Металл көбіктері | Қазіргі заманғы соғыс қолданбалары үшін баллистикалық қорғаныс жүйелерінің ғылыми-зерттеу жұмыстары

Баллистикалық материал дегеніміз не? Ол қайда қолданылады?
Ең көп таралған қатты құрыш қалқандар ретінде керамикалық пластиналарды пайдаланады, бірақ керамика соққы кезінде жарылып, тұрақты ұрыс үшін энергиясын жоғалтады. Металл пластина броньдарының көпшілігінде соққы кезінде оқтардың қабыршақтайтындай проблемасы бар. Бұл фрагменттер броньды киген адамға зақым келтіруі мүмкін. Бетіне екінші реттік бронь патчтарын жағатын адамдар өте ыңғайсыз болуы мүмкін және жеке адамға, компанияға немесе үкіметке шығын әкелуі мүмкін. Ұшақтар мен амфибиялық көліктер сияқты жеңіл жауынгерлік технологияларды дамыту, сондай-ақ құрлықтағы күштердің ұтқырлығын арттыру қажеттілігі баллистикалық өнімділікті жақсарта отырып, қару-жарақтың салмағын төмендететін баллистикалық материалдарды қажет етеді.
Баллистикалық қалқандардың әртүрлі түрлері мен сорттары бар. Бұл материалдар әйнек, көлік құралдарының сауыттары, дене сауыттары мен қалқандарын қорғау үшін қолданылады. Ламинатталған пластик парақтар сертификатталған герметикалық шыныдан үшінші баллистикалық материалдарға дейін кең ауқымды қорғауды ұсынады. Баллистикалық материалдар әдетте қатты, бірақ жұмсақ болуы мүмкін. Олар Kevlar, UHMWPE, Lexan немесе көміртекті талшықты композиттер сияқты күрделі немесе қарапайым болуы мүмкін.алюминий, болат, титан немесе басқа қорытпалар.
Технологияның дамуымен баллистикалық сауыт түбегейлі өзгерді. Оқ өткізбейтін іш көйлек нарығы қауіпсіз және жеңіл революцияның куәсі болуда. Бұл композиттік металл көбік (CMF) технологиясы үшін жаңа ұрыс алаңын ашты, оны автокөлік бамперлерінен тізе ауыстыруға дейінгі медициналық процедуралар шеңберінен шығарды.
Бұл үшін жалғыз немесе композициялық көбік металдары жауапты - бұл баллистикалық құрылғыларға негізгі материал ретінде енгізілген қуыс металл шарлар түріндегі құрылымдық көбіктер, сонымен қатар құрыш болат, керамика және ДВП сияқты күрделі қолданбаларда аралық өнімдер. Көбік оқтар мен снарядтардың жоғары жылдамдықтағы соққысын тоқтатып қана қоймайды, сонымен қатар оларды толығымен жаншып тастайды. Тіпті броньды тесіп өту үшін арнайы жасалған оқтар да оларға өте алмайды.
Жауынгер үшін жеке қорғаныс құралдарындағы көбік металы мыналарды қамтиды:

• Жалпы мақсаттағы оқ өткізбейтін көкірекшелер
• Белсенді флотациялық оқ өткізбейтін көкірекшелер
• Пассивті қалқымалы оқ өткізбейтін жилеттер
• Тактикалық баллистикалық шлемдер
• Баллистикалық иық пен бүйірлік қорғаныс бронь жинағы
• Омыртқаны қорғауышпен және қалқамен
• Баллистикалық қалқандар

Ауыр брондалған аспаптар, сондай-ақ аман қалу құралдары үшін көбік металы әртүрлі қолданбалар үшін пайдаланылады, соның ішінде:

• Құрама бронь жасау
• Автокөліктердің минаға төзімді тірек тақталарын жасау
• Әскери жәшіктерді жасау

Көбік метал дегеніміз не? Көбік метал дегеніміз не және оның керемет қасиеттері қандай?
Көбік метал – металл матрицада үш өлшемді тор құрылымын құрайтын кеуекті металл материал. Өйткені ішінде көптеген тесіктер барметалл көбік, саңылаулардың мөлшері, саны, біркелкілігі, қосылуы және тығыздалуы оның қасиеттеріне әсер етеді. Көбік металдардың қасиеттерімен тығыз байланысты параметрлерге кеуек өлшемі, жалпы кеуектілік, тиімді кеуектілік, тығыздық және меншікті бетінің ауданы жатады.
Көбік металға металлдық қасиеттері де, бейметалл материалдардың кейбір ерекше физикалық қасиеттері де бар материалдың жаңа түрі ретінде барған сайын көбірек назар аударылуда. Көбік металының негізгі қасиеттері келесідей:

• Ультра жеңіл материал (көлемнің 75-95% бос кеңістіктен тұрады)
• Өте жоғары кеуектілік
• Жақсы энергияны сіңіру қасиеттерімен біріктірілген жоғары қысу беріктігі
• Төмен жылу өткізгіштік
• Жоғары беріктік

Көбік металдардың әсер ету энергиясын сіңіру принципі
Фильтрация, шуды азайту, оқшаулау және катализаторды тасымалдау үшін коммерциялық мақсатта пайдаланудан басқа,металл көбіктеріэнергияны сіңіру саласында композициялық құрыш жүйелерінде қолдануға күшті үміткер болып табылады.
Баллистикалық қорғаныс құрылғысы ретінде көбік метал - қатты металл матрицасына ендірілген қуыс металл шарларды қолдану арқылы жасалған жеңіл, жоғары берік көбіктелген материал. Бұл материал кез келген басқа металл материалдармен салыстырғанда тамаша механикалық қасиеттерді көрсетті. Көбік металдың бұл жоғары қасиеттері квазистатикалық жүктемемен салыстырғанда жоғары баллистикалық жылдамдық әсерлерінде энергияны жылдам ұстайды.
Әдетте кинетикалық механикалық энергияны ұзақ қашықтыққа салыстырмалы тұрақты кернеуде қысу немесе бұру арқылы сіңіретін коммерциялық қол жетімді энергия сіңіргіштері серіппелерге ұқсас жұмыс істейді, бірақ олар энергия сіңіргіштерден гөрі энергияны сақтау құрылғыларына айналады.
Металл көбіктердің кеуекті құрылымы оларға бірегей кернеу-деформация қисығын береді; қолданылатын кернеу экструзия үстіртінен асып кеткенде, көбік шамамен 50-70% деформацияға жеткілікті тұрақты кернеуде қысыла бастайды. Кернеу/деформация қисығының кеңеюі идеалды энергия сіңіргіштің әрекетін анықтайды.

Көбік металл дене құрышында қалай жұмыс істейді?
Көбік металдың оқ сынықтарын ұстайтыны және сізді кез келген екінші зақымданудан қорғайтыны дәлелденген. Көптеген әскери броньдар артқы қабат ретінде кевлар тәрізді материалды пайдаланады, ол әдетте III-A дәрежесіне ие және мылтық атуын өздігінен тоқтатады. Жұмсақ қару-жарақ оқтарды энергияны тарату арқылы тоқтатады және тапанша оқтарының көпшілігі мылтық оқтары сияқты өткір емес болғандықтан, теріңізге еніп кетпес үшін оларды жай ғана баяулату керек. Көбік металл қабаты - бұл қатты құрыштың тоқтауын қажет ететін жоғары қуатты оқтар үшін дене құрышының амортизаторы. құрылымының кеңеюіметалл көбіксоқтығыс энергиясын қатты құрамдас бөліктерге қарағанда әлдеқайда аз тиімді тасымалдайды. Соққы аймағында көбік әсер ететін затқа оңай сәйкес келеді. Бұл пластикалық деформация механикалық энергияны жергілікті түрде сіңіреді. Кез келген жағдайда соқтығыс энергиясының өте аз бөлігін қатты дене жұтады. Кейбір адамдар жұмсақ құрыштың артына жарақат төсемі деп аталатын үшінші қабатты қосуды таңдайды. Бұл Ньютондық емес сұйықтық пен төсем қабаттарынан тұратын төсем. Ол оқ тиген адамға әсер етуді одан әрі жеңілдетеді.