Die Erhöhung des Situationsbewusstseins von Fahrern und Besatzungen ist zu einem zentralen Thema geworden, da asymmetrischer Kampf eine bessere Einschätzung der Situation um das Fahrzeug sowohl in Bezug auf Bedienung als auch Sicherheit erfordert
Letzteres ist hauptsächlich auf die Umgebung zurückzuführen, wenn sich das Kampffahrzeug oft auf städtischen Straßen bewegt, die mit zivilem Verkehr von Autos, Motorrädern, Fahrrädern und Fußgängern verstopft sind; Jeder Vorfall kann schwerwiegende Folgen für die Beziehung zur lokalen Bevölkerung haben, sich negativ auf die Operation auswirken, "Herzen und Köpfe zu gewinnen". Streng genommen ermöglicht es aus Sicht des Militärs, zu sehen, was in unmittelbarer Nähe zu sehen ist, dem Fahrer, die Fähigkeiten des Fahrzeugs voll auszuschöpfen, und den Fallschirmjägern, die Situation vollständig einzuschätzen und die Effektivität ihrer Aktionen zu erhöhen bei der Landung aus dem Fahrzeug.
In einer zunehmend virtuellen Welt verfolgen zahlreiche Unternehmen digitale Lösungen, die oft als „transparente Sicherheit“bezeichnet werden, indem sie Fahrer und Crew mithilfe von Sensoren mit Bildern versorgen, mit denen sie „spielen“können, und ihnen schließlich VR-Elemente hinzufügen, um das Fahrniveau zu verbessern oder Kampfeffektivität. Während Breitbildschirme im Truppenraum von Schützenpanzern oder Schützenpanzern allgegenwärtig sind und voll virtuelle Fahrerarbeitsplätze getestet werden, stehen ergonomische Überlegungen weiterhin im Vordergrund. Zunehmend werden jedoch größere transparente Oberflächen verwendet. In letzter Zeit werden leichte gepanzerte Fahrzeuge, die hauptsächlich für Aufklärungsmissionen eingesetzt werden, mit breiten Windschutzscheiben und Seitenfenstern ausgestattet. Gleiches gilt für die Truppentransportkategorie MRAP, die während des Krieges im Irak und in Afghanistan Anfang der 2000er Jahre entstanden ist. Bei Kampffahrzeugen praktizieren einige Unternehmen den Einsatz von breiten Windschutzscheiben, um die Sichtbarkeit der Außenwelt für Fahrer und Kommandant zu verbessern.
Typischerweise beträgt das durchschnittliche Massenverhältnis zwischen traditioneller transparenter Panzerung und undurchsichtiger Panzerung ungefähr 4:1. Da sich das Panzerglas immer an der Oberseite des Fahrzeugs befindet, liegt das Problem nicht nur in der Masse selbst, die die Nutzlast reduziert, sondern auch im Schwerpunkt, der zwangsläufig ansteigt und dadurch die Stabilität verringert. Außerdem passt ein herkömmlicher transparenter Schutz nicht in die Regel der Erhöhung des Schutzniveaus, da Probleme mit der Lichtdurchlässigkeit und Bildverzerrung mit der Dicke des Glases zunehmen. Die Kosten sind ein weiteres wichtiges Element in der Gleichung der transparenten Panzerung: Die exotischen Lösungen, die bereits von vielen Herstellern angeboten werden, basieren größtenteils auf transparenter Keramik, bleiben aber deutlich teurer als herkömmliches Glas.
Um die Mehrkosten realistisch einschätzen zu können, müssen wir jedoch Vor- und Nachteile abwägen: Leichteres Glas bedeutet entweder mehr Nutzlast oder weniger Verschleiß an mechanischen Komponenten. Da auch die Dicke reduziert wird, spart dies das Gewicht der Glasrahmen. Viele Fahrzeuge, die derzeit mit einem grundlegenden Schutzniveau hergestellt werden, können Ersatzkits akzeptieren, um dieses Niveau zu erhöhen, und dies gilt vollständig für transparente Panzerung. Eine leichtere Lösung, die einen vollständigen Schutz bietet, vermeidet das Hinzufügen eines transparenten Panzerungssatzes, was erheblich mehr Probleme als das Hinzufügen eines undurchsichtigen Panzerungssatzes in Bezug auf: erstens Eigenschaften, da die optischen Eigenschaften kritisch werden, und zweitens Logistik, da bei einer transparenten Panzerung Kit es ist erforderlich Mit größerer Sorgfalt handhaben als lichtundurchlässige Abschirmungskits. Hersteller transparenter Panzerung lösen andere Probleme, darunter: Lebensdauer - die Festigkeit des Panzerglases nimmt mit der Zeit ab; Kosten - je länger die Lebensdauer, desto geringer die Auswirkungen auf die Lebenszykluskosten der Maschine; Widerstand gegen äußere Faktoren wie Sandstürme; die Fähigkeit, großen Temperaturschwankungen standzuhalten, wie z. B. der Einsatz einer Klimaanlage in sehr heißen Gebieten.
Der Vorteil aller digitalen Systeme liegt, wie erwähnt, in der vereinfachten Implementierung virtueller Technologien, wenn Elemente der virtuellen Realität einfach hinzugefügt werden können. Bei Panzerglas ist dies jedoch teilweise machbar, zum Beispiel wird die Projektion von fahrrelevanten Daten auf die Windschutzscheibe derzeit bei Nutzfahrzeugen umgesetzt (dies ist eine Weiterentwicklung der Technologie zur Projektion der Instrumententafel auf die Windschutzscheibe des Cockpits).
Das deutsche Unternehmen GuS ist einer der wichtigsten europäischen Hersteller von Panzerglas für militärische Zwecke. Kürzlich ist es ihr gelungen, die spezifische Dichte um jeweils mehr als 10% zu reduzieren, die Dicke zu reduzieren und die Lichtdurchlässigkeit zu erhöhen. Zu seinen neuesten Produkten gehört Glas mit Schutzstufe 4, dessen Dichte jetzt 294 kg / m2 beträgt, eine Dicke von 124 mm und eine Lichtdurchlässigkeit von 73% hat, sein Glas mit Schutzstufe 3 ist fast 20% leichter als die Vorgängerversion, seine Eigenschaften sind jeweils 177 kg / m2, 86 mm und 85%. GuS, deren Panzerglas in vielen Fahrzeugen der Bundeswehr in Afghanistan verbaut wurde, hat auch eine kostengünstige Lösung namens „Quick Repair“entwickelt, mit der Fahrzeuge, deren transparente Oberflächen durch Kratzer beschädigt wurden, schnell und ersatzlos wieder in Betrieb genommen werden können eine einteilige Windschutzscheibe. 2017 zeigt das deutsche Unternehmen aus Lubbecke ein neues transparentes Keramikmaterial, das in Zusammenarbeit mit CeramTec entwickelt wurde (siehe unten), das Bedrohungen von Level 2 bis Level 4 standhält. GuS ist auch einer der Hauptlieferanten von Periskopen und gepanzerte Radfahrzeuge sind mit diesen Systemen ausgestattet. Es hat breite Periskope mit einem vergrößerten vertikalen Sichtfeld entwickelt, die optimale Sicht für Fahrer und Kommandant bieten und die Windschutzscheibe ersetzen und gleichzeitig hohe Schutzstufen bis zum 4. oder 5. garantieren. Dies reduziert die Kosten und das Gewicht einer typischen Level-4-Windschutzscheibe mit einem Gewicht von über 300 kg erheblich, während die GuS-Lösung das Fahrzeuggewicht nur um 50 kg erhöht.
Das deutsche Unternehmen IBD setzt als einer der Anbieter von Buchungslösungen aktiv keramische Technologien, insbesondere Nanokeramiken, ein. So verwundert es nicht, dass ein auf blickdichte Rüstungen spezialisiertes Unternehmen transparente Rüstungen auf Keramikbasis entwickelt hat, die bereits seit einiger Zeit in der Praxis eingesetzt werden, nun aber in zwei Ländern in der finalen Qualifizierungsphase sind. Die Level-3-Lösung hat eine Dichte von 56 kg / m2, was weniger als ein Drittel der von herkömmlichem Panzerglas ist. Die Technologie basiert auf einem speziellen Bonding-Verfahren, das es IBD ermöglicht, kleine Fliesen zu einer großen transparenten Platte zu formen, die dann mit gehärteten Glasrückschichten bedeckt wird. Die Beugung ist laut IBD geringer als bei herkömmlichem Panzerglas, die restlichen optischen Eigenschaften sind zumindest nicht schlechter. Das Unternehmen arbeitet ständig daran, die Kosten zu senken, sein Ziel ist es, Produkte herzustellen, die nicht mehr als 50% teurer sind als Standardlösungen.
Auch das französische Unternehmen Saint-Gobain ist im Bereich des transparenten Schutzes aktiv und bietet sowohl traditionelle als auch keramische Lösungen an. Letztere sind unter der Marke SAFirE bekannt und bieten gegenüber Standardglas mit einer Dickenreduktion von mehr als 30% eine Reduzierung der Oberflächendichte um 65 %.
Das italienische Unternehmen Isoclima stellt derzeit kugelsichere Windschutzscheiben aus Glas her, die eine Trockenmontage ermöglichen; Sie sind versiegelt, um Lösungsmittel und Feuchtigkeit fernzuhalten, und ermöglichen den Austausch von Glas mit demselben Rahmen. In Bezug auf die Leistung wird nach den neuesten verfügbaren Daten Tier 3 bei einer Dichte von 157-162 kg / m2 und einer Dicke von 9 mm und Tier 2 bei 125-130 kg / m2 und 59 mm erreicht, obwohl die Forschung Teilung von Isoclima kann durchaus den Koeffizienten „Schutz/Masse“verbessert haben. Iveco DV installiert derzeit Isoclima-Glas auf seinen LMV-, MMV- und Astra-Lkw mit gepanzerten Kabinen. Nach Angaben des Unternehmens fordern Kunden auch Panzerglas zum Schutz gegen 12,7-mm-Geschosse, das mit einer Glasdichte von 235 kg / m2 und einer Dicke von 108 mm ein ähnliches Schutzniveau bieten kann. Isoclima arbeitet auch an keramischen Lösungen, meist in Zusammenarbeit mit CeramTec. Das Unternehmen entwickelt einen Klebstoff mit dem gleichen Reflexionsvermögen wie transparente Keramiken, sodass die Klebefuge zwischen den Fliesen nahezu unsichtbar ist. Um Multi-Impact-Fähigkeiten zu bieten, werden 90 x 90 mm Fliesen verwendet, die gesamte Platte von 500 x 500 mm, die aus solchen Fliesen geklebt wird, kann einem Treffer von bis zu 12 Kugeln standhalten. Isoclima zielt darauf ab, das Gewicht um 35 % und die Dicke um 40 % zu reduzieren. Wenn jedoch Widerstand gegen das Auftreffen eines 20-mm-FSP (Fragment Simulating Projectile is a standard [in NATO] Fragmentation Simulator.) ist, glaubt Isoclima, dass eine Gewichtsreduzierung von 50% erreichbar ist.
Das israelische Unternehmen Oran Safety Glass (OSG) ist einer der Weltmarktführer im Bereich transparenter Schutz. Das Spitzenprodukt unter der Marke CeraLite wurde in Zusammenarbeit mit dem deutschen Unternehmen CeramTec entwickelt. Wie alle transparenten Schutzfolien auf Keramikbasis besteht CeraLite aus mehreren Fliesen, die zu Platten der gewünschten Größe zusammengeklebt werden. Nach Angaben des israelischen Unternehmens ermöglicht die Crystallized Materials (CM)-Technologie eine Gewichtsreduzierung von 50-60%. Während das Standardglas STANAG Level 4, hergestellt nach der traditionellen Technologie (Glas plus Polycarbonat), eine Dichte von 284 kg / m2 hat, reduziert sich diese bei CeraLite um fast 50% auf 146 kg / m2, die hinzugefügt werden kann 40 % weniger Rahmengewicht für Glas. Es hat auch eine bessere Lichtdurchlässigkeit aufgrund seiner geringeren Dicke und verbessert auch die Leistung von Nachtsichtbrillen gegenüber herkömmlichen Brillen. Beim Aufprall verhält sich CeraLite besser als klassisches Glas, das "Spinnennetz" von Rissen um die Aufprallstelle wird reduziert und die Multi-Impact-Eigenschaften werden erhöht. CeraLite wurde in deutschen und amerikanischen Labors getestet und wird derzeit parallel europäischen und amerikanischen Kunden angeboten. Die Kosten bleiben eine Größenordnung höher als die Kosten herkömmlicher Lösungen, obwohl sie in den letzten zwei Jahren um 30 % gesenkt wurden. Das heißt, diese Art von transparenter Panzerung wird nur verwendet, wenn das Problem der Masse sehr kritisch ist.
Auf Spezialfahrzeugen der Spezialeinsatzkräfte der israelischen Streitkräfte wird eine neue transparente Panzerung installiert. Der Trend zu exotischen Lösungen stoppt Forschung und Entwicklung in traditionelleren Bereichen nicht. Die neueste transparente Sicherheitslösung der Stufe 4 von OSG hat eine Dichte von 269 kg / m2 und eine Dicke von 122 mm, was 5 % weniger Gewicht als bisheriges Glas ist. Das Unternehmen beteiligt sich an zwei großen amerikanischen Programmen, JLTV und M-ATV. Es ist klar, dass OSG in beiden Fällen seine ADI-Lösung anbietet, die sich dadurch unterscheidet, dass auf den Innenflächen ein anderes proprietäres Material anstelle von Polycarbonat verwendet wird. Das Splitterschutzmaterial wurde von OSG entwickelt, um eine ähnliche thermische Leistung wie Glas zu haben, da dies die Delamination stark reduziert, was eines der Hauptprobleme ist, die die Lebensdauer von transparentem Schutz reduzieren. Die Tests wurden bei sehr niedrigen und bei sehr hohen Temperaturen von -40°C bis +70°C und bei einer Luftfeuchtigkeit von über 90% durchgeführt; Nach fast zwei Jahren Dauertests war die Probe immer noch in gutem Zustand. Nach Angaben des Unternehmens kann das ADI-System doppelt so lange halten wie herkömmliches Panzerglas, wodurch die Lebenszykluskosten des Fahrzeugs erheblich gesenkt werden, obwohl der Kaufpreis etwas höher sein kann. Im Bereich Situational Awareness entwickelt OSG eine Touchscreen-Variante des ScreeneX, bei der ein digitales Display in die Windschutzscheibe integriert ist, um den Platz für den Fahrer zu maximieren.
Das deutsche Unternehmen KRD Group hat Technologien entwickelt, die es ermöglicht haben, einen vollständig plastischen transparenten Schutz zu erhalten. Anfangs wurden ihre Produkte über ein anderes Unternehmen vermarktet; KRD ist erst vor wenigen Jahren erschienen und seine Produkte sind heute unter der Marke Kasiglas bekannt. Das Unternehmen hat ein Mehrschichtmaterial aus reinem, hochtransparentem Kunststoff entwickelt, das eine Lichtdurchlässigkeit von über 90 % garantiert. Dies ermöglicht sowohl flache als auch gebogene Formen mit beispiellosen Formwinkeln. Produkte werden in den Schutzstufen 2, 3 bzw. 4 mit einer Dichte von 144, 238 und 396 kg / m2 und einer Dicke von 121, 201 und 330 mm angeboten. Obwohl das Kasiglas-Material dicker ist als herkömmliches kugelsicheres Glas, bietet es eine höhere Transparenz und eine bessere Sichtbarkeit, selbst wenn mehrere Kugeln getroffen werden, wenn Standardglas überhaupt keine Sichtbarkeit bieten kann. In Italien durchgeführte Vergleichstests zeigten, dass der Prototyp mit der dritten Schutzstufe dem Aufprall von sechs 7,62 x 51 mm panzerbrechenden Geschossen und sechs 7,62 x 54 mm Geschossen im Nahbereich bei guter Sicht standhält. Andere in Deutschland durchgeführte Tests haben gezeigt, dass Rahmen und Glas nach einer Sprengung durch eine Mine oder ein IED intakt bleiben. Kasiglas-Paneele mit Level-3-Schutz garantieren auch den Treffer von aufeinanderfolgenden und gleichzeitig granatbildenden Ladungssplittern im Sektor von 0° bis 45° und einen RPG-7-Granatentreffer in einem Winkel von 45°.
Widerstand gegen Mehrfachtreffer und hohe Widerstandsfähigkeit gegen eine Druckwelle, starken Aufprall, Projektile wie ein Aufprallkern, Splitterladungen ist einer der Hauptvorteile von Kunststofflösungen, aber die Nachteile sind Gewicht und Dicke. In Zusammenarbeit mit der Bundeswehr setzt KRD ein Programm zur Entwicklung einer hybriden Keramik-Kunststoff-Lösung um, die die Stärken beider Materialien nutzt. Diese Studie hat drei Ziele: die technische Machbarkeit einer solchen Lösung zu bestätigen, eine Schicht-4-Lösung mit akzeptablem Gewicht und Dicke zu entwickeln und eine leichte Schicht-3-Lösung zu entwickeln. Das erste Merkmal wurde verifiziert; testete auch eine Lösung der Stufe 4 mit einer Dichte von 270 kg / m2, die die Eigenschaften von Kunststoff hat, der Explosion von Minen und IEDs standhält, aber die Keramik mit der Fähigkeit belässt, panzerbrechenden Kugeln standzuhalten. Die Sichtbarkeit nach mehreren Treffern hängt von der Energie der Kugeln und Granaten ab. Die Lösung mit Protection Level 4 behält nach einem Treffer von 7,62-mm-Geschossen eine gute Sicht, gleichzeitig bleibt aber die Sicht nach einem Treffer von 14,5-mm-Geschossen nur teilweise erhalten; das heißt, die Leistung ist schlechter als die Leistung von Vollkunststofflösungen, aber höher als die von Glaslösungen.
Derzeit arbeitet das Unternehmen daran, seine Hybridlösung in ein Test- und Qualifizierungsfahrzeug zu integrieren. Das Produkt befindet sich auf dem technologischen Reifegrad TRL 6-7 (Abschluss und Vorbereitung für die Serie), während diese Lösung Ende 2017-Mitte 2018 auf dem Markt erhältlich sein wird. Die Kosten sollten etwa 200% höher sein als die Kosten für Ganzglaslösungen.
CERAMTEC-ETEC: Transparente Keramik aus Europa
Das deutsche Unternehmen aus Lochmar ist der Hauptlieferant für die meisten deutschen und europäischen Hersteller, die transparenten Schutz auf Keramikbasis entwickeln. CeramTec-ETEC hat den polykristallinen Keramikwerkstoff Perlucor entwickelt, der die überlegenen Eigenschaften von Saphir - einem festen Kristall mit streng orientierter Mehrschichtstruktur mit starken Atom- und Ionenbindungen - mit den Eigenschaften von Glas kombiniert, das sich durch eine ungeordnete Struktur auszeichnet und schwächere Energiebindungen zwischen den Elementen. Perlucor behält die chemischen Bindungen des Saphirs bei, ist aber optisch und mechanisch isotrop wie Glas. Letzteres Merkmal vereinfacht den Herstellungsprozess und ermöglicht niedrigere Kosten im Vergleich zu Saphir; Die Kosteneinsparungen liegen laut CeramTec-ETEC bei über 60 %. In Bezug auf Gewicht und Dicke führt der Einsatz von Perlucor in transparenten Schutzsystemen zu Einsparungen von 40 bis 60 %. Zudem erhöht die hohe Kratzfestigkeit die Lebensdauer um das 2-5fache. So kommt das Material Perlucor nicht nur in transparenten Schutzkits zum Einsatz: Das Unternehmen hat eine Technologie zum Aufkleben einer weniger als einen Millimeter dicken Schicht auf die Vorderseite des Glases entwickelt, die es ermöglicht, die Lebensdauer um das 3-10-fache zu erhöhen.
