L’augment de la consciència de la situació de conductors i tripulacions s’ha convertit en un tema clau, ja que el combat asimètric requereix una millor avaluació de la situació al voltant del vehicle, tant en termes d’operació com de seguretat
Això últim es deu principalment a l’entorn que l’envolta, quan el vehicle de combat sovint es desplaça per les carreteres de la ciutat obstruïdes pel trànsit civil de vehicles, motocicletes, bicicletes i vianants; qualsevol incident pot tenir conseqüències greus per a la relació amb la població local, afectar negativament l'operació "per guanyar-se els cors i les ments". En sentit estricte, des del punt de vista militar, la capacitat de veure allò que s’hauria de veure molt a prop permet al conductor utilitzar plenament les capacitats del vehicle i als paracaigudistes avaluar completament la situació i augmentar l’eficàcia de les seves accions. en aterrar des del vehicle.
En un món cada vegada més virtual, nombroses empreses busquen solucions digitals, sovint anomenades "seguretat transparent", que utilitzen sensors per proporcionar al conductor i a la tripulació imatges amb les quals poden "jugar" i, en última instància, afegir-hi elements VR per millorar el nivell de conducció. o l’eficàcia del combat. Tot i que les pantalles amples del compartiment de tropes de vehicles blindats o vehicles de combat d’infanteria són cada cop més habituals i s’estan provant els llocs de treball del conductor totalment virtuals, les consideracions ergonòmiques segueixen sent l’avantguarda. No obstant això, cada cop s’utilitzen superfícies transparents més grans. Recentment, els vehicles blindats lleugers, utilitzats principalment per a missions de reconeixement, estan equipats amb amples parabrises i finestres laterals. El mateix s'aplica a la categoria de transport de tropes MRAP, que va sorgir durant la guerra a l'Iraq i l'Afganistan a principis de la dècada de 2000. Pel que fa als vehicles de combat, algunes empreses practiquen l'ús de parabrises amples per millorar la visibilitat del món exterior per al conductor i el comandant.
Normalment, la proporció de massa mitjana entre l'armadura transparent tradicional i l'armadura opaca és d'aproximadament 4: 1. Com que el vidre blindat sempre es troba a la part superior del vehicle, el problema no només es troba en la massa en si, cosa que redueix la càrrega útil, sinó també en el centre de gravetat, que inevitablement augmenta, reduint així l’estabilitat. A més, la protecció transparent convencional no s’adapta a la regla d’augmentar el nivell de protecció, ja que els problemes de transmissió de llum i distorsió de la imatge creixen amb el gruix del vidre. El cost és un altre element clau de l’equació de l’armadura transparent: les solucions exòtiques que ja ofereixen molts fabricants es basen principalment en ceràmica transparent, però continuen sent molt més cares que el vidre tradicional.
Tot i això, per tal d’avaluar de manera realista els costos addicionals, hem d’equilibrar els avantatges i els inconvenients: un vidre més lleuger significa augment de la càrrega útil o reducció del desgast dels components mecànics. Com que també es redueix el gruix, això estalvia el pes dels marcs de vidre. Molts vehicles que es fabriquen actualment amb un nivell bàsic de protecció poden acceptar kits de recanvi per augmentar aquest nivell, i això és plenament cert per a les armadures transparents. Una solució més lleugera que proporciona un nivell complet de protecció evita afegir un kit d’armadura transparent, cosa que crea significativament més problemes que l’addició d’un equip d’armadura opaca pel que fa a: primer, les característiques, ja que les propietats òptiques esdevenen crítiques, i el segon, la logística, ja que amb una armadura transparent. kit és necessari Manejar-lo amb més cura que els kits de protecció opacs. Els fabricants d’armadures transparents resolen altres problemes, inclosos: la vida útil: la força del vidre antibales disminueix amb el pas del temps; cost: com més llarga sigui la vida útil, menor serà l’impacte sobre els costos del cicle de vida de la màquina; resistència a factors externs, com ara les tempestes de sorra; la capacitat de suportar grans fluctuacions de temperatura, com ara l’ús d’un sistema d’aire condicionat en zones molt calentes.
Com s'ha esmentat, l'avantatge de tots els sistemes digitals rau en la implementació simplificada de tecnologies virtuals, quan es poden afegir fàcilment elements de realitat virtual. Tot i això, això és parcialment factible per a ulleres antibales, per exemple, la projecció de dades relacionades amb la conducció al parabrisa s’implementa actualment en vehicles comercials (es tracta d’un desenvolupament més de la tecnologia per projectar el quadre d’instruments al parabrisa de la cabina).
L’empresa alemanya GuS és un dels principals fabricants europeus de vidre blindat amb finalitats militars. Recentment, ha aconseguit reduir la seva densitat específica en més d’un 10%, respectivament, per reduir el gruix i augmentar la transmissió de la llum. Entre els seus productes més nous hi ha el vidre amb nivell de protecció 4, la densitat del qual és ara de 294 kg / m2, el gruix de 124 mm i la transmitància de la llum del 73%, el seu vidre amb nivell de protecció 3 és gairebé un 20% més lleuger que la versió anterior, les característiques són respectivament de 177 kg / m2, 86 mm i 85%. GuS, el vidre a prova de bales que s’ha instal·lat en molts vehicles operats per la Bundeswehr a l’Afganistan, també ha desenvolupat una solució econòmica anomenada “reparació ràpida”, que permet als vehicles les superfícies transparents que han estat danyades per esgarrapades tornar ràpidament al servei sense substituir-los. un parabrisa d’una sola peça. El 2017, la companyia alemanya de Lubbecke mostrarà un nou material ceràmic transparent desenvolupat en col·laboració amb CeramTec (vegeu més avall) capaç de suportar amenaces des del nivell 2 fins al nivell 4. GuS també és un dels principals proveïdors de periscopis. i els vehicles blindats de rodes estan equipats amb aquests sistemes. Ha desenvolupat amplis periscopis amb un camp de visió vertical augmentat, que proporciona una visibilitat òptima per al conductor i el comandant i substitueix el parabrisa, alhora que garanteix alts nivells de protecció, fins al 4t o 5è. Això redueix significativament el cost i el pes d’un parabrisa de nivell 4 que pesa més de 300 kg, mentre que la solució GuS afegeix només 50 kg al pes del vehicle.
L’empresa alemanya IBD, com un dels proveïdors de solucions de reserva, utilitza activament tecnologies de ceràmica, especialment nanoceràmica. Per tant, no és d’estranyar que una empresa especialitzada en armadures opaques hagi desenvolupat armadures transparents basades en ceràmica, que ja s’utilitzava a la pràctica des de feia temps, però que ara es troba en la seva fase de qualificació final a dos països. La solució de nivell 3 té una densitat de 56 kg / m2, que és menys d’un terç de la del vidre blindat convencional. La tecnologia es basa en un procés d’unió especial que permet a IBD donar forma a rajoles petites en un gran panell transparent, que després es cobrirà amb capes de suport de vidre temperat. Segons IBD, la difracció és menor que la del vidre antibales convencional, i la resta de propietats òptiques almenys no són pitjors. L’empresa treballa constantment per reduir els costos, el seu objectiu és produir productes que siguin ni més ni menys un 50% més cars que les solucions estàndard.
L’empresa francesa Saint-Gobain també actua en el camp de la protecció transparent, oferint solucions tradicionals i ceràmiques. Aquests últims es coneixen sota la marca SAFirE i proporcionen una reducció del 65% de la densitat superficial en comparació amb el vidre estàndard amb una reducció de gruix superior al 30%.
Actualment, l’empresa italiana Isoclima fabrica panells de parabrisa de vidre a prova de bales que permeten la instal·lació en sec; estan segellats per evitar els dissolvents i la humitat i permetre la substitució del vidre mitjançant el mateix marc. En termes de rendiment, segons les últimes dades disponibles, el nivell 3 s’aconsegueix amb una densitat de 157-162 kg / m2 i un gruix de 9 mm, i el nivell 2 amb 125-130 kg / m2 i 59 mm, tot i que la investigació la divisió d'Isoclima pot haver millorat el coeficient "protecció / massa". Actualment, Iveco DV instal·la vidre Isoclima als seus camions LMV, MMV i Astra equipats amb cabines blindades. Segons l’empresa, els clients també comencen a sol·licitar vidres blindats per protegir-los contra bales de 12,7 mm i poden proporcionar un nivell de protecció similar amb una densitat de vidre de 235 kg / m2 i un gruix de 108 mm. Isoclima també treballa en solucions ceràmiques, principalment en col·laboració amb CeramTec. L’empresa desenvolupa un adhesiu amb la mateixa reflectivitat que la ceràmica transparent, de manera que la línia de cola entre les rajoles és gairebé invisible. Per proporcionar capacitats d’impacte múltiple, s’utilitzen rajoles de 90 x 90 mm, tot el panell de 500 x 500 mm enganxat d’aquestes rajoles pot suportar un cop de fins a 12 bales. Isoclima té com a objectiu reduir el pes un 35% i el gruix un 40%. Tanmateix, si la resistència a colpejar un FSP de 20 mm (el projectil de simulació de fragments és un simulador de fragmentació estàndard [a l’OTAN]), Isoclima creu que s’aconsegueix una reducció de pes del 50%.
L’empresa israeliana Oran Safety Glass (OSG) és un dels líders mundials en matèria de protecció transparent. El producte més destacat de la marca CeraLite es va desenvolupar en col·laboració amb l’empresa alemanya CeramTec. Com tots els protectors de ceràmica transparent, CeraLite es compon de múltiples rajoles que s’enganxen formant panells de la mida desitjada. Segons l'empresa israeliana, la tecnologia de materials cristal·litzats (CM) permet una reducció de pes del 50-60%. Si bé el vidre estàndard de nivell 4 STANAG, fabricat segons la tecnologia tradicional (vidre més policarbonat), té una densitat de 284 kg / m2, a CeraLite es redueix gairebé un 50%, fins als 146 kg / m2, als quals es pot afegir una reducció del 40% del pes del marc del vidre. També té una millor transmissió de la llum a causa del seu gruix reduït, i també millora el rendiment de les ulleres de visió nocturna respecte a les ulleres convencionals. Quan es produeix un impacte, CeraLite es comporta millor que el vidre clàssic, es redueix la "teranyina" de les esquerdes al voltant del lloc de l'impacte i s'incrementen les característiques de múltiples impactes. CeraLite ha estat provat en laboratoris alemanys i americans i actualment s’ofereix en paral·lel a clients europeus i americans. El cost continua sent un ordre de magnitud superior al cost de les solucions convencionals, tot i que en els darrers dos anys s’ha reduït un 30%. És a dir, aquest tipus d’armadura transparent només s’utilitza quan el problema de la massa és molt crític.
S'instal·la una nova armadura transparent en vehicles especials de les forces d'operacions especials de les forces armades israelianes. El pas cap a solucions exòtiques no atura la investigació i el desenvolupament en camps més tradicionals. La nova solució de seguretat transparent d’OSG de nivell 4 té una densitat de 269 kg / m2 i un gruix de 122 mm, un 5% menys de pes que el vidre anterior. La companyia participa en dos grans programes nord-americans JLTV i M-ATV. És clar que en ambdós casos OSG ofereix la seva solució ADI, que es diferencia en què s’utilitza un material propietari diferent a les superfícies internes en lloc de policarbonat. El material de protecció contra estelles va ser desenvolupat per OSG per tenir un rendiment tèrmic similar al del vidre, ja que redueix considerablement la delaminació, que és un dels principals problemes que redueixen la vida útil de la protecció transparent. Les proves es van dur a terme a temperatures molt baixes i molt altes des de -40 ° C fins a + 70 ° C i amb una humitat superior al 90%; després de gairebé dos anys de proves contínues, la mostra encara estava en bon estat. Segons la companyia, el sistema ADI pot durar el doble de temps que el vidre blindat tradicional, reduint significativament els costos del cicle de vida del vehicle, tot i que el preu de compra pot ser lleugerament superior. En termes de coneixement de la situació, OSG està desenvolupant una variant de pantalla tàctil del ScreeneX, que compta amb una pantalla digital integrada al parabrisa per maximitzar l’espai del conductor.
L’empresa alemanya KRD Group ha desenvolupat tecnologies que han permès obtenir una protecció transparent totalment plàstica. Inicialment, els seus productes es comercialitzaven a través d’una altra empresa; KRD va aparèixer fa només un parell d’anys i els seus productes es coneixen ara amb la marca Kasiglas. La companyia ha desenvolupat un material multicapa fabricat amb plàstic pur i altament transparent que garanteix una transmissió de llum superior al 90%. Això permet formes planes i corbes amb angles de modelat sense precedents. Els productes s’ofereixen amb nivells de protecció 2, 3 i 4, respectivament, amb una densitat de 144, 238 i 396 kg / m2 i un gruix de 121, 201 i 330 mm. Tot i que el material Kasiglas és més gruixut que el vidre a prova de bales estàndard, proporciona una major transparència i conserva una millor visibilitat fins i tot quan es produeixen múltiples bales, quan el vidre estàndard no pot proporcionar cap visibilitat. Les proves comparatives realitzades a Itàlia van demostrar que el prototip amb el tercer nivell de protecció va suportar l’impacte de sis bales perforadores de 7,62 x 51 mm i sis bales de 7,62 x 54 mm a curta distància, tot mantenint una bona visibilitat. Altres proves realitzades a Alemanya han demostrat que el marc i el vidre romanen intactes després de ser explotats per una mina o per un IED. Els panells Kasiglas amb protecció de nivell 3 també garanteixen l’èxit de fragments de càrrega de formació de closca successius i simultanis al sector de 0 ° a 45 ° i una granada RPG-7 amb un angle de 45 °.
La resistència a cops múltiples i l’alta resistència a una ona explosiva, fort impacte, projectils com un nucli d’impacte, càrregues de fragmentació és un dels principals avantatges de les solucions plàstiques, però els desavantatges són el pes i el gruix. En col·laboració amb la Bundeswehr alemanya, KRD està implementant un programa per desenvolupar una solució híbrida ceràmica-plàstica que exploti els punts forts dels dos materials. Aquest estudi té tres objectius: confirmar la viabilitat tècnica d’aquesta solució, desenvolupar una solució de capa 4 amb pes i gruix acceptable i desenvolupar una solució de capa 3 lleugera. S'ha comprovat la primera característica; també va provar una solució de nivell 4 amb una densitat de 270 kg / m2, que té les propietats del plàstic, que suporta l'explosió de mines i IED, però deixa la ceràmica amb la capacitat de suportar bales perforadores. Pel que fa a la visibilitat després de diversos cops, depèn de l’energia de les bales i les petxines. La solució amb el nivell de protecció 4 conserva una bona visibilitat després de ser colpejada per bales de 7,62 mm, però al mateix temps la visibilitat després de ser colpejada per bales de 14,5 mm només es conserva parcialment; és a dir, el rendiment és pitjor que el de totes les solucions de plàstic, però superior al de les solucions de vidre.
Actualment, la companyia treballa en la integració de la seva solució híbrida en un vehicle de prova i qualificació. El producte es troba al nivell de preparació tecnològica de TRL 6-7 (finalització i preparació de la sèrie), mentre que aquesta solució estarà disponible al mercat a finals de 2017-mitjans de 2018. Pel que fa al cost, hauria de ser un 200% superior al cost de les solucions de vidre complet.
CERAMTEC-ETEC: ceràmica transparent d’Europa
L’empresa alemanya de Lochmar és el principal proveïdor de la majoria de fabricants alemanys i europeus que desenvolupen protecció basada en ceràmica transparent. CeramTec-ETEC ha desenvolupat el material ceràmic policristal·lí Perlucor, que combina les qualitats superiors del safir, un cristall sòlid que té una estructura multicapa estrictament orientada amb forts enllaços atòmics i iònics, amb les qualitats del vidre, que es caracteritza per una estructura desordenada i enllaços d'energia més febles entre els elements. Perlucor conserva els enllaços químics del safir, però és òpticament i mecànicament isotròpic, com el vidre. Aquesta última característica simplifica el procés de producció i permet un cost inferior en comparació amb el safir; segons CeramTec-ETEC, l'estalvi de costos supera el 60%. Pel que fa al pes i al gruix, l’ús de Perlucor en sistemes de protecció transparents comporta un estalvi del 40 al 60%. A més, l’alta resistència a les ratllades augmenta la vida útil en 2-5 vegades. Per tant, el material Perlucor no només s’utilitza en kits de protecció transparents: l’empresa ha desenvolupat una tecnologia per enganxar una capa de menys d’un mil·límetre de gruix a la part frontal del vidre, que li permet augmentar la seva vida útil de 3 a 10 vegades..
