از زمانهای بسیار دور اسلحه سازان به دنبال طراحی و ساخت زره برای سربازان و ابزار آلات نظامی خود بودند. آشنایی بشر با علم ذوب فلزات و توانایی تولید آهن و فولاد و سایر فلزات یک گام بلند در ساخت زرهها به شمار میآمد که تا سالیان دراز به عنوان زره جنگجویان به کار میرفت.
اما در ۱۹۶۵ میلادی مادهای اختراع شد که تغییری انقلابی در بحث زرهها به وجود آورد. در این سال محققان آمریکایی به رهبری یک شیمیدان به نام استفانی ولک به دنبال کشف الیافی سبک و محکم برای تولید تایر سبکتر برای خودروها بودند که «کولار» را کشف کردند. این ماده از همان ابتدا به دلیل استحکام بالایی که داشت برای ساخت زره و پوششهای ضد گلوله مورد توجه قرار گرفت.
میزان مقاومت این ماده ۵ برابر فولاد است. از آن پس تقریبا در تمامی جلیقههای ضد گلوله مدرن و حتی کلاهخودهای مورد استفاده نیروهای نظامی، از این ماده استفاده شد.
جلیقه ساخته شده با کولار
ما با گذشت زمان و پیشرفت فناوری نظامی مشخص شد که افزایش لایههای زره نیز به شکل طبیعی به زیاد شدن وزن و کاهش تحرک سرباز یا خودروهای زرهی منجر میشود که این کاهش سرعت عمل در میدان نبرد مرگبار است.
مثلا در زمینه بررسی عملکرد یک تانک، سه فاکتور عمومی شامل توان آتش، تحرک و حفاظت حدود اثربخشی قابلیتهای این وسیله را مشخص میکنند البته به این معنی نیست که هر تانک فوق مدرنی باید چنان طراحی شود که همزمان با بهترین سلاحها و پیشرفتهترین سیستمهای حفاظتی پوشانده شود و در عین حال بیشترین تحرک را نیز داشته باشد.
به عنوان مثال افزایش زره تانک مشخصا میزان حفاظت تانک را افزایش میدهد اما در مقابل با افزودن به وزن، از تحرک زره پوش خواهد کاست. این دقیقا همان اشتباهی بود که طراحان آلمانی با سنگینتر کردن روز به روز تانکهایشان تا پایان جنگ جهانی مرتکب شدند و در نتیجه حاصل کارشان تانکهایی چنان سنگین بود که فقط جابه جا کردنشان کلی تدارکات میخواست یا مثلا تجهیز تانک به توپهای بزرگتر منجر به کاهش زره برای ثابت ماندن وزن کلی خودرو و در نهایت آسیب پذیری بیشترش خواهد شد.
اشتباه در هر کدام از این فاکتورها ایرادی به جز ناکار آمدی تحرک یگانی زرهی در میانه میدان نخواهد داشت. این دقیقا همان اشتباه بزرگی بود که انگلیسیها با چیفتن، تانکی با توپی قوی اما تحرک و زرهی ضعیف مرتکب شدند.
در سالهای اخیر تلاشهای گوناگونی برای ارتقاء پوششهای حفاظتی به کار رفته است که از آن میان میتوان به بحث انواع زرههای نصب شده روی تانکها اشاره کرد که زره واکنشی مشهورترین این زره هاست.
باید توجه داشت که معمولا عملکرد تمامی موشکهای ضد زره بدین صورت است که با نفوذ به زره و از بین بردن خدمه آن کار میکنند یا سیستمهای مکانیکی مهم وسیله مورد نظر را نابود کرده و یا از هر دو عملکرد استفاده میکنند.
زرههای واکنشی یا ری اکتیو یکی از گونههای زرههای وسایل نقلیه هستند که با عملکرد خود باعث کاهش صدمه به زره و بدنه خودروی زرهی مورد نظر میشود و از موثرترین راهها برای حفاظت تانکها در مقابل موشکهای ضد تانک هستند. البته موشکهایی نیز ساخته شده که در مرحلهٔ اول خود یک سر کوچک دارند و برای از بین بردن همین زره واکنشی استفاده می شوند و در مرحله دوم موشک اصلی قرار میگیرد.
انواع زرههای واکنشی
ERA یا SLERA
ERA متداولترین نوع زره واکنشی است که در تانکهای مدرنی مانند تی ۹۰ هم قابل مشاهده است. اصول کار زره ERA بدین صورت است که مواد و عناصر منفجره فیمابین دو صفحه که این دو صفحه عمدتا فلز هستند قرار میگیرد.
موشک ضد تانک فرضی هنگامی که به این زره برخورد میکند انفجار مواد منفجره زره باعث میشود که دو صفحه فلزی در جهت انفجار بلغزند و برهم کنش این دو صفحه، لغزش و تغییر زاویه برخورد سبب کاهش تاثیرگذاری موشک برخورد کننده میشود.
NERA
کارکرد NERA مانند زرههای انفجاری است با این تفاوت که لایه مواد منفجره که بین سطوح به صورت ساندویچی در زرههای انفجاری قرار میگرفت، وجود ندارد. این ماده میتواند مثلا لاستیک باشد. پس از برخورد موشک فرضی موادی که بین دو فلز به اصطلاح ساندویچی فشرده شدهاند در داخل لایه پراکنده شده و باعث پراکندگی و خمیدگی ماده مورد نظر شده که همانند عملکرد زره انفجاری که در بالا توضیح داده شد باعث کاهش تخریب زره میشود.
این نوع زرههای انفجاری نسبت به ERA سبکتر بوده و در ضمن برای پیاده سازی وجابه جایی نسبت به ERA بسیار امنتر میباشند. البته نوعی از این زرهها میتوانند به صورت چندگانه روی بدنه نصب شوند که درنتیجه نسبت به موشکهای چند زمانه مقاوم هستند.
زرههای الکتریکی
زرههای الکتریکی و یا الکترومغناطیسی نوع جدیدی از زرهها هستند. بدین صورت که دو یا چند رسانا ساخته شده که بینشان فضای خالی یا مواد عایق قرار دارد که این مجموعه یک خازن پر قدرت تشکیل میدهد. کاربرد این زره جدید نیز بدین صورت است که ولتاژ بالای ایجاد شده میتواند از زره محافظت کند.
البته این زره هنوز روی تانکهای مشهور و عملیاتی در ارتشهای مختلف نصب نشده است.
زرههای کامپوزیتی
زرههای کامپوزیتی (ترکیبی) به نسل جدید زرههای نظامی گفته میشود که به سرعت در حال جایگزینی با زرههای یک لایه (فولادی) و آسیب پذیر قدیمی هستند و از تفاوتهای عمده آن با زرههای معمولی میتوان به چند لایه بودن آن اشاره کرد کرد. این لایههای بسیار مقاوم که عمدتا از جنس استیل و سرامیک و فولاد سخت هستند با فاصله روی هم قرار میگیرند و فضای خالی بین آنها با آلیاژهای بسیار محکم پوشانده میشود و مقاومت زره را در مقابل تجهیزات ضد زره به میزان قابل توجهای افزایش میدهد.
تانکام ۱ آمریکا اولین تانکی بود که مجهز به زرهای با نام Chobham شد. چابهام نام زرهی مرکب (کامپوزیتی) است. البته بدنه برخی تانکهای امروزی نیز قالبا از مواد مرکب (کامپوزیت) ساخته میشود برای مثال زره تانک مرکاوا ۴ رژیم صهیونیستی از کامپوزیت ماتریکس ورقهای سرامیک فولاد و آلیاژ نیکل ساخته شده است؛ مرکاوا ۳ از زره کامپوزیت (عادی) و زره مرکاوا ۱ نوعی زره فولادی بود.
آبرامز با زره چابهام
اما فناوری دیگری که در دنیا در حال بر روی آن هستند و بر اساس اخبار رسمی اعلام شده توسط وزارت دفاع کشورمان، ایران نیز به آن دست یافته است، بحث زرههای مایع است.
به صورت کلی و به زبانی ساده، زرههای جدید از لایههای کولاری تشکیل شده است که با ماده «پلیاتیلن گلیکول» پوشیده شدهاند. در حالت عادی این ماده که بر روی سطح مورد نظر قرار میگیرد به نوعی نرم و مایع است اما به محض برخورد جسم سخت با سرعت بالا، مثل یک گلوله در کسری از ثانیه خود را جمع کرده و شدیدا سخت میشود. در نتیجه ضربه حاصل از برخورد را دفع کرده و در سطح زره پخش میکند.
در حال حاضر و بر اساس اخبار موجود واحدهای تحقیقاتی ارتش آمریکا بر روی بحث «زره مایع» کار میکنند. اما در جریان مراسم رونمایی از این دستاورد در ایران به استفاده از فناوری با عنوان «STF» در زره مایع اشاره شد. این واژه که کوتاه شده عبارت «shear-thickening fluid» است که به صورت کلی میتوان آن را «مایع کاهش دهنده ضخامت» ترجمه کرد.
این مایع همان «پلی اتیلن گلیکول» است. اساس کار به این صورت است که لایههای مورد نظر کولار را مایع مورد نظر که رقیق شده ترکیب شده و آن را بر روی حرارت میدهند تا در حین بخار شدن اتانول موجود، مواد اصطلاحا به خورد لایههای کولار برود. بر اساس آزمایشات انجام شده بر روی کولار، ۴ لایه پوشش کولاری که از این مایع به عنوان پوشش بر روی خود بهره میبرند توانی برابر ۱۴ لایه کولار بدون استفاده از این مایع را دارند.
این مسئله یکی از مهمترین نکات مثبت مربوط به استفاده از این فناوری است که همانا کاهش وزن به شمار میآید. امروز و در جریان رونمایی از این محصول، مسئولین وزارت دفاع اعلام کردند که استفاده از این فناوری در خوروهای زرهی باعث کاهش ۷۶ درصدی وزن زره مورد نیاز خواهد بود. این مطلب در حقیقت یک انقلاب در صنعت ساخت خودروهای زرهی به شمار میآید. در حال حاضر در جهان غرب و برای نمونه در آمریکا و انگلستان از زره چابهام در تانکهایی مثل آبرامز و یا چلنجر بهره میبرند که چنین صفتی را داراست.
این تانکها بیش از ۶۰ تن وزن داشته و این افزایش وزن باعث شده است که تا حدی از تحرک این تانکها کم بشود. در حال حاضر در آمریکا از زره کولار به غیر از زرههای انفرادی در زره ناوهای هواپیمابر و رزم ناوها بهره برده میشود. پس امکان استفاده از کولار در خودروهای زرهی و تانکها و در کل وسایل نقلیه ممکن است.
حال میتوان گفت ۷۶ درصد کاهش در وزن زره یک تانک برای نمونه که بخش عمده وزن تانک را شامل میشود میتواند در کل به کاهشی تا حتی ۵۰ درصدی وزن کل تانک بستگی به نوع آن منجر شود. این بدین معناست که حالا شما با داشتن همان قدرت موتور سابق میتوان بر شتاب، میزان مهمات قابل حمل و یا خود زره و حفاظت تانک و یا خوروی مورد نظر افزود. البته باید گفت که در آمریکا در حال حاضر در حد پروژههای آزمایشگی بوده اما به نظر ایران توانسته است این پروژه را از مرحله آزمایشی خارج کرده و به مرحله عملیاتی برساند.
با توجه به اینکه در خبر رسمی وزارت دفاع، عنوان شده است که محصول فوق متعلق به متخصصان نیروی زمینی ارتش جمهوری اسلامی ایران است، بنابراین باید منتظر ماند و نصب این زرههای جدید را روی تانکهایی مانند ذوالفقار مشاهده کرد.
مدل جدید تانک ذوالفقار ۳
ذوالفقار جزء معدود تانکهایی است که با داشتن ارتفاع تقریبی ۲. ۵ تا ۳ متر، طول ۷ و پهنای ۳. ۵ متر میتواند بحث پنهانکاری بصری را تا حد قابل قبولی به اجرا بگذارد. تانک ذوالفقار در مدل ۲ و ۳ به شکل جالبی به مانند تانک آبرامز طراحی شده است. طرح ۵ ضلعی برجک تانک و عدم نصب زرههای واکنش گر انفجاری «ERA» مثل تانک تی ۷۲، بر روی بدنه این تانک ایرانی در جریان رژههای سالهای اخیر، این احتمال را مطرح میکند که ذوالفقار از زرههای مدرنی که در بالا ذکر شد بهره خواهد برد و اگر لازم باشد از نیام درآید، برندهتر از قبل جلوه گر خواهد بود.