СВМПЭ или Арамид: из чего должна быть сделана современная противоосколочная защита?

СВМПЭ и кевлар (арамид) - самые востребованные материалы, которые вшивают в современные бронежилеты в качестве мягкой баллистической защиты. Иногда их используют по отдельности, иногда - в комбинации. Рассмотрим ключевые особенности СВМПЭ и кевлара и попробуем разобраться, какой материал подходит лучше для разных тактических задач.

Что такое СВМПЭ: плюсы и минусы

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен - это нетканое полотно из множества слоёв синтетических волокон с очень высокой молекулярной массой. Плиты из СВМПЭ в бронежилетах защищают жизненно важные органы от осколков, возникающих после взрывов БПЛА, гранат, мин и т.д. Они снижают кинетическую энергию поражающих элементов, рассеивая и нейтрализуя их воздействие. Кроме этого, многослойные пакеты из СВМПЭ могут соответствовать классам защиты Бр1-Бр2 (по ГОСТ 34286‑2017) и останавливать пули 9×18 мм ПМ и 9×19 мм (в ряде конфигураций).

Основные плюсы:

1. Лёгкость. Баллистическая эффективность СВМПЭ и кевлара приблизительно равнозначна. Но масса пластин из сверхвысокомолекулярного полиэтилена будет на 20-30% ниже.  Этот фактор критически важен для задач, связанных с мобильностью и длительным ношением амуниции.
2. Влагостойкость. Материал практически не впитывает воду, поэтому не теряет защитных свойств под дождём, снегом и при форсировании водоёмов.
3. Устойчивость к ультрафиолету. СВМПЭ не разрушается от долгого воздействия солнечных лучей.
4. Устойчивость к низким температурам. Материал не становится хрупким на морозе и не теряет ударную вязкость. Об этом важно помнить при формировании зимней экипировки.
5. Химическая стойкость. Синтетическое волокно не боится масел, топлива, слабых кислот и щелочей, что может пригодится в полевых условиях.
6. Диэлектрические свойства. Материал не проводит ток, что снижает риски в специфических сценариях, например, при работе рядом с ЛЭП.
7. Лояльная стоимость. СВМПЭ дешевле кевлара. Разница в стоимости может достигать 50%. Это связано с тем, что производство СВМПЭ технологически проще, в то время как арамидные волокна требуют более сложных химических процессов и дополнительных обработок.  

Минусы СВМПЭ заключаются в жёсткости, чувствительности к температуре и сниженном воздухообмене. Жёсткость продиктована тем, что при большой толщине пакет становится твёрдым и менее эргономичным. Пользователи могут испытывать неудобства в движении, особенно в некоторых зонах, например, с модулем для защиты шеи.

Чувствительность к температуре - наиболее опасный недостаток СВМПЭ. Он начинает  плавиться на уровне 130–190 °C. А в условиях сильного нагрева - при пожаре или работе рядом с горячим оборудованием - материал теряет защитные свойства.

Сниженный воздухообмен проявляется, если баллистический пакет закрывает большую площадь тела. В этом случае бойцам под экипировкой будет жарче. Также существует нюанс с влагоотведением. Если вода попадёт между слоями СВМПЭ, это может ухудшить его противоосколочные свойства.

Что такое кевлар: плюсы и минусы

Кевлар (арамидное волокно) - это высокопрочный синтетический материал, который применяют в противоосколочной защите: в бронежилетах, плитоносках, пятиточечниках, воротниках, фартуках, напашниках и т. д. Его основу составляют арамидные нити, которые  при ударе распределяют энергию осколка по волокнам. Арамид растягивается и рвётся, гася скорость поражающего элемента.

Плюсы кевлара:

1. Высокая прочность на разрыв. Арамидная ткань выдерживает большие нагрузки при сравнительно малом весе.
2. Термостойкость. Кевлар не горит и не плавится при высоких температурах (выдерживает до 500 °C), что важно в условиях пожара, горячих осколков и брызг металла.
3. Гибкость и комфорт. Материал достаточно мягкий и пластичный, хорошо облегает тело, что особенно  удобно для скрытого ношения бронежилета и дополнительных защитных модулей, которые должны сохранять подвижность (воротников, наплечников и напашников).
4. Меньшая запреградная деформация. По сравнению с СВМПЭ, арамидные пакеты эффективнее снижают передачу ударной нагрузки на тело (особенно в комбинации с климатико-амортизационными подпорами).
5. Стойкость к низким температурам. Арамид сохраняет защитные свойства при сильных морозах, не «дубея» так сильно, как некоторые жёсткие композиты.
6. Электроизоляция. Кевлар не проводит ток, что является преимуществом для работы в специфических условиях.

Основные минусы арамидных пакетов: больший вес по сравнению с СВМПЭ, гидрофобность, чувствительность к ультрафиолету, повышенная стоимость и ограниченный срок службы. Кевлар впитывает влагу, а мокрый материал теряет часть баллистических свойств (по разным данным - до 20 % эффективности). Поэтому для его применения обязательно нужен герметичный влагостойкий чехол.  Под действием солнца арамидные волокна тоже деградируют и их прочность снижается. Без защиты - чехла или пигментированного покрытия - срок службы кевларовых плит заметно сокращается.

Арамидную ткань трудно резать и шить, она требует специального оборудования, расходников и более сложных химических процессов в производстве. Это влияет на стоимость и ремонтопригодность противоосколочных пакетов из кевлара. Вместе с тем срок службы арамида, обычно указываемый производителями, - не более 7 лет. Но реальный ресурс может быть ещё меньше, в зависимости от условий эксплуатации и ухода.

Как выбрать?

Мы видим, что некоторые плюсы СВМПЭ и кевлара совпадают, а некоторые - дополняют друг друга. Например, арамид демонстрирует высокую термостойкость, но впитывает воду. А сверхвысокомолекулярный полиэтилент - наоборот: влагоустойчив, но чувствителен к температурам. Поэтому противоосколочная защита из СВМПЭ лучше подходит для задач, связанных интенсивными физическими нагрузками и работы в полевых условиях при высокой влажности. Например, для патрулирования, преодоления водных препятствий или длительного ношения.

Кевлар особенно уместен, если существует риск контакта с высокими температурами или когда важна максимальная мягкость и эргономичность для активной работы. Поэтому арамидные пакеты востребованы среди пожарных, экипажей техники и других бойцов, работающих рядом с печами, котлами или зонами возможного возгорания. Из-за чувствительности  к влаге и ультрафиолету кевлар, как правило, используют в защищённом формате: с герметичными чехлами из кордуры или другого износостойкого материала.

Некоторые производители внедряют гибридные решения. Например, делают многослойную защиту, где внешний слой из СВМПЭ хорошо гасит кинетическую энергию удара, а внутренний - из кевлара - эффективно останавливает сам осколок или пулю. Такой вариант можно назвать универсальным, поскольку он совмещает преимущества обоих материалов и нейтрализует их общие недостатки.

Заключение

СВМПЭ и кевлар доказали свою эффективность в качестве противоосколочной защиты в реальных боевых условиях. При выборе бронезащиты под свои задачи всегда проверяйте документы на изделие, интересуйтесь результатами испытаний по ГОСТ 34286-2017, а также исследуйте толщину плит, гибкость и поверхностную плотность. 

Эти характеристики принципиально важно, потому что два пакета из одного материала могут сильно отличаться друга от друга. Если хотите заказать надёжную противоосколочную защиту, обращайтесь в интернет-магазин Stich Profi. Наша компания выпускает тактическое снаряжение с 1992 года и имеет более тысячи положительных отзывов от покупателей.