Пакистанцы примерят графеновые бронежилеты

Фото сайта statnano.com

Руководство Исламской Республики Пакистан последовательно предпринимает усилия по разработке перспективных материалов в целях сокращения технологического отставания от ведущих стран. Одним из важнейших направлений пакистанских научных изысканий является исследование наноматериалов с повышенными уровнями физико-механических свойств, технологичности и надежности с целью их применения при производстве и модернизации вооружения и военной техники.

В частности, в 2019–2023 годах в Пакистане параллельно реализовались несколько программ по оценке использования графена при создании композитной брони, оптоэлектроники и радиоэлектроники. Графен – это двумерная модификация углерода, в которой атомы объединены в гексагональную кристаллическую решетку, его толщина составляет один атом. При научных исследованиях в интересах оборонной сферы планируется использовать особые свойства графена, в числе которых теплопроводность, механическая жесткость, гибкость, электропроводность, прозрачность и высокая температура плавления.

Учитывая перспективность инвестиционных вложений в исследования и производство данного наноматериала в коммерческих целях, правительство Пакистана в 2013 году объявило о создании Научно-исследовательского центра нанотехнологий в городе Карачи (административный центр провинции Синд). Для этого было выделено около 5 млн долл. США. Одновременно теоретические работы по изучению свойств графена ведутся в Национальном университете науки и техники (Исламабад).

Вместе с тем сложная экономическая ситуация в стране и недостаточное финансирование научных исследований затрудняют прикладную реализацию инновационных проектов в этой сфере. Ситуация осложняется тем, что, по мнению местных экспертов, в Пакистане сохраняется тенденция по оттоку в страны Запада специалистов, занятых в исследованиях и внедрении перспективных технологий.

Задача разработки изделий и материалов на основе графена в интересах Министерства обороны Пакистана была возложена на Главное управление технических разработок (ГУТР), которое является научно-исследовательской и экспериментально-производственной организацией Пакистанской комиссии по атомной энергии. Практическая реализация проекта осуществляется на подчиненном ГУТР заводе специального производства (ЗСП, город Фатехджанг, провинция Пенджаб), а конкретнее – на его химико-производственном подразделении.

Пакистанских специалистов, в частности, заинтересовали механические свойства графена: прочность на растяжение 130 гектопаскалей, жесткость около 1 терапаскаля при плотности 0,77 мг/кв. м. Фактически это вещество – самый прочный материал, обладающий также наибольшим коэффициентом рассеивания кинетической энергии по поверхности.

В связи с этим предположительно с 2015 года на базе лабораторий ЗСП начаты научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) по производству композитных защитных материалов для индивидуальной экипировки военнослужащих. Их основная цель – создание прочных и легких бронежилетов, бронепластин и касок, обеспечивающих защиту от пуль и осколков.

Основное направление работ заключается в изготовлении различных по составу композиционных многослойных материалов, армированных графеном, и сравнении их характеристик. В качестве подложек (оснований) для опытных образцов использовались листы керамики, металлов и кевлара.

Первая опытная партия, включающая 14 образцов (предположительно семь типов материалов) была изготовлена в августе–сентябре 2019 года. Их апробация проведена 23 октября 2019 года в испытательной камере (тоннеле) специального полигона «Объект Пи-77» (Р-77), расположенного на территории ЗСП.

Эксперимент проведен с целью определить пулепробиваемость полученных заготовок при стрельбе по ним из автоматического оружия HK G3 с разных дистанций. «Объект Пи-77» (Р-77) является специальным полигоном для испытаний взрывчатых веществ, оборудованный подземными тоннелями и складскими помещениями. В настоящее время пакистанскими специалистами проводится анализ полученных результатов и оценка технических решений по дальнейшим разработкам.

Предположительно, графен для военных НИОКР закупается за границей. Вместе с тем на заводе ядерного топлива для АЭС (город Кундиан, провинция Пенджаб) с 2016 года параллельно реализуется проект по производству специального графита – замедлителя нейтронов в реакторах, который также может быть использован как сырье для изготовления малых объемов графена в интересах ЗСП.

Технологии, освоенные пакистанцами в ходе НИОКР по производству бронежилетов с применением графена, в последующем могут быть использованы для исследований в области создания бронелистов для установки на боевые бронированные машины. А также для создания прочных и легких материалов для самолетостроения и кораблестроения, обеспечивающих минимальное радиолокационное отражение объектов. Другим важным направлением работ является применение наноматериала в радиоэлектронной и оптоэлектронной аппаратуре.

Пакистан намерен и далее развивать производство графеносодержащих композиционных материалов в интересах разработки перспективных видов вооружения и военной техники. Целями проводимых исследований является повышение военного потенциала Вооруженных сил Пакистана и ускорение технологического прогресса страны.

При этом на текущем этапе представляется маловероятной возможность налаживания в Пакистане выпуска графена и изделий на его основе в промышленных объемах – при сохранении нынешнего высокого уровня его себестоимости и с учетом слабого развития экономики страны в целом.