما سئل عما يريده العملاء في هذا المجال بشكل أساسي ، أجابوا بأنهم "يريدون خيارات أخف من أي وقت مضى لمعداتهم."

وتتفق معه شيريل إنجستاد ، رئيس قسم الخزف المتقدم في ZM: "نرى طلبًا كبيرًا في الولايات المتحدة والدول الأخرى على أنظمة الحماية خفيفة الوزن ، وهذا هو المكان الذي تتركز فيه جهودنا اليوم. نحن نسعى جاهدين لضبط كل جانب من جوانب عملنا - من تكنولوجيا المواد المسجلة الملكية والبحث والتطوير إلى مواءمة القوى العاملة لدينا وتحسين عملية التصنيع - لتوفير أنظمة خفيفة الوزن تقلل العبء على الجيش مع الاستمرار في توفير المستوى المطلوب من الحماية."

بصفته متحدثًا باسم Ceradyne (جزء من ZM) ، أعلن Ingstad أنه تم توفير أكثر من مليوني سترة واقية من الرصاص وأكثر من 100000 خوذة قتالية محسّنة (ESN) للجيش الأمريكي حتى الآن.

على الرغم من كتلتها الصغيرة نسبيًا ، فإن ESN "توفر مستوى أعلى من الحماية من الرصاص والتشظي مقارنة بأي خوذة قتالية أخرى في التاريخ" ، كما قال إنجستاد. "بالمقارنة مع الخوذات الأخرى بنفس الوزن في الخدمة ، فإن ESN يزيد من مستوى الحماية ضد الرصاص والتشظي بأكثر من 35٪."

دخلت أول خوذات ECH الخدمة مع الجيش الأمريكي في عام 2014.

تشتمل مجموعة معدات الحماية الشخصية من Ceradyne أيضًا على ESAPI (ملحق وقائي محسّن للأسلحة الصغيرة) ، وهو عبارة عن ملحق وقائي محسّن خفيف الوزن للأسلحة الصغيرة لحماية الجذع من نيران الأسلحة الصغيرة.تتوفر الملحقات بأحجام مختلفة وتتناسب مع أقسام داخلية خاصة من الدروع الواقية للبدن للأفراد العسكريين من كلا الجنسين. قال متحدث باسم Ceradyne: "نحن نوفر ملحقات السترات الواقية من الرصاص إلى وزارة الدعم اللوجستي للدفاع ، والتي تتولى بعد ذلك الطلبات لكل وحدة على حدة".

توفر الشركة إدخالات واقية حديثة من ESAPI بأوزان مختلفة. ينص العقد الحالي لوزارة الدفاع الأمريكية على توريد إدخالات صغيرة جدًا وصغيرة ومتوسطة الحجم ، تتراوح كتلتها من أقل من 2 كجم إلى 2.5 كجم تقريبًا. تقدم Ceradyne أيضًا إدخالات كبيرة وكبيرة جدًا للسترات الواقية من الرصاص ، والتي تكون أثقل قليلاً.

بدأت Ceradyne عمليات إدراج الشحن قبل شهر من الموعد المحدد في يونيو الماضي. وفقًا لذلك ، يجب على الشركة إكمال عمليات التسليم لهذا الطلب في نهاية عام 2017.

حماية المركبات وأطقمها

قدم ممثل شركة RUAG Defense تقييمه للمشاكل والمهام في مجال المواد الواقية للمركبات ، والتي ، في الواقع ، تتلخص في إيجاد حل وسط بين الربحية الاقتصادية والحد الأقصى المحتمل لتخفيض الوزن (الطرق الوعرة المتقاطعة - قدرة البلد ، والجسر الجوي ، وما إلى ذلك) ، وكذلك الحلول التي تضمن حماية الأطقم والمركبات نفسها من العديد من التهديدات ، الأكثر ديناميكية والأكثر فتكًا. علق RUAG Defense أيضًا: "من الواضح أن الاحتياجات المحددة تختلف من سيناريو إلى آخر ، لكنك تحاول دائمًا إيجاد التوازن المثالي بين مستويات الحماية والتنقل. أولئك الذين يتحدثون عن تقلب التهديدات محقون ، لكننا نستكشف باستمرار أفكارًا جديدة في مجال المواد وحلول التصميم ".

علاوة على ذلك ، أشار ممثل RUAG إلى عدم وضوح الحدود بين سيناريوهات التهديدات الحديثة والتحديات التي تفرضها هذه السيناريوهات لموردي المواد وأنظمة الأمن. سيناريوهات التهديد ليست محددة الآن كما كانت من قبل. التمييز بين العمليات العسكرية المتماثلة وغير المتكافئة غير واضح أمام أعيننا ، والآن نحن بحاجة إلى حلول مختلطة يمكن أن تغطي نطاقًا أوسع بكثير من التهديدات.

تسعى RUAG جاهدة لمواجهة التحديات العالمية الحالية وتطوير مجموعات الحماية لمجموعة واسعة من المركبات ، من المركبات المدرعة الخفيفة 4x4 إلى الدبابات القتالية الرئيسية مثل LEOPARD 2 ، وفي هذا الصدد ، تتوسع محفظة الشركة في هذا القطاع باستمرار.

ثم تابع ممثل الشركة السويسرية: "بالنسبة إلى BMP PUMA الألمانية ، نوفر الحماية من الألغام إلى جانب مكونات الحماية الأخرى. أخذت RUAG في تطوير الحماية الشاملة للألغام ، والحماية من العبوات الناسفة (العبوات الناسفة) والمقذوفات الخارقة للدروع للمركبات المدرعة النمساوية والبلجيكية PANDUR I. إنتاج وتسليم مجموعات الصواريخ البالستية الخاصة بنا لمصنع الرأس على قدم وساق."

صورة
صورة

أشارت مارغريت كوسينتينو ، نائبة رئيس الدفاع في شركة Alcoa ، إلى اتجاه موازٍ ومنافس إلى حد ما في حماية المركبات. وفقا لها ، في وقت سابق ، تم إيلاء الكثير من الاهتمام للدروع الإضافية للمركبات التي شاركت في العمليات في العراق وأفغانستان ، والآن هناك عودة إلى السرعة والقدرة على المناورة والقدرة على المناورة كوظائف لزيادة القدرة على البقاء القتالي. "على سبيل المثال ، في العمليات الخاصة ، يتم نشر مركبات خفيفة الوزن للمجموعات القتالية. تعمل Alcoa مع المجتمع العلمي للجيش الأمريكي من خلال برنامج Mobile Protected Firepower الجديد للحصول على أكبر قدر ممكن من المعلومات حول المواد المبتكرة واختيار التكنولوجيا لنظام إطلاق نار مباشر آمن وعالي الدقة."

تعمل منتجات Alcoa Defense على إطالة دورة حياة المركبات العسكرية ، مع مجموعة من المنتجات لكل من المركبات الحالية والجديدة.في الواقع ، منتجات Alcoa متعددة المكونات ، بما في ذلك تلك المصنوعة من البثق ، والختم ، والصب ، ومجموعة كاملة من المنتجات المدلفنة ، توجد في المركبات ذات العجلات التكتيكية والمركبات القتالية الأرضية ، بدءًا من دروع الألمنيوم على سيارات الجيب HMWWV (كرد فعل على العبوات الناسفة) و شاحنات ثقيلة على الطرق الوعرة. HEMTT ، وتنتهي بمكونات من الألومنيوم لمنصات جديدة ، مثل السيارة المدرعة JLTV.

"أولاً ، تستخدم Alcoa Defense مجموعة واسعة جدًا من المواد في أنشطتها ، لأن أعمالنا مقسمة بالتساوي بين منتجات الألمنيوم والتيتانيوم والنيكل ، مما يتيح لنا العمل مع الجيش والشركات المصنعة الرئيسية للمنتجات النهائية من أجل الحصول على معالجة المواد والسبائك والحرارة المناسبة لتلبية متطلبات المهام الخاصة ، - أوضح Cosentino. ثانيًا ، نحن نركز على التكامل الرأسي الكامل ، من المواد إلى شكل المنتج ، إلى التصنيع والتجميع النهائي. إن تحسين كفاءة Alcoa يساعد عملائنا على أن يصبحوا أكثر كفاءة وأكثر قدرة على المنافسة ".

مورد آخر لأنظمة الدفاع للمركبات العسكرية هو QinetiQ North America (QNA). يتم تثبيت بطانات LAST Armor Spall Liner المضادة للانقسام على العديد من مركبات MRAP الأمريكية الصنع ، ويتم تثبيت مقاعد BlastRide التي تمتص الطاقة في BMPs وناقلات الأفراد المدرعة في بلدان مختلفة. علق Jeff Riu ، رئيس أنظمة البقاء على قيد الحياة في الشركة: "بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت حلول الحماية RPG السلبية Q-NET الخاصة بنا على أكثر من 13000 مركبة حول العالم ، على سبيل المثال ، توفر الحماية للآلات مثل MAXXPRO و PL-ATU و HEMMT و STRYKER ، بالإضافة إلى منصات من دول أخرى. يمكن تثبيت نظام الحماية Q-NET على بعض أنواع المركبات المدرعة JLTV التابعة للجيش الأمريكي ومشاة البحرية ".

تعمل QNA أيضًا على تطوير معدات الحماية الشخصية للطائرات والمروحيات ، حيث يشارك Riu أيضًا بعض وصفات الصلصة السرية لشركته ، والتي تهدف إلى تلبية احتياجات عملائها بشكل كامل من حيث التكلفة والوزن وخصائص المنتج النهائي من أجل تزويدهم بأفضل الحلول الممكنة. "لقد حققنا ذلك من خلال العمل مع مجموعة متنوعة من المواد المتفوقة ، بما في ذلك الفولاذ المدلفن المدلفن ، ودرجات مختلفة من السيراميك وأحدث الألياف الباليستية عالية الجودة. نحن نعمل أيضًا بلا كلل لتطوير حلول جديدة ومبتكرة مثل مقاعدنا التي تمتص الطاقة وتقنية BlastPro للتخفيف من الانفجار ".

التعاون والشراكة

يتعلق أحد الموضوعات الساخنة في المناقشة بين أعمال المواد الأمنية بالاتفاقيات مع العديد من الموردين والشركاء الآخرين (في بعض الحالات مئات المنظمات) بالإضافة إلى اتفاقيات الشراكة الحصرية الشائعة في قطاعات أخرى من سوق الدفاع.

باستخدام مثال شركته ، تحدث ماركو مانيك عن رغبة DSM في ابتكار تقنيات جديدة وتحسينها في شبكة شركائها وحول الاستثمارات الداخلية في البحث والتطوير.

يفضل DSM الشركاء في قطاعي الدفاع والأمن ذي الصلة ، ولدى بعض هؤلاء الشركاء علاقة أقوى مع DSM نظرًا لقدرتهم على الابتكار. "إذا كان لدينا شريك لديه القدرة على الابتكار بشكل أسرع من أي شخص آخر ، فإنه يتمتع بميزة ، لأنه بالإضافة إلى منتجاتنا ، هناك أيضًا منتجات نهائية. هذا هو السبب في أننا بحاجة إلى العمل مع شركاء يتفقون إلى حد ما مع سرعة الابتكار لدينا ، "قال مانيك.

أحدث شريك تجاري لـ DSM Dyneema هو First Armor ، وهي شركة تابعة لمجموعة KADDB للاستثمار. في يونيو 2016 ، كشفت First Armor عن لوحة مبطنة خفيفة الوزن يتم ارتداؤها مع سترة أمان.بطانة الدرع الجديدة مصنوعة من Dyneema HB212. تعتبر هذه الرقائق المركبة القائمة على UHMWPE ممتازة لأنظمة الدفاع خفيفة الوزن والمتينة التي تم إنشاؤها باستخدام تقنية DYNEEMA Force Multiplier.

صورة
صورة

ستقدم First Armor قريبًا عدة أنواع من أنظمة حماية الجسم استنادًا إلى العديد من المواد عالية الأداء التي طورتها DYNEEMA.

في بداية العام الماضي ، قدمت شركة Point Blank Enterprises ، شريك آخر في DSM ، نظام حماية الجسم ALPHA ELITE Black ، لتوسيع خط إنتاج ALPHA ELITE. وقالت الشركة في بيان صحفي: "أحدث طراز ALPHA ELITE Black ، وهو نموذج حماية للأسلحة الصغيرة ، هو تحسن عن المنتج السابق لأنه يقلل الوزن بنسبة 17٪ بنفس مستوى الحماية". تستخدم الدروع الواقية للبدن ALPHA ELITE Black الجيل الجديد من تقنية DYNEEMA Force Multiplier من DSM.

RUAG أيضا لا تتجاوز أي منظمة في هذا المجال ، وتسعى جاهدة للتعاون متبادل المنفعة. وأوضح متحدث باسم RUAG أن الشركة "تقوم بانتظام بإجراء مسح للسوق بحثًا عن التصميمات والمواد الجديدة ؛ ونفخر بأنفسنا على جودة اختباراتنا والاختبارات التي نجريها لتحديد الخصائص الوقائية للمواد بدقة. يتيح ذلك لشركة RUAG تصميم حلول حماية لأي مركبة وتهديد بالوزن والتكلفة الأمثل ".

وعلق السيد ريو من وكالة الأنباء القطرية قائلاً: "لقد طورنا علاقات قوية مع بعض الشركات المصنعة الرائدة للسيراميك المتقدم والمواد البالستية والألياف المركبة. تتيح لنا الاستفادة من هذه الاتصالات تصميم وتقديم منتجات تتفوق في الأداء على منافسينا ".

DuPont هي مورد آخر أنشأ "مكانة قوية" في توريد المواد لمجموعة متنوعة من التطبيقات. على سبيل المثال ، تجد تقنية الألياف الاصطناعية من Kevlar مجموعة متنوعة من التطبيقات - الدروع الواقية للبدن ، والملحقات ، والخوذات ، وحماية الأطراف ، وتدريع المركبات. كل هذه المنتجات تزيد من مستويات بقاء الأفراد على قيد الحياة ، بينما يحصل المستهلكون على مواد واقية بدرجات متفاوتة من "النعومة" أو "الصلابة" (المصطلحات الشائعة في هذا القطاع). أوضح جوزيف هوفانيك ، كبير التقنيين في DuPont Protection Solutions: "تشير الحماية اللينة إلى السترات وغيرها من المعدات ، والتي غالبًا ما تُصنع من ألياف النسيج وغيرها من الهياكل المرنة لتحسين ملاءمة مرتديها وراحتهم وتنقلهم". "الحماية الصلبة تشير إلى الهياكل المركبة الأكثر صرامة ، مثل الحشوات والخوذات ومكونات حماية السيارة ، والتي تقدم شركة DuPont لها ألواح البولي إيثيلين Tensylon بالإضافة إلى Kevlar."

تحدث Hovanek عن جانب واحد من نموذج أعمال DuPont ، مشيرًا إلى أن الشركة توفر الألياف والأقمشة وغيرها من الهياكل من Kevlar إلى الشركات المصنعة للسترات والخوذات والمدرعات الرائدة التي تستخدم هذه المواد في تصميم وتصنيع منتجاتها. وأضاف الخبير في الصناعة: "نحن نركز على تطوير حلول محلية ، مع الشركات المصنعة الرائدة التي تعمل مع أربعة من مراكزنا التقنية الرئيسية في بلدان مختلفة".

بالإضافة إلى شركة QNA والشركات الأخرى المذكورة سابقًا والتي تقوم بتوريد المنتجات إلى مختلف المستخدمين النهائيين ، هناك شركة أخرى نشطة في العديد من المجالات ذات الصلة. Combat Clothing Australia (CCA) Protect هي مورد عالمي للدفاع والأمن مع ثروة من الخبرة في تصميم وتصنيع الحماية الباليستية للبشر والمنصات الأرضية والطيران. وأشار المدير التجاري للشركة ، Lee O'Shea ، إلى أن "CCA Protect نشطة في أسواق أستراليا والولايات المتحدة وهونغ كونغ وماليزيا وسنغافورة والإمارات العربية المتحدة ونيوزيلندا وبابوا غينيا الجديدة".

على وجه الخصوص ، توفر CCA Protect أنظمة حماية صلبة وناعمة للجسم تصل إلى المستوى الرابع ، بالإضافة إلى دروع مركبة قادرة على مقاومة القذائف المضادة للدبابات. وتابع O'Shea: "تم اختيار حلول التدريع المتقدمة من CCA Protect لتوفير الحماية الباليستية لطائرات الهليكوبتر UH-60 BLACKHAWK و CH-47 CHINOOK التابعة للقوات المسلحة الأسترالية.تسمح منشأة التصنيع التابعة لـ CCA Protect بتصنيع الألواح المدرعة المفردة الكبيرة ، مما يجعلها مثالية لمشروع Land 400 Phase 2 في أستراليا ". كجزء من هذا المشروع ، ستقوم أستراليا بتحديث وتحديث أسطولها من مركبات الاستطلاع القتالية.

لتلبية متطلبات عملائها الأجانب ، تجري CCA Protect تحليلًا شاملاً للحلول من أجل تحقيق التوازن بين التكلفة والتنقل والحماية والوزن. واختتم أوشيا بالقول: "إن مساحة القتال المتغيرة بسرعة تدفع باستمرار الابتكار في صناعة الدفاع البالستية. تتيح مرافق الإنتاج الحديثة التابعة لشركة CCA Protect والمهندسين ذوي الخبرة إمكانية مواجهة هذه التحديات المعقدة. ينتج عن الجمع بين المواد المركبة المتقدمة وتقنيات الربط الفريدة مواد حماية فائقة الخفة ومتينة ورقيقة."

تطور شركة Garant السويسرية حلول الحماية الباليستية الحديثة FirmLiner و FlexLiner لأنواع مختلفة من التطبيقات. إلى جانب استخدام أحدث المواد الناتجة عن أنشطة البحث والتطوير المكثفة ، تمتلك Garant أيضًا ثروة من الخبرة المكتسبة من البرامج طويلة الأجل بالتعاون مع موردي المواد والمستخدمين النهائيين. تشمل المواد الشائعة والمستخدمة على نطاق واسع شبه الأراميد والبولي إيثيلين والبولي بروبيلين والألياف الزجاجية.

سيراميك الإسبنيل الشفاف للتطبيقات البحرية

صورة
صورة

الإسبنيل الشفاف (MgAl2O4) هو المادة المفضلة حاليًا للاستخدام في مجموعة متنوعة من التطبيقات البحرية وغيرها من التطبيقات الدفاعية. إنها مادة بلورية ذات شبكة شعرية مكعبة ، والتي تستخدم بشكل متزايد لحماية أنظمة السفن المختلفة ، بما في ذلك أجهزة الاستشعار والمواد والأسلحة الدفاعية و "الذكية".

بالإضافة إلى قوته العالية ، يتمتع سيراميك الإسبنيل بنفاذية ممتازة من الأشعة فوق البنفسجية (0.2 ميكرومتر) إلى الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (5 ميكرومتر). بالنسبة للأبراج الإلكترونية للغواصات النووية من فئة فيرجينيا التابعة للبحرية الأمريكية ، يتم استخدام زجاج الإسبنيل الفردي ، مما يزيد من قابلية البقاء على قيد الحياة ويقلل بشكل كبير من تكاليف الصيانة ودورة الحياة. سابقًا ، تم تثبيت زجاج السيليكون والجرمانيوم البلوري على صاري L-3 KEO optocoupler لنقل الضوء والأشعة المرئية في منطقة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة من الطيف ، على التوالي. كلتا هاتين المادتين تبين أنهما غير قويتين بشكل كاف وعرضة للتلف ، على الرغم من أن سمكهما كان 3،8 سم ، وكانت المشكلة هي كيفية صنع النافذة من الإسبنيل السميك. وفقًا للبحث ، فإن سيراميك الإسبنيل بسماكة 3.8 سم ، والتي تعتمد عملية التصنيع على الضغط الساخن ، لها خصائص بصرية جيدة جدًا.

تم تجهيز جسر المدمرة الأمريكية من فئة ZUMWALT (DDG 1000) أيضًا بنوافذ كبيرة عالية القوة تنقل الضوء المرئي وموجات الأشعة تحت الحمراء بطول موجي 5 ميكرون والتي يجب أن تتحمل الصدمات الموجية حتى 0.56 كجم / سم 2. نظرًا لأن عملية الضغط على الساخن تتوسع إلى أبعاد كبيرة ، يمكن صنع نافذة الجسر من قطعة واحدة كبيرة من الإسبنيل. على العكس من ذلك ، يمكن إنتاجه عن طريق انتشار الحواف الذي ينضم إلى نافذتين صغيرتين أو أكثر في نافذة واحدة. أظهر قسم البصريات التطبيقية في مختبر أبحاث البحرية الأمريكية (NRL) جدوى هذين النهجين.

لاحظ المختبر أن الطريقة التقليدية للنمو بدرجة حرارة عالية من ذوبان (> 2000 درجة مئوية) من الإسبينيل أحادي البلورة يصعب صنع صفيحة بأبعاد تزيد عن بضعة مليمترات. في عملية حل هذه المشكلة ، حدد NRL أن الجودة الرديئة لسيراميك الإسبنيل التجاري ترجع إلى الخلط غير المتكافئ لمادة التلبيد (فلوريد الليثيوم) مع مسحوق الإسبنيل ، مما يؤدي إلى المسامية والانحباس (بقايا في المنتج النهائي) من هذه المضافات التلبيد. طور العلماء في NRL عملية حاصلة على براءة اختراع لطلاء كل جزيء من مسحوق الإسبينيل بشكل موحد بمضافات تلبيد ، مما يسمح بإزالة المادة المضافة أثناء عملية الضغط على الساخن عند درجة حرارة حوالي 1600 درجة مئوية.وفقًا لـ NRL ، فإن هذا يسمح بإنتاج سيراميك الإسبنيل المضغوط بالكامل والشفاف بشكل موحد مع خصائص بصرية عالية ، في حين أن العملية قابلة للتطوير وتسمح بإنتاج نوافذ كبيرة.

مصممة للبيئات القاسية

كما يتم استخدام سيراميك الإسبنيل الشفاف في تطبيقات دفاعية أخرى. من بينها ليزر عالي الطاقة يتم تطويره لأسلحة الطاقة الموجهة. من وجهة نظر بصرية ، تعد عدسة الخروج (النافذة) واحدة من أكثر الأماكن إشكالية ، نظرًا لأن الزجاج لمثل هذه الأنظمة لا يتمتع بخصائص حرارية وبصرية وميكانيكية جيدة بما فيه الكفاية. والسبب هو أن النوافذ الزجاجية لها موصلية حرارية منخفضة للغاية تؤدي إلى صدمة حرارية. وفقًا لعلماء NRL ، فإن القوة المنخفضة للزجاج تجعل من الصعب استخدامه في البيئات العدوانية. من ناحية أخرى ، تسمح القوة الفائقة للإسبينيل باستخدامه في البيئات القاسية ، كما تسمح قوته العالية بنوافذ أرق ، مما يقلل من الوزن. طورت NRL تقنية مسحوق الإسبنيل عالي النقاوة التي تم استخدامها لصنع سيراميك الإسبنيل مع فقدان امتصاص قياسي منخفض قدره 6 جزء في المليون (أجزاء في المليون) / سم عند الطول الموجي 1.06 ميكرومتر.

كما يتم استخدام سيراميك الإسبنيل عالي الجودة لصنع رادوم متين شفاف للحرارة لصواريخ الأشعة تحت الحمراء. وفقًا للمصادر المفتوحة ، فإن المواد الموجودة ، مثل السيليكون البلوري ، هشة ولا توفر انتقال الضوء المرئي. مادة أخرى ، الياقوت (a-Al2O3) لديها انتقال محدود بطول موجة يبلغ 5 ميكرومتر. الياقوت مقاوم للغاية للتلف الميكانيكي ، لأنه يتمتع بصلابة ملحوظة (9 على مقياس موس) ؛ إنها أصعب مادة بعد الماس وكربيد السيليكون (a-SiC). لكن الإسبنيل ينقل الضوء المرئي بشكل مثالي وله نفاذية أفضل مقارنة بالياقوت بطول 5 ميكرون. في محاولة لإثبات التطبيق العملي للإسبنيل ، قام العلماء في NRL بتغيير عملية الضغط الساخن ونجحوا في تصنيع الإنصاف من هذه المادة.

كما سيسمح توافر سيراميك الإسبنيل بخصائص بصرية عالية بتصنيع دروع واقية خفيفة الوزن ونظارات واقية للحماية الشخصية من العبوات الناسفة ، فضلاً عن النوافذ المطابقة لأنظمة المراقبة. أظهرت الأبحاث في عام 2013 أن الإسبنيل المغنيسيوم هو مرشح ممتاز لطبقات الدروع الشفافة الخارجية. أظهر الباحثون الذين حققوا بشكل منهجي في تجزئة ثلاثة أنواع من سيراميك الإسبنيل أن وضع التجزئة هو أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على المقاومة البالستية للسيراميك.

موصى به: