Lettmetall mot bomber og granater
En billig og enkel konstruksjon av aluminium kan bety forskjellen mellom liv og død den dagen det smeller.
KOMPLEKST PROBLEM: Når en landmine eksploderer, blir et upansret kjøretøy slengt til værs av sand og lufttrykk. I framtida kan muligens plater av aluminiumskum ta opp trykket. Foto: Ahmad Masood/Reuters/Scanpix
En soldat i krig lever et utsatt liv – både innenfor leirens gjerder og på oppdrag utenfor. Får noen inn en fulltreffer mot containeren han bor i, kan den i neste sekund være omdannet til en klump forvridd metall. Kjører han på en landmine, går både han og kjøretøyet til himmels.
Krig blir aldri ufarlig. Men det går an å beskytte seg mot noe av det farlige.
Både panserstål og armert betong gir god beskyttelse. Men konstruksjoner av stål eller betong er tunge, dyre og vanskelige å flytte.
Aluminium, derimot, er et lett produkt i flere betydninger av ordet.
Ett av NTNUs tre sentre for forskningsdrevet innovasjon heter SIMLab (Structural Impact Laboratory). Her arbeider forskerne blant annet med aluminiumskonstruksjoner for beskyttelse mot støt, gjennomtrengning og eksplosjoner. Alt fra småstein til bomber. I krig som i fred.
– Vi har utviklet en lett, enkel, billig og fleksibel løsning for beskyttelse av både gjerder, bygninger, ammunisjonslagre og containere, sier laboratoriets leder, Magnus Langseth.
STÅR SEG MOT DET MESTE – Løsningen har blitt til i et tett samarbeid mellom Forsvarsbygg og NTNU. Forsvarsbygg er ansvarlig for norske leirer under internasjonale operasjoner, og har i en årrekke finansiert senterets forskning på beskyttelseskonstruksjoner til både militær og sivil bruk.
Konstruksjonen har form av et slags dobbelt
panel fylt med tung masse som finnes på stedet: jord, sand, grus eller småstein. Panelet er satt sammen av hule aluminiumsprofiler med innvendige skillevegger. Profilene er enkle å produsere. De lages i én operasjon ved ekstrudering, altså at metallet presses gjennom et munnstykke med en bestemt profil. De er også enkle å frakte, og settes sammen på stedet med et enkelt klikksystem. Så plasseres panelet i en løfteanordning og monteres på for eksempel en containervegg. Deretter blir de fylt ovenfra med masse – som kan renne ut igjen gjennom luker i bunnen av panelet når det skal demonteres og fraktes til et annet sted. To mann fullsikrer en container på denne måten i løpet av en formiddag.
– Den fylte aluminiumsprofilen står seg mot både prosjektiler og sprengstoff, forklarer Tore Børvik. Han er ansatt i Forsvarsbygg og professor II ved NTNU, og har tilholdssted ved SIMLab.
BESTO TESTEN – Systemet har vært eksplosjonstestet i fullskala og bevist sin effektivitet: Den «panelte» containeren fikk bare ubety – delige skader ved en eksplosjon som tilsvarte 4 tonn TNT som detonerte 120 meter unna. Uten lettmetallsikring ville den vært blåst i filler.
Men fortsatt gjenstår noen detaljløsninger som må bli bedre. Systemet har derfor ennå ikke blitt salgsvare. Men flere Nato-land har vist stor interesse for systemet.
– Vi på NTNU skal jo heller ikke produsere disse tingene, minner Langseth om.
– Vår jobb er å utvikle verktøyene som produktutviklerne har bruk for. Vi lager dataverktøy for beregninger, og eksperimenterer med legeringer, dimensjoner og konstruksjoner. Verktøyene for denne type beskyttelse har vi nå, det er bare litt finish som gjenstår.
HIT MEN IKKE LENGER: Aluminiumsprofil sett ovenfra. Prosjektilet har gått inn i ytterveggen fra venstre og passert to lag aluminium, men blir stoppet i det siste – selv uten fyllmasse i profilen. Foto: SIMLab
PÅ FARLIGE VEIER – De færreste kjøretøyer som brukes av fredsbevarende styrker, er sikret mot landminer. Panserstål er dyrt, men først og fremst tungt – og mange steder vil man ikke komme seg fram med en stålpansret firehjuling. På en bil må beskyttelsen være lett.
Igjen: Aluminium er et lett metall. Men et grusfylt panel blir tungt, og egner seg verken som bunnplate eller som karosseri. Derfor arbeider SIMLabs forskere nå med å utvikle lette plater av aluminiumskum – som med tid og stunder kanskje kan anvendes til formålet.
– Det er et ekstremt komplekst problem, presiserer Langseth. – Når en landmine eksploderer, vil kombinasjonen av sand og lufttrykk slynge bil og sjåfør opp i lufta. Vi må finne en metode for å ta opp trykket. Noe som er lett i vekt og lite i volum. Vi har ennå ikke teknologien, men jobber med de beregningsverktøyene vi allerede har utviklet.
SIMLab er nå invitert med i et internasjonalt samarbeid der temaet er nettopp beskyttelse av kjøretøy i krigsområder. Samarbeidet omfatter verdens fremste forskere innenfor mekanikk og materialer.
Lisa Olstad
