Об этом - наш разговор с Сергеем Сапожниковым, доктором технических наук, профессором, деканом Заочного инженерно-экономического факультета ЮУрГУ, научный руководителем вузовского Научно-образовательного центра «Материаловедение и нанотехнологии».
Рассчитать момент
- Сергей Борисович, Европа тоже покупает челябинские бронежилеты?
- Разработка челябинская, а шьёт их московская компания «ФОРТ Технология». По международным конкурсам жилеты поставляют в Германию, Францию, Англию, Польшу, Словакию, Аргентину, Бразилию, Арабские Эмираты - можно сказать, что по всему миру, за исключением Австралии и Африки. В России наши бронежилеты используют спецслужбы, но уже ведутся переговоры о том, что ими вооружат и милицию. История такая: на недавней выставке «Роснанотех-2010» нашими жилетами заинтересовались зампредседателя Правительства Сергей Иванов и гендиректор РОСНАНО Анатолий Чубайс. Тонкий и легкий, бронежилет отлично гнется, его не видно под рубашкой, выдерживает выстрелы в упор – само собой, он привлек внимание высоких гостей. На следующий же день в «ФОРТ Технологию» позвонил замминистра МВД, чтобы обсудить возможность заказа для милиции.
- Как давно вузовская лаборатория занимается этими разработками?
- Эта тема 20-летней давности. Именно тогда, в 1990-е, прекратилось наше сотрудничество с конструкторским бюро Туполев, связанное с защитой частей самолёта. Мы стали думать, как защитить «конструкцию» поважнее самолётов - человека. Вообще, как традиционно разрабатывают бронежилеты? – Экспериментально. Положили 15 слоев ткани на пластилин, имитирующий человеческое тело, – и выстрелили. Если пуля прошла или оставила серьезную вмятину – добавили ещё пару слоёв, ну и так далее. Этот метод дорогой и долгий. Другое дело – когда мы изучаем процессы, которые происходят в бронежилете в момент встречи с пулей. Для этих данных нужны расчёты. В ЮУрГУ три года назад появился инновационный суперкомпьютер «СКИФ-Аврора», который мы используем в своих расчётах. И весьма эффективно используем. Вот только представьте себе: четыре тысячи процессоров, объединенных в суперкомпьютер, одновременно решают одну задачу.
Стрельба до трещины в ребре
- А где испытывают бронежилеты?
- В университете стрелять нельзя. Здесь проходят другие испытания, с помощью специальной техники и расчётов. Проверяют жилеты в сертификационных лабораториях в Москве и за границей. Хотя, мне как-то заказчик предложил проверить бронежилет, что называется, на месте. Давай, говорит, наденем на дерево и постреляем. Я отказался. Дело в том, что, если под бронежилетом дерево, стол или любой другой твердый предмет, то пуля пройдёт. Жилет устроен так хитро, что сохраняет именно тело человека. Не зря же защитные слои проверяют на пластилине! На испытаниях допускается след в пластилине, который у человека можно приравнять к легкой травме. Вроде трещины ребра.
- Всё-таки, как тонкий незаметный под рубашкой жилет не пробиваем для пули?
- Непробиваемых бронежилетов нет. Есть пулесдерживающие. Современный бронежилет – это две части. Тканевая – около 20 слоёв материала, плюс металлические или металлокерамические пластины-накладки. Когда пуля долетает до последнего слоя ткани, её скорость снижается, и она ведёт себя не так, как при соприкосновении с первым слоем. С учетом этого «поведения» пули и свойств разных тканей, самый лучший пакет для бронежилета – это сочетание материалов. Градиентная структура жилета, состоящего из сатина, саржи и полотна - позволяет задерживать пулю. До этой мысли мы дошли 15 лет назад без всяких компьютеров, а просто сели и подумали. Уже позднее наши предположения подтвердились расчётами.
- Сатин в бронежилетах – это тот, из которого шьют подушки?
- Нет, всё это способы переплетения нитей. А ткани для бронежилетов используют специальные. Причем, российские ткани по своим свойствам превосходят заграничные. Например, волокно русар и арус, которые изготавливает единственный в России завод в Ростовской области, лучше американского келара, хотя и считается в производстве бронежилетов его аналогом. Ростовское волокно – очень тонкое, это ниточка 10 микрометров в диаметре, то есть 100 таких нитей укладывается в 1 миллиметр.
- Как же шить такую ткань?
- Непросто. Сшивают её медленно, стежок за стежком. В швейных машинках используют иглы с алмазным напылением. Кстати, нож русар не берёт вообще. А вот шилом проткнуть можно.
Сломали «броню» - взялись за шило
- Получается, тканевый бронежилет уязвим для шила?
- Изготовленный из американской ткани - бесспорно. Что касается отечественных тканей, то в нашей лаборатории есть разработки, которые позволяют сделать ткань непробиваемой для шила. Для этого нужно обработать слои специальными наночастицами. Сейчас мы занимаемся этой технологией. Получается, идём в науке в обратном направлении: с бронебойными пулями бороться научились, теперь делаем бронежилеты неприступными для шила.
- Выходит, жилеты выдерживают и бронебойные пули?
- Более того, челябинская технология – единственная в мире, которая позволяет бронежилетам удерживать пули даже от снайперской винтовки Драгунова - СВД. Наши специалисты научились «ломать» бронебойные сердечники. Понятно, что кроме тканевого слоя, для этого на стальные пластины крепятся полимерно-керамические накладки. Но сравните: керамика толщиной 20 мм в американских жилетах разбивается одним выстрелом. Такую защиту кроме как одноразовой не назовёшь. В наших жилетах – пуля тоже пробивает пластину из броневой стали, усиленную полимерной накладкой. Однако при этом накладка ломается только в одном месте, не разбиваясь полностью, и пуля вязнет в многослойном тканевом пакете. Бронежилет снова готов к использованию.
- Сколько весит такая защита?
- Бронежилет высшего класса с защитой груди и спины от ударов бронебойных пуль - весит всего 10 килограммов. Это на самом деле очень важно. В тяжелом жилете бойцу двигаться сложно, можно только стоять. А, как известно, стреляя в стоящего человека, противник целится в голову, а не в грудь. Бронежилет в этом случае не поможет.
Пробитая оборона. Во времена СССР ситуация с Сирией была невозможна 
Кто такой Дон Бобёр? Николай Горькавый - о марсоходах, детях и конце науки 
Притяжение Марса. Даже банка помидоров может стать технологическим прорывом 
Патент на спасение океана 
За окном-Аргентина. Высшее образование было платным даже во времена Сталина