Metaliniai putplasčio stabdžiai 0.50 kalibro kulkos ir plieniniai

Tyrėjai įrodė, kad transporto priemonių šarvai, naudojantys kompozitines metalines putas (CMF), gali sustabdyti 0.50 kalibro rutulius ir šarvus perveriančius šovinius, taip pat įprastus plieninius šarvus, net jei jie sveria mažiau nei pusę įprastų plieninių šarvų. Šis atradimas reiškia, kad transporto priemonių dizaineriai galės sukurti lengvesnes karines transporto priemones neprarandant saugumo arba padidinti apsaugą nepadarydami transporto priemonės sunkesnės.

CMF yra putplastis, susidedantis iš tuščiavidurių metalinių rutulių, pagamintų iš tokių medžiagų kaip nerūdijantis plienas arba titanas, įterptų į metalinę matricą, pagamintą iš plieno, titano, aliuminio ar kitų metalų lydinių. Šiame tyrime mokslininkai naudojo plieno ir plieno CMF, o tai reiškia, kad tiek rutuliai, tiek matrica buvo pagaminti iš plieno.

Šiame tyrime mokslininkai pagamino kietą šarvų sistemą, kurią sudaro keraminė plokštė, CMF šerdis ir plona aliuminio atraminė plokštė. Šarvai buvo išbandyti naudojant 0.50 kalibro rutulius ir šarvus pradurtą amuniciją. Šarvai buvo išbandyti su sviediniais, iššautais smūgio greičiu nuo 500 metrų per sekundę iki 885 metrų per sekundę.

Šarvų CMF sluoksnis sugebėjo sugerti 72-75 proc. rutulio kinetinės energijos ir 68-78 proc. šarvus pradurto sviedinio kinetinės energijos.

CMF šarvai yra mažiau nei pusė valcuotų vienarūšio plieno šarvų svorio, reikalingo tokiam pačiam apsaugos lygiui pasiekti, o CMF išradėjas Rabiei keletą metų praleido kurdamas ir išbandydamas CMF medžiagą. Kitaip tariant, mums pavyko žymiai sumažinti svorį neprarandant apsaugos – tai pagerina transporto priemonės veikimą ir degalų efektyvumą.

Šis darbas rodo, kad CMF gali suteikti didelių pranašumų transporto priemonių šarvams, tačiau dar yra kur tobulėti. Šios išvados kyla iš šarvų bandymų rezultatų, gautų paprasčiausiai derinant plieno ir plieno CMF su jau paruoštomis keraminėmis plokštėmis, aliuminio atraminėmis plokštėmis ir surištomis medžiagomis. CMF medžiaga buvo tiesiog optimizuota pakeitus plienines plokštes standartiniuose transporto priemonės šarvuose į plieninius CMF šarvus. Mes galime padaryti daugiau, kad būtų geriau. Pavyzdžiui, norime optimizuoti keramikos, CMF ir aliuminio sluoksnių sukibimą ir storį, o tai gali sumažinti bendrą svorį ir pagerinti galutinio šarvų efektyvumą.

Be to, kad CMF yra lengvi, jie taip pat labai efektyviai apsaugo nuo rentgeno, gama spindulių ir neutronų spinduliuotės ir gali atlaikyti dvigubai daugiau ugnies ir šilumos nei įprasti metalai, iš kurių jie pagaminti.

Trumpai tariant, CMF žadama naudoti įvairiems tikslams: nuo kosmoso tyrinėjimų iki branduolinių atliekų, sprogmenų ir pavojingų medžiagų gabenimo, iki karinių ir saugumo reikmenų ir net automobilių, autobusų ir traukinių.