От каски к стальному шлему (Часть II)

(Окончание. Начало в статье «От каски к стальному шлему (Часть I)»)

Конструктивно стальные шлемы (каски) состоят из корпуса, выполненного, как правило, в виде единого бронеэлемента, повторяющего очертание защищенных участков головы, и демпфера, размещенного между корпусом и головой, служащего для улучшения эргономики, амортизации при ударном воздействии и снижения запреградного действия при баллистическом поражении. Бронеэлемент корпуса выполняется в виде цельнопрессованной (цельноштампованной) основы из пластика, армированного высокопрочными волокнами (арамид, высокомодульный полиэтилен и т. д.), или металла (легированная сталь и титановые сплавы).

Пулестойкий шлем СШ-90

Демпфер, главной задачей которого является снижение динамических усилий на голову, выполняется в виде подтулейного устройства или подшлемника, включающего в себя демпфирующие слои и элементы демпфирования.

Наиболее распространенным в настоящее время является подтулейное устройство, состоящее из горизонтальной ленты (из кожи или хлопчатобумажной ткани), охватывающей голову на уровне лба, с «люлечной» подвеской в виде отходящих от горизонтальной ленты «строп», сходящихся в центре. Длина строп определяет положение (высоту) горизонтальной ленты и самого шлема на голове. За счет регулирования длины горизонтальной ленты обеспечивается индивидуальная подгонка бронешлема и плотность его посадки на голове. Для предотвращения передачи динамического воздействия на голову при обстреле шлема он имеет амортизирующие элементы, соединяющие подтулейное устройство с корпусом шлема. Более жесткая фиксация шлема на голове обычно обеспечивается за счет регулировки подбородочных и зашейных ремней. Подшлемник выполняется в виде специальных мягких прокладок, смонтированных внутри шлема. В качестве материала подшлемника, как правило, используют пористые пластмассы, обшиваемые кожей либо тканью. Шлемы имеют в основном простую систему подвески, которая обеспечивает также вентиляцию внутреннего пространства между оболочкой шлема и головой. Для этого, а также для предотвращения травмы черепа в результате соприкосновения с внутренней поверхностью шлема при обстреле между корпусом жесткого шлема и головой создается зазор 15-20 мм, который обеспечивает одновременно возможность индивидуальной подгонки.

Для защиты лицевой части головы в конструкции бронешлемов могут использоваться бронестекла (бронешлемы «Маска-1» - «Маска-3», БЗШ-1). При этом бронестекла можно разделить на два вида. Один из них производится на основе органических соединений типа поликарбоната. Они предназначены преимущественно для защиты от ударных воздействий и обстрела средствами с низкой энергией. Другая группа бронестекол изготавливается с применением неорганических стекол и предназначена для пуль с высокой энергией. Для предотвращения разрушений и повышения защитных свойств такие стекла имеют сложную структуру. Подобное стекло имеет два слоя, соединенных эластичной пленкой, а с тыльной стороны довольно толстый (до 50% толщины) подпор из органического стекла.

До конца ХХ столетия основным наиболее распространенным материалом, используемым для изготовления защитных шлемов, являлась тонколистовая сталь. Стальные каски при массе 1-1,5 кг обеспечивали защиту лишь от низкоскоростных осколков (для осколка массой 1 грамм, летящего с начальной скоростью 350 м/с). Защита от пуль обеспечивается за пределами дальности прицельного огня. Однако несмотря на это, стальные каски до сих пор остаются на вооружении в Российской армии. Обеспечение противопульной зашиты стальных бронешлемов можно достичь только с увеличением толщины корпуса. Однако это приводит к значительному повышению массы, что ограничивает возможность их применения исключительно для штурмовых операций. Кроме этого, с увеличением толщины легированной стали существенно возрастают технологические трудности, связанные с листовой штамповкой корпуса бронешлема посредством глубокой вытяжки, вызывающие большую разнотолщинность изделия. Проблему устранения разнотолщинности корпуса удалось успешно решить посредством разработки технологической схемы глубокой вытяжки, включающей штамповую оснастку из пластичного металла. Результатом явилось создание бронешлема «Маска-1», обеспечивающего при массе 3,5 кг защиту от всех видов короткоствольного оружия, включая пистолеты ТТ и ПСМ.

В то же время противопульная стойкость стальной брони может быть повышена с увеличением ее твердости. Применяемая твердость противопульной броневой стали колеблется от 430 до 550 НВ или от 44 до 52 HRC.

Однако подобное положение дел в области создания средств индивидуальной бронезащиты стало меняться в связи с новым прорывом в области технологий, но теперь уже в разработке материалов с особыми свойствами. Исходным рубежом в создании и применении таких материалов явилась разработка еще в середине XX века синтетических высокомодульных материалов с высокой стойкостью к ударным нагрузкам, которые и стали основой для разработки средств современной индивидуальной защиты. К их числу относятся материалы на основе сверхвысокомодульных органических волокон: нейлон, арамиды (кевлар) - ткань из подобного волокна в нашей стране получила наименование СВМ (ТСВМ ДЖ1), полиэтилен. Вслед за ними появились различные композитные материалы - высокопрочные арамидные волокна и композиты на их основе, сверхтвердая керамика, многослойное стекло. По уровню свойств эти материалы во многих случаях значительно превосходили металлы, что сделало их незаменимыми для изготовления защитных изделий. Так, по удельной прочности (отношению прочности к плотности) арамидные волокна примерно в пять раз превосходят броневую сталь. Преимущество арамидной ткани оказалось весьма существенным. Сочетание высокой удельной энергии на разрыв и незначительного удлинения волокон определило необычные прочностные характеристики пакета кевларовой ткани при воздействии интенсивной ударной нагрузки. С использованием кевлара удалось впервые осуществить реальную защиту от некоторых видов стрелкового оружия с помощью легкой компактной бронеодежды и касок, пригодных для любых родов войск и полиции. Причем значительное преимущество по противоосколочной и противопульной защите бронешлемов было достигнуто именно с помощью композиционных материалов на основе высокопрочных волокон. В настоящее время в России значительное распространение получили композиционные бронешлемы на основе арамидных волокон. Причем они нашли широкое применение как в Вооруженных силах, так и в органах правопорядка. В то же время использование пластмасс повышенной прочности для изготовления касок было ограничено их применением только в составе противоударных защитных шлемов ввиду недостаточной баллистической стойкости этих материалов.

Специальный титановый шлем «Сфера» СТШ-81

Образцами противоударных защитных шлемов могут послужить: каска КП-80; «Маска-2», «Колпак-1 М», находящиеся на снабжении российских правоохранительных органов.

Стеклопластиковый защитный шлем «Маска-2» конструктивно состоит из: корпуса, забрала, амортизирующей системы, удерживающей системы и бармицы. Шлем оснащен съемным демпфирующим подбоем и имеет подъемное забрало из поликарбоната. К затылочной части шлема крепится бармица, выполненная из кожзаменителя с демпфирующим и противоударным подслоем. Шлем «Маска-2» защищает от тупых тяжелых предметов. Масса - 1,3 кг.

Защитный шлем «Колпак-1 М» изготовлен из тканево-полимерной ткани ТСВМ и состоит из корпуса, забрала, амортизирующей системы, удерживающей системы и наружного чехла. По уровню защиты он равноценен стальному шлему СШ-68. Форма корпуса «Колпак-1 М» создает широкий угол обзора. Корпус шлема «Колпак-1 М» изготовлен из полиэтилена низкого давления. Подъемное забрало изготовлено из поликарбоната толщиной 1 мм и служит для защиты лица от внешних воздействий. Амортизирующая система выполнена с применением специального демпфирующего материала изовер, который в 40 раз легче воды и состоит из замкнутых пор, заполненных газом. В конструкции предусмотрены вентиляционные клапаны, которые создают специальную вентиляционную систему, обеспечивающую хороший микроклимат под шлемом. В случае необходимости шлем может быть радиофицирован, для чего в подтулейном устройстве выполнены специальные полости.

Наружный чехол имеет специальную маскировочную окраску, которая определяется по требованию заказчика. Конструкция чехла допускает расположение внешнего маскировочного устройства, состоящего из сетки и элементов, имитирующих растительность.

В то же время наружная текстильная часть несет дополнительные пластиковые и металло-пластиковые защитные элементы. Пластиковые наружные щитки смягчают боковые удары тупыми предметами. Металлопластиковая защита предохраняет от концентрированного удара (заточкой, заостренной арматурой, палкой с металлическим шипом и т. д.) затылочную, лобовую и тыльную проекции шлема. Пластины выполнены из вязкого металла с демпфером из пенополиэтилена. Конструкция и система защиты шлема «Колпак-1 М» обеспечивают его длительное ношение без медицинских ограничений по времени и предохраняют голову от холодного оружия, ударов тяжелыми предметами и от ранения осколками. Масса - 1,0 кг.

В последние годы выбор армирующих материалов пополнился новым видом - высокопрочным высокомодульным волокном, созданным из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Этот продукт по удельной прочности превосходит все производимые арамидные волокна. Полученные волокна в отличие от арамидных не перерабатываются в ткани методами текстильных операций, а формуются в виде специального полотна, представляющего собой структуру из двух однонаправленных слоев некрученой нити, развернутых друг относительно друга под прямым углом и фиксируемых на месте с помощью связующего. Такие полотна служат универсальной основой для изготовления корпусов бронешлемов различного назначения. После соответствующего раскроя полотна в специальной подогреваемой прессовой оснастке осуществляется горячее прессование (формование) корпуса бронешлема. Так, с созданием шлема «Маска-3» для сотрудников правоохранительных органов на базе нитей из высокомодульного волокна было найдено решение задачи защиты от всех видов короткоствольного оружия при пониженных массовых характеристиках и с улучшенной эргономикой.

Пулестойкий шлем «Маска-3» обладает не только противоосколочной стойкостью, но и обеспечивает защиту от 7,62-мм пули со стальным сердечником пистолета Токарева ТТ, а также пули со свинцовым сердечником 9-мм патрона «Парабеллум» и пули со стальным сердечником 9-мм патрона ПМ, что соответствует 1-му и 2-му классам защиты ГОСТ Р 50744-95. Материал защитной оболочки - высокопрочный высокомолекулярный полиэтилен. Тип подвесной системы: универсальная ременная с регулировкой размеров от 54-го до 62-го. Конструкция шлема предусматривает использование средств связи и защиты органов дыхания, а также ношение утепляющего подшлемника. Масса - 1,7 кг. В настоящее время шлемы «Маска-3-1» и «Маска-3-2» приняты на снабжение органов МВД и внутренних войск и выпускаются серийно.

Небольшая масса, высокие эргономические показатели позволяют использовать шлемы «Маска-3» в самых различных условиях эксплуатации. Структура бронезащиты шлема практически полностью исключает рикошет, обладает высокими параметрами энергопоглощения и эффективно защищает от осколков.

В подавляющем большинстве корпуса защитных шлемов изготавливаются из единого элемента. Однако существует ряд изделий, использующих сочетания металлической (сталь или титановый сплав) и композиционной (армированный пластик) основы, например модернизированный стальной шлем СШ-68 М. Он весит 1,5 кг - на 200 грамм больше, чем СШ-68. Новое конструктивное решение - стальной купол с подбоем из арамидной ткани с повышенными механическими свойствами - резко повысило его боевые характеристики. При стрельбе из пистолета ПМ пулей со стальным сердечником с дальности 5 метров нельзя пробить этот шлем.

Противоударный защитный шлем «Маска-2»

Ему на смену пришел новый пулестойкий шлем длительного ношения СШ-90. Он был принят на снабжение Российской армии и внутренних войск МВД. Защитная композиция СШ-90 выполнена на основе тканево-полимерной ткани ТСВМ-К-12-Б-2. Новый шлем обеспечивает защиту от пуль 9-мм пистолета ПМ, осколков мин и гранат. Внутренняя часть корпуса каски выполнена из пластика на основе арамидных тканей и служит для снижения контузионной травмы. Удобное крепление и надежная фиксация на голове обеспечиваются специальной трехточечной удерживающей системой. Основной ремень крепится к височным краям шлема. Вспомогательный ремень охватывает подбородок сверху и замыкается сзади, предохраняя шлем от смещения на лицо. Соединенные в единую систему ремни надежно фиксируют шлем. Специальный текстильный чехол имеет дополнительный ремень вдоль нижнего края шлема, который позволяет дополнительно крепить как штатные камуфлирующие сети, так и любые подручные маскирующие предметы (ветки, трава и т. д.) Малая масса - 1,2 кг и удобство конструкции позволяют использовать шлем без медицинских ограничений по времени носки. Шлем СШ-90 выпускается в трех модификациях: 6 Б7 М1; 6 Б7 М2; 6 Б7 М3.

Еще одним достойным представителем в этом классе стал пулестойкий шлем «Колпак-2». Защитная композиция, выполненная на основе арамидной ткани, обеспечивает защиту по 1-му классу (от пуль пистолета ПМ, револьверов «Наган», осколков). Броня с демпфирующей системой заключена в пластиковый корпус, причем внутренняя его часть выполнена из пластика на основе арамидных тканей и служит для снижения контузионной травмы.

Эргономичная конфигурация подшлемника имеет вентиляционные каналы для обеспечения комфортного состояния головы и специальные полости, позволяющие радиофицировать шлем. Масса - 1,5 кг.

В то же время вторую жизнь получили новые металлы и сплавы. Так, алюминиевые и титановые сплавы в конструкциях при той же массе характеризуются по сравнению со сталями большей жесткостью, устойчивостью к взрыву и противоосколочному действию и стойкостью к газовой резке. По удельной прочности высокопрочные алюминиевые и титановые сплавы примерно эквивалентны стальной броне. Титановые и алюминиевые броневые сплавы имеют некоторые преимущества по стойкости при обстреле под большими углами. Однако при обстреле по нормали преимуществ перед стальной броней высокопрочные титановые и алюминиевые сплавы не имеют (в равной массе). Из-за значительно более высокой стоимости по сравнению со стальными бронешлемами (по стоимости листовой прокат из высокопрочных алюминиевых сплавов примерно в 5 раз, а титановых в 25 раз превышает стоимость стального броневого проката), а также из-за отсутствия преимуществ по противопульной стойкости титановые каски не получили широкого применения, что определило их ограниченное производство в России. Поэтому производство стальных противопульных шлемов в нашей стране продолжается.

Одним из первых подобных защитных шлемов в Советском Союзе явился специальный титановый шлем «Сфера» СТШ-81, созданный специально для внутренних войск МВД СССР. Он обеспечивал защиту головы человека по 2-му классу (пистолеты ТТ, ПМ, ПСМ). Шлем состоит из тканевой части с тремя карманами для установки титановых бронеэлементов, обеспечивающих защиту лобовой, теменной, затылочной и височной частей головы человека. Конструкция шлема предусматривает регулировку тканевой части на размер головы от 56 до 60 см.

В подтулейной части шлема была предусмотрена установка демпферов из пенополиуретана для погашения динамического воздействия на голову человека при обстреле. Масса - 2,3 кг. Титановый шлем имел удобную фиксацию на голове, однако ему был присущ и крупный недостаток - ограниченный ресурс эксплуатации тканевой части и невозможность совмещения с пулестойким забралом.

Одним из основных защитных шлемов, использующихся внутренними войсками и спецподразделениями ФСБ, стал пулестойкий шлем «Маска-1 P» со съемным забралом и радиопереговорным устройством. Этот стальной цельнотянутый шлем обеспечивает защиту по 2-му классу (от пуль со стальным сердечником пистолетов ТТ, ПМ, ПСМ). Шлем «Маска-1 P» оснащен съемным прозрачным пулестойким забралом, имеет демпфирующий подслой с быстро застегивающимся креплением. Предусмотрена установка радиопереговорного устройства, предназначенного для обеспечения радиосвязью на одной частоте в симплексном режиме (попеременная работа на прием и на передачу) в локальной радиосети (дистанция до 500 м) низового звена управления специальных отрядов быстрого реагирования. Радиопереговорное устройство представляет собой комплект радиосредств, состоящих из антенны, модуля приемника, модуля передатчика, источника питания и микрофона-телефона. Время работы приемопередающей радиостанции в режиме приема - 12 часов, в режиме передачи - 4 часа. Дальность односторонней радиосвязи на открытой местности не менее 1 км. Масса - 4,1 кг. К достоинствам защитного шлема «Маска-1 P» относится высокая живучесть и большой срок эксплуатации. К недостаткам: использование амортизирующего вкладыша на основе вспененных материалов, имеющих ограниченный ресурс эксплуатации, кроме того, прозрачное забрало имеет ограниченный срок эксплуатации.

Пулестойкие защитные шлемы
«Колпак-1»; «Колпак-1М»; «Колпак-2»

Наряду со шлемом «Маска-1 P» во внутренних войсках используются и новые пулестойкие шлемы «Колпак-3 М» с дифференцированной защитой. В начале 2000-х годов была разработана и запущена в серийное производство новая модель бронешлема «Колпак-3 М», отличительной особенностью которого является применение в его конструкции лобной усиливающей накладки с площадью защиты 3,6 кв.дм. Сравнительный анализ черепно-мозговых ранений показывает, что наибольшее их число приходится на лобные и височные области. Поэтому усиление защиты этих областей является особо актуальным. Накладка выполнена из специальной броневой стали марки СПС-43 толщиной 2,5 мм, которая позволяет выдержать пулю из пистолета ТТ при дальности непробития до пяти метров. Конструкция по сравнению с типовым шлемом СШ-68 в несколько раз уменьшает дальность непробития бронешлема 7,62-мм пулей со стальным сердечником автомата АК. Форма и размер накладки были разработаны с учетом обеспечения максимального защитного эффекта при оптимизации массогабаритных характеристик шлема.

Чехол шлема выполнен из высокопрочной ткани защитного цвета с водоотталкивающим эффектом. Современная трехточечная система крепления регулировочных ремней обеспечивает надежную и жесткую фиксацию шлема на голове военнослужащего и не создает дискомфорта при выполнении боевой задачи. В целях повышения эргономичности и снижения контузионного действия «Колпак-3 М» комплектуется подшлемником улучшенной конструкции. Смягчение вертикальных ударов обеспечивается пенополиэтиленовой прослойкой между чехлом бронешлема и собственно шлемом. Масса шлема - 2,0 кг.

Сергей Монетчиков
Фото Владимира Николайчука
и из архива автора
Братишка 07-2009