Fémhab ütközők 0.50 kaliberű golyók, valamint acél
Nov 15, 2022
A kutatók kimutatták, hogy a kompozit fémhabot (CMF) használó járműpáncél képes megállítani az 0.50 kaliberű golyókat és páncéltörő lövedékeket, valamint a hagyományos acélpáncélt, még akkor is, ha a tömege kevesebb, mint a hagyományos acélpáncélé. Ez a felfedezés azt jelenti, hogy a járműtervezők könnyebb katonai járműveket fejleszthetnek a biztonság feláldozása nélkül, vagy növelhetik a védelmet anélkül, hogy a jármű nehezebbé válna.
A CMF egy olyan hab, amely üreges fémgömbökből áll – például rozsdamentes acélból vagy titánból –, amelyek acélból, titánból, alumíniumból vagy más fémötvözetekből készült fémmátrixba vannak ágyazva. Ebben a tanulmányban a kutatók acél-acél CMF-et használtak, ami azt jelenti, hogy mind a gömbök, mind a mátrix acélból készült.
Ebben a tanulmányban a kutatók kemény páncélrendszert készítettek, amely kerámia panelből, CMF magból és vékony alumínium hátlapból állt. A páncélt 0.50 kaliberű golyókkal és páncéltörő lőszerrel tesztelték. A páncélzatot 500 méter/s és 885 méter/másodperc közötti becsapódási sebességgel kilőtt lövedékekkel tesztelték.
A páncél CMF rétege a golyó mozgási energiájának 72-75 százalékát és a páncéltörő lövedék kinetikai energiájának 68-78 százalékát tudta elnyelni.
A CMF páncél kevesebb, mint a fele annak a tömegnek, mint a hengerelt homogén acél páncél, amely azonos védelmi szint eléréséhez szükséges, és Rabiei, a CMF feltalálója több évet töltött a CMF anyag fejlesztésével és tesztelésével. Más szóval, jelentősen csökkenteni tudtuk a súlyt a védelem feláldozása nélkül – ami javítja a jármű teljesítményét és az üzemanyag-hatékonyságot.
Ez a munka azt mutatja, hogy a CMF jelentős előnyökkel járhat a jármű páncélzatában, de van még mit javítani. Ezek az eredmények a páncélvizsgálati eredményekből származnak, amelyeket az acél-acél CMF-ek egyszerű kombinálásával állítottak elő kész kerámia panelekkel, alumínium hátlapokkal és ragasztott anyagokkal. A CMF anyagot egyszerűen optimalizálták azáltal, hogy a szabványos járműpáncél acéllemezeit acél-acél CMF páncélzatra cserélték. Többet tehetünk azért, hogy jobb legyen. Például szeretnénk optimalizálni a kerámia, a CMF és az alumínium rétegek tapadását és vastagságát, ami csökkentheti a teljes tömeget és javíthatja a végső páncél hatékonyságát.
Amellett, hogy könnyűek, a CMF-ek nagyon hatékonyan védenek a röntgen-, gamma- és neutronsugárzás ellen is – és kétszer annyi tüzet és hőt tudnak ellenállni, mint a hagyományos fémek, amelyekből készülnek.
Röviden, a CMF-eket sokféle alkalmazásban ígérik: az űrkutatástól a nukleáris hulladékok, robbanóanyagok és veszélyes anyagok szállításáig, katonai és biztonsági alkalmazásokig, sőt autókban, buszokban és vonatokban is.
