Pianka metalowa zatrzymuje pociski kalibru 0.50 oraz stal
Nov 15, 2022
Naukowcy wykazali, że opancerzenie pojazdu wykonane z kompozytowej pianki metalowej (CMF) może zatrzymać kule kalibru 0},50 i pociski przeciwpancerne, a także konwencjonalny pancerz stalowy, mimo że waży mniej niż połowę konwencjonalnego pancerza stalowego. To odkrycie oznacza, że projektanci pojazdów będą w stanie opracować lżejsze pojazdy wojskowe bez poświęcania bezpieczeństwa lub zwiększyć ochronę bez zwiększania masy pojazdu.
CMF to pianka, która składa się z wydrążonych metalowych kulek - wykonanych z materiałów takich jak stal nierdzewna lub tytan - osadzonych w metalowej matrycy wykonanej ze stali, tytanu, aluminium lub innych stopów metali. W tym badaniu naukowcy wykorzystali CMF stal-stal, co oznacza, że zarówno kule, jak i matryca zostały wykonane ze stali.
W tym badaniu naukowcy wytworzyli system twardego pancerza składający się z panelu ceramicznego, rdzenia CMF i cienkiej aluminiowej płyty nośnej. Pancerz został przetestowany przy użyciu kul kalibru 0.50 i amunicji przeciwpancernej. Pancerz został przetestowany za pomocą pocisków wystrzeliwanych z prędkością uderzenia w zakresie od 500 metrów na sekundę do 885 metrów na sekundę.
Warstwa CMF pancerza była w stanie pochłonąć 72-75 procent energii kinetycznej kuli i 68-78 procent energii kinetycznej pocisku przeciwpancernego.
Pancerz CMF jest o połowę lżejszy niż walcowany pancerz z jednorodnej stali potrzebny do osiągnięcia tego samego poziomu ochrony, a Rabiei, wynalazca CMF, spędził kilka lat na opracowywaniu i testowaniu materiału CMF. Innymi słowy, byliśmy w stanie znacząco zredukować wagę bez poświęcania ochrony, co korzystnie wpływa na osiągi pojazdu i oszczędność paliwa.
Ta praca pokazuje, że CMF może zapewnić znaczne korzyści dla opancerzenia pojazdu, ale wciąż jest miejsce na ulepszenia. Odkrycia te wynikają z wyników testów pancerza uzyskanych przez proste połączenie CMF ze stali i stali z dostępnymi panelami ceramicznymi, aluminiowymi płytami nośnymi i materiałami spajanymi. Materiał CMF został po prostu zoptymalizowany poprzez zastąpienie stalowych płyt w standardowym pancerzu pojazdu stalowo-stalowym pancerzem CMF. Jest więcej rzeczy, które możemy zrobić, aby było lepiej. Na przykład chcemy zoptymalizować przyczepność i grubość warstw ceramicznych, CMF i aluminiowych, co może zmniejszyć całkowitą wagę i poprawić wydajność końcowego pancerza.
Oprócz tego, że są lekkie, CMF są również bardzo skuteczne w ochronie przed promieniowaniem rentgenowskim, gamma i neutronowym - i mogą wytrzymać dwa razy więcej ognia i ciepła niż zwykłe metale, z których są wykonane.
Krótko mówiąc, CMF zapowiadają się na różnorodne zastosowania: od eksploracji kosmosu po transport odpadów nuklearnych, materiałów wybuchowych i niebezpiecznych, po zastosowania wojskowe i związane z bezpieczeństwem, a nawet samochody, autobusy i pociągi.
