Kodumaine soomus kuule läbi ei lase

Tallinna Tehnikaülikooli teadlased Marek Jõeleht (vasakul) ja Jaan Kers. Foto: Raul Mee

Tallinna Tehnikaülikooli polümeermaterjalide instituudi professor Jaan Kers ütleb, et kõige suurem oht on see, kui kuulid tabavad soomust lähestikku. Esimene tabamus valmistab pinna ette ja järgmistel pole enam suurt kunsti läbi nõrgenenud kihi edasi tungida.

Kers koos oma kolleegidega on võtnud eesmärgiks töötada välja kodumaised, tõhusad ja laialt kasutust leidvad soomuspaneelid. Tema meeskond, mille tuumikusse kuuluvad veel doktorid  Marek Jõeleht, Aare Aruniit ja tehnikateaduste doktor Jüri Pirso, on teinud selle nimel tööd alates aastast 2007, mil nägi esmavalgust esimene projekt. 2012. aastal algas jätkuprojekt, mille teema kannab nime «Kergsoomuspaneelid transpordivahendite soomustamiseks». Tellijaks ja rahastajaks on kaitseministeerium.

«Eelmine etapp lõppes 2010. aastal sellega, et suutsime NATO standardi kolmanda taseme kuulid kinni pidada, kuid ei jõudnud akrediteeritud laboris testimiseni,» räägib Kers soomusplaadi sünniloost.

Tunnustatud laboris saavutatud tulemusteta pole teadlaste ponnistustel aga turu seisukohalt mingit väärtust. Akrediteeritud laboreid Eestis praegu ei ole ja ametlikuks katsetööks tuleb minna välismaale. Kers ütleb, et jooksvalt kasutatakse arendustöö käigus ka Eesti kaitseväe lasketiire. Pole mõtet kulutada raha välismaale minekuks, kui töö on veel poolik ja usaldusväärsete tulemusteni jõudmine nõuab korduskatseid.

Peale kaitsetööstuse leiduks soomuspaneelides kasutatavale kergele komoposiitmaterjalile rohkelt rakendust ka tsiviilmaailmas. Näiteks meie kiiruisutaja Saskia Alusalu kaitsekombinesoonis kasutatakse kerget kõrgsuutlikest kiududest materjali – toimepõhimõte vigastuste eest kaitsmisel on sama.

Edukas akrediteeritud katse tähendab seda, et paneeli pihta antakse tuld kokku 22 pauku. Ühelgi korral ei tohi kuul läbi soomuspaneeli pääseda. Kui nõnda siiski juhtub, tuleb juurde 12 lisalasku. Need peavad mööduma veatult.

Praegu käib töö selle nimel, et paneelid peaksid vastu ka soomustläbistavatele kuulidele. Laskemoonatootjate ja kaitsetööstuste vahel käib selle nimel justkui pidev vaikne võitlus. Kui ühel poolel on arendatud välja võimsamad kuulid, siis teine peab looma seda vägevama soomuse – ja ka vastupidi.

Jutu sees tuleb välja, et eriti kardetud on volframkarbiidist kõva südamikuga soomustläbistav kuul. «Selle kuuli peatamiseks on vaja 25 millimeetri paksust soomuskaitsevõimega terast, mis kaalub palju,» ütleb Kers. Siinkohal tuleb võtta appi suurema kõvadusega, kuid kergem keraamiline kaitsekiht.

Võtmerolli teadusgrupi teadustöös mängib titaankarbiid. Just see on materjal, millel lasub kõige vastutusrikkam ülesanne: purustada kuuli südamik. Selle tulemusel tekkinud väikeste kildude kineetiline energia on juba piisavalt väike, et ei suudaks läbistada soomusplaadi tagumisi killukaitsekihte. «Kui keraamika kuuli südamikku ei purusta, siis ülejäänud materjalid ja konstruktsioon ei kaitse,» rõhutab Kers. Killud tungivad ikkagi läbi.

Soomusplaat koosnebki peamiselt kahest osast. Pärast titaankarbiidi ehk keraamikat tuleb ballistilistest kiududest killukaitse. 

Teadlaste uurimistöö ei toimu isolatsioonis ning nende vältimatuteks partneriteks on ettevõtjad, kelle kaudu oma värsked vaimuviljad turule viia. Ning siin tuleb juba mängu Eesti ja tema väiksus. «Eesti kaitsetööstuse ettevõtete ülesanne on teha hind läbi kuluefektiivse tootmise konkurentsivõimeliseks,» selgitab Kers.

TTÜ laboris toodetud keraamikapartiid ei suuda kindlasti võistelda suurtootjatega – puudub mastaabiefekt. Mis omakorda tähendab, et arendatav soomusplaat peab tekitama huvi ka liitlastes.

Huvilisi on Eestis ka juba käinud – nii Ameerika Ühendriikidest, Saksamaalt, Prantsusmaalt kui Taanist.

Kuidas töötada välja «edukat» soomusplaati? Selle jaoks peab toode leidma sobiva tasakaalu kolme peamise elemendi – hind, kaal ja kaitsevõime – vahel. Neist ühegi arvelt ei saa teha liiga suurt kompromissi. Mida kergem soomus, seda rohkem jääb alles jõudlust selleks, et transportöörid saaksid täita oma põhiülesandeid ehk vedada võitlejaid ja varustust.

«Kui riigid otsivad endale transpordivahendeid, siis number üks on alati hind,» tõdeb Kers. Kui soomuse mass on raskem, aga hind sellevõrra soodsam, võib see osutuda otsustavaks teguriks. Eesti kaitsetööstuse ettevõtted olevat siinjuures uurijate sõnul väga olulised partnerid kodumaise võimekuse arendamisel.

Teadlased selgitavad hetkeolukorda soomusplaatide maailmas. Kõige levinum, vanem ja ühtlasi odavaim keraamika on alumiiniumoksiid. Selle puuduseks on aga suur kaal. Uuema põlvkonna lahendused – näiteks ränikarbiid ja boorkarbiid – on kergemad, kuid sellevõrra ka kallimad. Hinnavahe võib osutuda kuni 16-kordseks.

«Kerget boorkarbiidi saab hädaolukorras kasutada lennukite ja helikopterite soomustamiseks ning ka kuulivestides,» kirjeldab Kers materjali omadusi. See on piisavalt kerge, et mitte piirata võitleja liikumisvõimet.

Eestlaste välja arendatud materjali ehk titaankarbiidi tehnilised omadused ja ka hind on turul olevate materjalidega võrreldes konkurentsivõimelised.

TTÜ teadlaste projekt lõpeb ametlikult järgmise aasta suvel. Edasise töö juures tuleb arvestada masinate konstruktsiooni ja kandevõimega. Muudatusi teha ja autosid ümber ehitada tuleb nagunii. «Niimoodi on varem tehtud välismissioonil käinud transpordivahenditega,» räägib Kers. 

Peale kaitsetööstuse leiduks soomuspaneelides kasutatavale kergele komoposiitmaterjalile rohkelt rakendust ka tsiviilmaailmas. Näiteks meie kiiruisutaja Saskia Alusalu kaitsekombinesoonis kasutatakse kerget kõrgsuutlikest kiududest materjali – toimepõhimõte vigastuste eest kaitsmisel on sama. Samu materjale saab kasutada kõikvõimalikes kiivrites ja spordikaitsmetes. Keraamikat aga nugades ja lõikeriistades.

Teadlased puhkevad naerma viimase küsimuse peale – kas lõpuks, kui kõik valmis, oleksid nad ise nõus minema kaitseplaatide taha katsejänesteks, sellal kui nende pihta kõmmutatakse? «Niimoodi enam katseid ei tehta,» muigab Aruniit. Kuigi käivad jutud, et kuulivestide tõhusust olla mõnel pool maailmas nõnda proovitud küll.