Докладчик вышел из-за кафедры, сошел с возвышения и сел в первом ряду на освободившееся кресло. Прежний его владелец в этот момент встал за кафедру. Мало отличаясь от предыдущего одеждой, выглядел он несколько моложе.
- Как уже было упомянуто, в Москву и Запорожье были доставлены фрагменты бронирования с целью определения ее физико-химических свойств и внутренней структуры. Были проведены многочисленные исследования, начиная от простого измерения плотности и твердости до спектрального анализа и серии последовательных срезов для выявления структуры. Честно говоря, полученные результаты ставят больше вопросов, чем дают ответов.
Первичный анализ показал, что броня неоднородна по структуре и состоит из нескольких слоев. Сами слои идентичны по структуре, но могут отличаться по толщине. Толщина слоя составляет 25-35 мм. В листе брони может быть до 3-4 слоев, причем сам по себе лист монолитен и на слои не распадается ни при каких условиях. К 'изнанке' броневого листа также крепиться слой пластикового композита толщиной примерно 5 мм. Как мы поняли, это аналог подбоя брони на танках. Его задача - защита внутреннего объема от осколков и перегрева. Нами этот пластик не рассматривался, этим занимается соответствующий профильный НИИ.
Вернемся к слою брони. Материалом для него является железотитановый сплав с различными добавками. Температура плавления составляет примерно 1500С, температура кипения - около 2500С. Очень хорошие показатели теплопроводности и теплопередачи. При попытке разрезать кусок брони были большие проблемы - автоген его просто не брал. Попытались разрезать мощным газовым лазером - удалось с большим трудом, постоянно испаряющийся металл создавал помехи и блокировал луч. То же самое - при попытке использовать плазменный резак, испарения размывают и ослабляют струю плазмы.
Сам по себе слой крайне неоднородный. Наружная часть - очень твердая и прочная, хотя и хрупкая; сердцевина - более мягкая и вязкая; внутренняя часть - подложка - более прочная, хотя и не такая твердая, как наружный слой, и почти такая же вязкая, как сердцевина. Мы дали указания на полигоны - провести высокоскоростную съемку обстрела БПС и КС тонкого фрагмента брони. Получив результаты испытаний с полигонов, мы просмотрели полученную пленку. При обстреле БПС ничего особо нового мы не увидели - при пробитии верхнего твердого слоя сердечник деформируется и отклоняется, в среднем вязком слое он замедляется, обжимается и нагружается, и при встрече с твердой подложкой он или ломается, или останавливается. Ничего особенно нового - подобную броню фирма 'Крупп' начала изготавливать еще до Первой мировой войны. Однако некоторые странности поведения БПС и, особенно, КС, заставили нас внимательно изучить структуру самого материала брони. Вот тут нас ждало много интересного.
Во-первых, в самом материале обнаружилось множество одинаковых шарообразных каверн. Они были равномерно распределены по объему всего материала и заполнены каким-то веществом типа пластика - очень легкого и в то же время легко испаряющегося. Именно испаряющийся пластик создавал защитный газовый слой, который мешал работе лазера и резака. При подрыве КС эти включения при испарении распыляли и деформировали кумулятивную струю, резко уменьшая ее пробивную способность. При пробитии брони сердечник БПС, проходя через множество каверн, испытывал в несколько раз большие напряжения, чем при проходе через монолитную броню и с гораздо большей вероятностью ломался и быстрее замедлялся.
Кроме того, такая структура, немного напоминающая пенопласт, облегчает броню и увеличивает ее упругие свойства. Так же каверны препятствуют образованию длинных трещин - все трещины заканчиваются в кавернах. Если кому-то будет понятнее - представьте, что в листе плексигласа вы насверлили много-много мелких отверстий. Представили? А теперь представьте, что вы ударили по нему молотком. Вы просто выбьете кусок плексигласа. Никаких при этом трещин не будет - дальше отверстий они не пойдут. А при ударе по целому листу - трещины разойдутся до краев, и лист потеряет прочность. А перфорированный - нет. Так как в бою попадание в одно и то же место маловероятно, такая структура немного снижает прочность листа, но повышает его общую устойчивость к повреждениям.
Во-вторых, в самом материале обнаружились волокнистые включения, образующие объемно-сетчатую структуру. Что из себя представляют эти включения - точно узнать не удалось, похоже, что это какая-то керамика. Эта волокнистая структура уплотняется в подложке, придавая материалу прочность и устойчивость к кумулятивной струе. Состав структуры таков, что он блокирует дальнейший рост трещин, из-за высокой температуры плавления и хорошей прочности удачно отклоняет как струю КС, так и сердечник БПС. При взрыве ОФС это структура совместно с кавернами работает своеобразным демпфером, ослабляя ударные волны и препятствуя разрушению. Также эта керамика обладает хорошей теплопроводностью - при нагреве одного места она быстро распределяет тепло по всему объему броневого слоя словно тепловой насос. Она же скрепляет между собой все слои в броневом листе, делая их единым целым. Видимо, эта сетчатая структура и дали названия броне - ferro-fibrous armors, если верить данным, полученным нами с орбиты и от пилотов роботов.
В результате мы имеем то, что имеем - очень легкую и прочную броню, не боящуюся ни лазера, ни снаряда, ни нагрева. Чтобы пробить броневой лист, состоящий из нескольких таких слоев, надо хорошо постараться. При прохождении одного слоя энергии на проход через второй уже просто не остается, а граница между слоями с разными механическими свойствами - препятствие, которое для БПС и КС вообще трудно преодолимо. Для пробития брони необходимо пробить все слои, один за одним, в одном и том же месте, а это не так то просто. Именно этим объясняется такая устойчивость тяжелых роботов - для поражения внутренней структуры пришлось разбить почти всю броню, послойно. С легкими, у которых всего один слой, справиться было гораздо легче.
По нашему мнению, примерная технология производства брони следующая. Вначале формируется скелет броневого листа, та самая волокнистая керамическая структура. Затем он заливается расплавом брони, из которого в процессе застывания выделяются пузырьки газа и образуют каверны. Сам газ вступает в химические реакции с какими-то компонентами расплава и образует пластик, заполняющий каверны. После, а может, и во время остывания, происходит насыщение углеродом и выпадение в виде карбидов около границ слоев. Примерно так. Боюсь, мы еще многого не понимаем и нам еще предстоит большая работа. Повторить процесс и изготовить такую же или хотя бы похожую броню мы не в состоянии. И не уверен, что вообще сможем в ближайшие лет десять.
Хочу сразу сказать - описания производства в полученных нами данных нет. Во Внутренней Сфере заводов, выпускающих броневые плиты, мало и каждый из них постоянно находится под охраной и является стратегическим объектом. Данная технология была… то есть будет разработана примерно в 25-28 веках, так что можете представить себе уровень технологии. Единственное, что мы можем на данный момент - продолжать исследования и адаптировать полученные данные для современного производства. У меня все.
Несколько дней спустя. Тот же город. Почти такой же зал. Даже кафедра похожа. Вот только состав гостей - совсем другой: людей в форме почти нет, зато очень много в штатском. Да и место называется по другому - химический факультет МГУ.
- Получены были 6 конечностей - 'руки' и 'ноги' наиболее пострадавших роботов. Как нам объяснили - которые не подлежат восстановлению. Материал в большинстве своем тоже получил те или иные повреждения, но годился для исследования. Работать пришлось в плотном контакте с несколькими ВУЗами и совместно с физиками и инженерами. Они имели свои задания, но для полноты картины пришлось объединиться. Были случаи, когда личная неприязнь и амбиции перевешивали осознание важности и нужности работы. Это нас не красит, но это есть. К счастью, подобные проблемы были вовремя замечены и улажены, иногда - довольно жестко. Сейчас над проблемой работает устоявшийся, слаженный коллектив единомышленников, уже добившийся определенных успехов.
Представленные образцы - это полимеры, имеющие очень сложное строение. Это гомоамфифильный элементоорганический полимер, обладающий свойствами полупроводника по типу p-n перехода, имеющий линейное циклическое строение… Простите, что? Что? Хорошо, попробую проще.
Если проще описать строение, то, наверно, так. Полимер имеет вид крученой нити, на которую нанизали множество дисков на равном расстоянии друг от друга. Каждый диск представляет собой группу радикалов сложного состава и сложной пространственной формы. Внешняя оболочка такого 'диска' имеет преобладание положительно заряженных молекул, то есть недостаток электронов, а внутри 'диска' - преобладание отрицательно заряженных атомов - переизбыток электронов. Силы электростатического
