Зарубежные боевые шлемы: невыносимая легкость бытия

Разработчики боевых шлемов постоянно ведут битву с весом, стараясь при этом максимально повысить параметры безопасности, надежности и комфортности своих изделий. Это очень важно при установке на них в качестве легких аксессуаров таких современных систем, как например, очки ночного видения и камеры.

Шлемы военного назначения должны поддерживать установку множества аксессуаров и подсистем и в тоже время сохранять свой вес на минимально возможном уровне. По словам представителей отрасли, в последние годы произошел резкий скачок в развитии материалов и конструкции шлемов, и нет ни единого признака, указывающего на застой в этой сфере. Возможно, ключевые изменения в конструкции шлема связаны с внедрением новых материалов, из которых они изготовлены.

Концепция тактического головного убора Thor Tactical Headgear System заключается в интеграции всех жизненно необходимых возможностей в шлем, включая сенсоры и средства связи

Во многих странах произошел переход от конструкций на основе арамидного волокна к шлемам из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). В подтверждение этой тенденции можно привести пару известных примеров: улучшенный боевой шлем Enhanced Combat Helmet для американских военных производства компании ЗМ Ceradyne и шлем Batlskin Cobra Plus Helmet, который компания Revision Military поставляет британской армии.

Тяжеловесная проблема

«Основным стимулом этого перехода является снижение массы, которое дает применение полиэтилена», — заметил вице-президент компании Revision Алекс Хупер. СВМПЭ может обеспечить такую же защиту, что и арамидное волокно при значительном снижении массы, или более высокий уровень защиты при той же массе, это делает его более гибким решением. Масса — это «один из фундаментальных стимулов технологии», военные ведомства многих стран ищут пути снижения нагрузки на своих военнослужащих. И поэтому технологии, позволяющие снизить вес солдатской экипировки, привлекают к себе пристальное внимание военных и промышленности.

Исходя из опыта Афганистана и Ирака, столкнувшись с самодельными взрывными устройствами (СВУ) и другими серьезными угрозами, некоторые вооруженные силы «начали двигаться к усиленной защите, но они не были готовы обменять ее на повышение массы. Поэтому полиэтилен стал хорошим вариантом», — сказал Хупер.

Впрочем, переход от арамидного волокна к СВМПЭ никоим образом не абсолютен. Такие компании, как например Revision, до сих пор производят для ряда заказчиков изделия на основе арамидных волокон. В то время как военные стран НАТО и Запада в целом находятся в процессе перехода к полиэтилен-композитным шлемам, другие страны продолжают использовать арамидное волокно за исключением, пожалуй, некоторых специальных подразделений. Однако, по мнению Хупера, в ближайшие годы тенденция продолжится при соответствующем снижении стоимости. Этот переход будет схож с переходом от стальных шлемов к арамидным.

«Я думаю, большая часть Европы перейдет на полиэтилен, и в следующие десять-пятнадцать лет остальной мир начнет движение в этом направлении».

СВМПЭ не является новым продуктом, но «поставщики исходных материалов (сырья) постоянно улучшают характеристики этих материалов», — отметил Крис Дэйвис, технический директор в компании Morgan Advanced Materials.

«Производители систем защиты постоянно повышают характеристики готовых изделий, с целью оптимизации характеристик прорабатывая различные сочетания исходных базовых материалов, включая улучшенные процесс обработки и гибридизации с другими материалами, например углеродным волокном, что позволяет повысить жесткость готовых изделий», — добавил он.

Компания Honeywell является крупным поставщиком материалов, используемых для изготовления шлемов. Американская компания имеет в своем портфолио изделия под общим брендом Spectra Shield, которые базируются на СВМПЭ. Она также предлагает изделия под общим именем Gold Shield, которые базируются на арамидном волокне.

«Если семейство Gold Shield демонстрирует хорошие результаты, то полиэтилен является оптимальным выбором для решений с минимальной массой, — сказала коммерческий директор компании Honeywell Лори Вагнер. — Он имеет высочайшие характеристики энергопоглощения из всех доступных на данный момент современных высокотехнологичных материалов».

«Это прекрасный материал для легких решений с хорошим энергопоглощением, будь то шлем или бронежилет… Если взять изделия с одинаковой массой, то характеристики энергопоглощения полиэтилена значительно выше тех, которые вы можете достичь с арамидом».

Шлем Thor поставляется в финские вооруженные силы по программе модернизации «Солдат 2020»

Реакция на удар

«Впрочем, существуют проблемы, которые сопровождают работу с композиционными материалами, предназначенными для систем с улучшенной защитой», — заметила она. Поглощение энергии волокном Spectra зависит от его способности реагировать на воздействие (ударную нагрузку). Впрочем, для того чтобы придать полиэтилену необходимую стабильность, он должен быть соединен с полимерным связующим. Это может ограничить его возможности реагировать на воздействие.

«Когда вы соединяете волокно с прочным полимером, вы ограничиваете эти возможности, — пояснила Вагнер. Одним из самых сложных компромиссов, на который мы должны пойти, — найти правильную полимерную систему с целью обеспечить все характеристики, которые необходимы для создания хорошего шлема, и при этом задействовать весь потенциал волокна с тем, чтобы среагировать и поглотить всю энергию той или иной угрозы».

Об этом не следует забывать на протяжении всего процесса производства. «В то время как мы технологически совершенствуемся касательно волокна Spectra, его прочности и эксплуатационных характеристик, мы также должны двигаться и по пути совершенствования технологий полимерных связующих, которые мы используем в наших изделиях, поскольку можем испортить всё, чего добились при совершенствовании волокна, применив неправильную полимерную основу в конструкции шлема», — заметила она.

Композиционные материалы компании Honeywell используются производителями для изготовления шлемов нескольких моделей. Например, эта американская фирма объявила осенью прошлого года о том, что заключила контракт с ArmorSource на поставку баллистических композиционных материалов Spectra Shield для изделий последней. Вагнер сообщила, что требования заказчика касательно снижения веса зачастую связаны с желанием интегрировать со шлемом возможно большее количество устройств и аксессуаров.

«Постоянно на переднем плане стоит снижение веса, поскольку все хотят включать больше систем в конечные изделия… Например, кроме баллистической защиты мы имеем средства связи, встраиваемые в сам шлем, когда антенны заформованы (запрессованы) в материал шлема».

По ее словам, ключевой акцент делается на производстве материалов, которые могли бы позволить подобные усовершенствования. Будучи легкими насколько это возможно, они при этом соответствуют таким же или более высоким стандартам защиты, соотношение зависит от точных потребностей заказчика.

«У нас есть клиенты, которые до сих пор желают иметь защиту от осколков, но у нас есть и другие клиенты, которые ищут защиту от стрелкового оружия. Но в этом случае повышается масса с тем, чтобы противостоять пулям с большей энергией, то есть мы должны выполнять расширенные требования заказчиков, желающих получить свой уровень защиты, и предоставить требуемую комбинацию ‘высокие эксплуатационные характеристики/вес изделия’».

Вагнер отметила, что имеется потребность в более высоких уровнях защиты тех частей головы, которые не защищены традиционными шлемами. «Мы видим происходящие изменения, связанные с повышением уровней защиты головы, и это целый набор необходимых для решения стоящих задач материалов. Потому что это не просто шлем, это система. Например, вам также необходимо защитить челюсти и шею».

Кроме того, ведется разработка конструкций, которые могли бы без труда адаптироваться конечным пользователем. «Некоторые разработки, ведущиеся в настоящее время, относятся к адаптируемым типам, когда вы можете добавить дополнительную защиту. Заказчики, с которыми мы работаем, творят чудеса со своими шлемами… Наша задача — предоставить такие изделия линейки Spectra Shield, которые могли бы соответствовать различным требованиям касательно интеграции компонентов в шлем».

Одно из новейших изделий в портфолио компании Morgan — сверхлегкий пуленепробиваемый боевой шлем со срезанной тульей LASA AC915

Повышенные потребности

Интеграция лежит в основе концепции тактического головного убора Thor Tactical Headgear System, разработанного компанией Savox Communications. По данным финской компании, Thor интегрирует в единую систему все жизненно необходимые возможности, включая датчики, систему ситуационной осведомленности и средства связи.

По словам технический директор компании Savox Микаэля Вестерлунда, существует повышенный спрос на нашлемные системы. К ним относится всё, начиная от дисплеев и кончая системами ночного видения.

«Все они должны быть специализированными устройствами и желательно интегрироваться в баллистическую защиту, которую вы носите на своей голове. Это то направление, на котором сосредоточена компания Savox, стремящаяся предоставить общую платформу для всех типов продвинутых возможностей, которые необходимо интегрировать или адаптировать к вашему головному убору».

Потребность в интеграции определялась рядом факторов, включая необходимость использования современными солдатами информации от множества сенсоров. Здесь в качестве очевидного решения напрашивается дисплей, «один из самых простых способов — установить дисплей перед собой, чтобы не было необходимости опускать взгляд и отрывать глаза от цели».

Кроме того, желание повышать уровень ситуационной осведомленности заставляет пользователей искать лучшие способы обмена информацией, не только голосом, но также, например, за счет возможностей типа чата (обмена сообщениями). «Это означает, что вы должны быть способы получать эти сообщения, вы должны их читать и так далее, — заметил Вестерлунд. — Все эти факторы определяют развитие в направлении систем с большим уровнем интеграции».

По словам Вестерлунда, важно то, что система Thor адаптируема и способна принять новые технологии в будущем. Одна из основных задач системы — быть модульной и открытой для новых возможностей. «Это один из фундаментальных моментов этой концепции… она действительно модульная и эффективно справится с теми возможностями, которые вы сможете добавить к ней».

Идея состояла в том, чтобы система могла адаптироваться к разным задачам, от очень легкого решения и до тяжелой баллистической защиты, тем более всё, что находится между ними. Она адаптируется под требования конкретной группы конечных пользователей. «Поскольку система интегрирует ряд различных возможностей, она зачастую считается излишне тяжелой по сравнению с обычным шлемом, — заметил Вестерлунд. — Однако, когда такие устройства, как системы ночного видения, средства связи и так далее, добавляются к обычному шлему, интегрированное решение в итоге оказывается гораздо легче».

Thor закупается финскими вооруженными силами в рамках программы модернизации «Солдат 2020». Компания Savox также предлагает свой шлем на экспорт. Силы специальных операций нескольких стран оценивают и испытывают наше изделие», — отметил Вестерлунд.

Господин Хупер сказал, что его компания Revision также отмечает тенденцию, направленную на повышение уровня интеграции. Интегрированные солдатские системы обсуждались десятилетиями, но, тем не менее, различные устройства для шлемов приобретались независимо друг от друга, от очков до прицелов.

На данный момент даже в относительно небольшой области головы «вы должны разместить имеющиеся устройства связи, слухозащитные приспособления, маски и даже очки ночного видения. Впрочем, многие из них могли бы быть скомпонованы и интегрированы со шлемом с самого начала».

«Они не должны размещаться в передней части шлема, поскольку это довольно внушительный вес. Вы могли бы разместить их где-то еще. Вы могли бы лучше их скомпоновать, лучше распределить вес на шлеме. Вы также можете лучше интегрировать средства связи и слуховые приборы внутри шлема».

Он также отметил потенциал интеграции систем энергоснабжения и хранения данных в шлемах. «Все говорят о преимуществах, размещения подобных систем на солдате, чтобы он мог снабжать энергией свои коммуникационные устройства и тому подобное, — сказал он. — И почему бы вам не установить источник энергоснабжения и устройства хранения данных на шлеме? Это означает, что владелец может запросто подключить камеру, фонарь, нашлемный дисплей и т.д.»

Шлем Batlskin Viper P2 Mid Cut со средней тульей на основе СВМПЭ производства компании Revision Military

Желаемое изделие

Основными заказчиками компании Revision являются Дания, Норвегия и Великобритания и плюс еще несколько менее крупных клиентов. Компания также является одним из поставщиков боевых шлемов нынешнего поколения Advanced Combat Helmet (ACH) для американской армии; также она поставляет арамидные шлемы в ряд стран Азии и Ближнего Востока.

Что касается возможных будущих контрактов, то контракт на шлем АСН Generation II является самым крупным по объему и стоимости. Впрочем, Хупер отметил также программу по семейству тактических боевых шлемов Tactical Headborne System для сил специальных операций США, на которую Revision подала заявку. Компания по некоторым данным конкурирует здесь с фирмами ЗМ Ceradyne и Gentex.

Хупер отметил, что какой бы шлем не выиграл в этом проекте, он будет рассматриваться как «желаемое изделие» для специальных сил любой страны. Следовательно, это контракт очень важен «в смысле рыночной привлекательности и рыночной узнаваемости».

Глядя на рыночные тенденции в среднесрочной перспективе, Хупер видит здесь растущие потребности в гибких интегрированных системах. «Гибкость, адаптируемость, возможность модернизации, интеграция и больше возможностей — вот пути развития, которым мы будем следовать в следующие пять лет».

Со своей стороны Дейвис отметил прогресс в материалах и уровнях интеграции. «Очевидно, что поставщики материалов разрабатывают новые марки, поэтому в этой связи произойдет некое «невиданное ранее развитие систем защиты». Несомненно, будут появляться новые сорта СВМПЭ, новые сорта полимерного связующего и тому подобное. В этой области всегда будет непрерывное развитие. Следующим большим изменением, возможно, станет интеграция источника энергии и устройства хранения данных в базовую композитную конструкцию».

Компания Morgan имеет в своем портфолио два основных шлема новейшего поколения: LASA AC914, сверхлегкий шлем без тульи для боевых операций, и LASA АС915, сверхлегкий шлем со срезанной тульей с противопульной защитой. Компания получила контракт в конце 2015 года на бронешлем СМ735 Combat Helmet для канадской армии и намерена в предстоящие годы участвовать в борьбе за ряд контрактов для стран НАТО.

Morgan также имеет опыт создания и производства защитных костюмов для работ по обезвреживанию взрывных устройств. Ее линейка Silverback состоит из трех вариантов: защитный костюм Silverback 4020 Elite, обеспечивающий высочайшие уровни защиты; облегченный вариант Silverback 3020 Elite Search Suit, позволяющий выполнять продолжительные задачи в условиях повышенной опасности; костюм для разминирования Silverback 2010.

Оператор в костюме Silverback 4020 Elite осматривает подозрительный автомобиль

«Нами созданы несколько различных шлемов для разных задач обезвреживания взрывоопасных предметов, в зависимости от того, какие изделия мы используем, — сказал Дейвис. — Начиная с линейки для разминирования, затем к линейке изделий для поиска и обезвреживания неразорвавшихся боеприпасов и взрывоопасных предметов и, наконец, к системам комплексного обезвреживания. Каждой из этих трех задач необходимы разные шлемные системы, позволяющие повысить уровень защиты при повышении уровня угроз».

Иной акцент

«Хотя масса является одним из основных факторов для этих шлемов и важно, чтобы они не были чересчур тяжелыми, но, тем не менее, она имеет здесь более низкий приоритет, чем это есть для боевых шлемов», — выразил своей мнение господин Дейвис.

«Акцент делается на повышение уровня защиты при определенных жертвах в пользу массы и стоимости, поскольку таких шлемов необходимого гораздо меньше и носят их меньше времени. Вы можете себе позволить несколько более дорогой и возможно несколько более тяжелый шлем».

К этим шлемам предъявляются уникальные требования. «Взрывные устройства могут располагаться в сложных или труднодоступных местах. При этом, чтобы добраться до опасного устройства от оператора потребуется выполнение таких действий, как например, ползание или перелезание через препятствие».

«Чтобы снизить утомляемость и расширить поле зрения владельца композитный шлем костюма Silverback 4020 Elite имеет встроенную систему охлаждения с питанием от аккумулятора, обдувающую прохладный воздух вокруг лица владельца, — сообщил Дейвис. — Мощный обогреваемый смотровой щиток используется, когда необходимо предотвратить запотевание. Всё это примеры технологического развития, способствующие удовлетворению особых эксплуатационных требований большинства сложнейших задач».

В перспективе необходимость поиска правильного соотношения требований к интеграции, весу и защите будет способствовать развитию рынка боевых шлемов во многих странах мира. Было бы интересно оценить мировые потребности в шлемах на основе СВМПЭ и взглянуть на процесс завоевания ими признания у военных разных стран, поскольку те хотят покупать готовые изделия с хорошим уровнем защиты, которые также соответствуют требованиям по весу.

/Alex Alexeev, topwar.ru/