Комашня Михайло Євгенович,
учень 10 класу Політехнічного ліцею НТУУ «КПІ» м. Києва, вихованець відділень технічних наук, а також хімії та біології Київської Малої академії наук учнівської молоді, автор двох інноваційних науково-дослідницьких проектів для української армії: «Регенерація та інактивація старого пороху» та «Гідробронежилет».
Стипендіат Київської міської ради в галузі освіти для обдарованих дітей міста Києва, переможець Київського фестивалю стартапів «Class ідeя» та лауреат Премії Київського міського голови за особливі досягнення молоді у розбудові міста Києва у номінації «Наукові досягнення».
Нагороджений Президентським Фондом «Україна» як переможець фестивалю «Sikorsky Challenge-2017».
Здавна між людьми виникають суперечки, які іноді переростають у військові конфлікти масштабного характеру. На жаль, часто проблема не розв’язується мирним шляхом і тоді доводиться використовувати зброю. Актуальність обраної теми пов’язана з необхідністю підвищувати ефективність захисної функції сучасних бронежилетів для збереження життя і здоров’я людини у небезпечних ситуаціях.
Бронежилет є елементом захисного одягу, що призначений для захисту людини від уражень вогнепальною та холодною зброєю, осколковими частками вибухових пристроїв. Складається з матеріалів, що руйнують кулю та розсіюють її енергію, наприклад, кевлару і металевих або керамічних пластин або високомодульних арамідних тканин із багатьох шарів міцних синтетичних волокон. Твердо-пластинчасті армовані жилети стали невіддільною частиною екіпіровки солдатів у арміях багатьох держав. А м’які жилети використовують працівники правоохоронних органів і приватних служб охорони, інкасатори, мисливці, цивільне населення.
Історія індивідуального бронезахисту налічує декілька тисячоліть і включає шкіряні обладунки, суцільне покриття шкіряного панцира металевою лускою, кольчужні й суцільні пластинчаті обладунки, сучасні версії.
Проте з проведених досліджень стає зрозумілим, що навіть сучасні бронежилети далеко не ідеальні. Відомо, що жодний із бронежилетів не усуває одну дуже вагому проблему – заперешкодну дію кулі, яка у багатьох випадках непробиття бронежилета є причиною серйозних поранень та травмувань людини (появи гематом, переломів ребер, розриву органів тощо), що можуть призвести до її смерті або інвалідності. Залишається відкритим та недостатньо розв’язаним питання щодо створення необхідного розподілу тиску поверхнею тіла людини, який би забезпечив її захист за умови потрапляння кулі у бронежилет.
Проведено дослідження наслідків потрапляння куль у тіло людини, яке продемонструвало значні відмінності руйнівної дії на м’які тканини залежно від їх параметрів та калібру.
Навіть оболочні кулі, які в теорії дійсно повинні завдавати набагато менші пошкодження (лише ранити людину, а не вбивати її), у більшості випадків, якщо влучили в людське тіло, наносять пошкодження навіть більше, ніж експансивні. Не варто забувати також і про «вторинні снаряди». Так куля, проходячи через одяг, вміст кишень тощо, руйнує предмети на своєму шляху. Оскільки ці предмети отримують частину енергії від кулі, то так само можуть наносити серйозні пошкодження.
Винахід
Запропонована ідея полягає у створенні бронежилета, який буде містити прошарок рідини між бронепластинами та тілом людини. Порівняльний аналіз між традиційною та запропонованою версією продемонстровано на рис. 1. Загальновідомо, що під час тиску на рідину він розподіляється рівномірно на весь об’єм, заповнений останньою. Саме у цій властивості полягає можливість нівелювання заперешкодної дії кулі, тобто розподіл тиску, що виникає під час влучення кулі, не на малу площу ураження (площа бронепластини приблизно 7,5 дм2), а на всю площу, зайняту рідиною.
Успішне моделювання експерименту показало, що використовуючи водний прошарок, заперешкодну дію кулі можна зменшити у 8 разів
Вода є найпоширенішою та найдешевшою речовиною у світі. Вона може стиснутись максимум на 7–8%. Маса бронежилету приблизно 8 кг. Для ефективного захисту тіла людини знадобиться шар води завтовшки максимум 2 см, що складає 4 додаткових кг. Таким чином, гідробронежилет перетвориться на 12-кілограмовий «порятунок».
Зазвичай, солдат перебуває у бою всього 3% часу, а спорядження дуже багато важить. Виникає потреба зменшення ваги спорядження. Тому воду з гідробронежилету можна зливати, поки солдат не знаходиться у бою. Отже, створивши у бронежилеті порожнину, заповнену водою, можна на порядок зменшити кількість поранень бійців, значною мірою запобігти розриву порожнистих органів, переломів ребер та утворенню гематом у солдата, що збільшить його ефективність.
Щоб не збільшувати вагу спорядження, вода може бути питною або, щоб вода не замерзала, в неї можна додавати трохи спирту
Ще однією перевагою є той факт, що якщо куля таки проб’є бронежилет, то вода, потрапивши у рану, не спричинить ніякого негативного впливу на організм людини. Також у воду можна додати спирт. Таким чином можна усунути проблему перебування бронежилету на морозі і, за його пробиття рана уже буде продезінфікована, що теж дуже важливо в умовах бою.
Зараз у більшості армій світу солдати носять питну воду у спеціальних силіконових мішечках (CamelBak) у своїх рюкзаках. Через це третя перевага бронежилету з водним прошарком полягає у можливості його використання як місткість для перенесення питної води, що зменшить вагу бойового спорядження. Проблеми псування води у прошарку бронежилета не виникає, оскільки за ним можна доглядати, як і за звичайною флягою.
На основі дослідження було успішно отримано патент.
