Seramik zırh - Ceramic armor

Seramik zırh olan zırh tarafından kullanılan zırhlı araçlar ve kişisel zırh yüksek sertlik ve basınç mukavemeti sayesinde mermi nüfuz karşı. Seramikler, belirli bir direnç derecesi için metal alaşımlardan daha hafif oldukları için genellikle hafif ağırlığın önemli olduğu yerlerde kullanılır. En yaygın malzemeler alümina , bor karbür , silikon karbür ve titanyum diborürdür .

Tarih

1918 gibi erken dönemlerde yapılan testler seramik zırhın potansiyelini gösterdi; Binbaşı Neville Monroe-Hopkins, çeliğe ince bir emaye tabakası eklemenin balistik özelliklerini büyük ölçüde geliştirdiğini keşfetti. İlk operasyonel kullanımı, helikopterlerin sık sık hafif silahlarla ateş altına alındığı Vietnam savaşına kadar değildi. 1965'te helikopter ekiplerine seramik gövde zırhı verildi ve pilot koltuklarına 'sert yüzlü kompozit' zırh kitleri eklendi. Ertesi yıl, monolitik seramik yelekler ve gövdeye monte zırh panelleri konuşlandırıldı. In "Huey" helikopterlerinin, bu gelişmeler% 53 ölümlerin azaldığı tahmin ve ölümcül olmayan yaralanmalar% 27 oranında bulundu.

Tasarım (değiştir | kaynağı değiştir)

Seramik zırh tasarımları, monolitik plakalardan üç boyutlu matrisler kullanan sistemlere kadar çeşitlilik gösterir. Seramik zırhın ilk patentlerinden biri, 1967'de Goodyear Aerospace Corp. tarafından dosyalanmıştır. Alümina seramik küreleri ince bir alüminyum tabakaya gömmüştür, bu da her bir tabakanın kürelerinin çevreleyen tabakaların küreleri arasındaki boşlukları doldurması için tabakalandırılmıştır. gövde merkezli kübik paketleme yapısına benzer bir şekilde . Tüm sistem poliüretan köpük ve kalın bir alüminyum destek ile bir arada tutuldu. Bu gelişme, matris tabanlı tasarımın etkinliğini gösterdi ve diğer matris tabanlı sistemlerin geliştirilmesini teşvik etti. Bunların çoğu, silindirik, altıgen veya küresel seramik elemanları, zırhsız özel bir alaşımdan yapılmış bir arkalıkla birleştirir. Monolitik plaka zırh, aksine, bir çelik plaka yerine geleneksel bir balistik yeleğe geçirilmiş gelişmiş bir seramiğin tek plakalarına dayanır .

Mekanizma

Sert seramik malzemeler kinetik enerji mermisini parçalara ayırarak yener ve nüfuz etme kabiliyetini azaltır. HEAT mermilerine karşı, seramik elemanlar, şekillendirilmiş yük tarafından üretilen metal jetin geometrisini kırarak penetrasyonu büyük ölçüde azaltır. Her iki durumda da, sert ancak kırılgan seramik elemanlar parçalara ayrılır, bu da sınırlandırılmadıkları takdirde tehlikeli olabilir. Bu nedenle, seramik malzemeler normal olarak metal veya polimer-kompozit malzemelerin sünek bir arkası ile desteklenir. Bu destek yapısı aynı zamanda seramik elemanları yerinde tutar, böylece sadece bir yana savrulmakla kalmaz, aynı zamanda darbeyi de absorbe eder.

Başvurular

Personel

Seramik gövde zırh plakaları

Seramik plakalar genellikle yumuşak balistik yeleklerde ek olarak kullanılır . Vücut zırhında kullanılan çoğu seramik plaka, Ulusal Adalet Enstitüsü Tip III koruması sağlayarak, tüfek mermilerini durdurmalarına olanak tanır . Seramik plakalar bir çeşit kompozit zırhtır . Ekleme plakaları ayrıca çelikten veya ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilenden yapılabilir .

Yumuşak bir zırh yeleğinin dış katmanına genellikle bir seramik plaka kaydırılır. Önde ve arkada olmak üzere iki plaka veya önde veya arkada bir evrensel plaka olabilir. Bazı yelekler, ek koruma için yanlarda küçük plakaların kullanımına izin verir.

Amerika Birleşik Devletleri ordusu tarafından verilen seramik plakalara Geliştirilmiş Küçük Silah Koruyucu Ekler (ESAPI) denir .

Bir NIJ Tip III plakanın yaklaşık ağırlığı, 10 "x 12" tipik boyut için 4 ila 8 pound (1,8-3,6 kg) arasındadır. Farklı boyutlarda gelen ve farklı koruma seviyeleri sunan başka tip plakalar da vardır. Örneğin, MC-Plate (maksimum kaplama plakası), standart bir seramik plakaya göre% 19 daha fazla kapsama alanı sunar.

Seramik malzemeler, malzeme işleme ve seramik penetrasyon mekaniğindeki ilerleme, akademik ve endüstriyel faaliyetin önemli alanlarıdır. Bu birleşik seramik zırh araştırması alanı geniştir ve belki de en iyi Amerikan Seramik Derneği tarafından özetlenmiştir. ACerS, birkaç yıldır yıllık zırh konferansı düzenlemiş ve 2004–2007 tutanaklarını derlemiştir. Yeleklerle ilgili özel bir faaliyet alanı, küçük seramik bileşenlerin kullanımının artmasıdır. Gövde boyutundaki büyük seramik plakaların üretimi karmaşıktır ve kullanım sırasında çatlamaya maruz kalır. Monolitik plakalar ayrıca geniş darbe kırılma bölgelerinin bir sonucu olarak sınırlı çoklu vuruş kapasitesine sahiptir. Bunlar, yeni zırh plakası türleri için motivasyonlardır. Bu yeni tasarımlar, sert, esnek veya yarı esnek olabilen iki ve üç boyutlu seramik eleman dizilerini kullanır. Dragon Skin vücut zırhı , ABD Ordusu tarafından gerçekleştirilen çok sayıda testte başarısız olmasına ve reddedilmesine rağmen bu sistemlerden biridir. Küresel ve altıgen dizilerdeki Avrupa'daki gelişmeler, bazı esnek ve çok vuruşlu performansa sahip ürünlerle sonuçlanmıştır. Seramik elemanların kenarlarında esnek, tutarlı balistik performansa sahip dizi tipi sistemlerin üretimi aktif bir araştırma alanıdır. Ek olarak, gelişmiş seramik işleme teknikleri dizileri, yapıştırıcı birleştirme yöntemleri gerektirir. Yeni bir yaklaşım, seramik dizileri birleştirmek için cırt cırtlı tutturucuların kullanılmasıdır.

Referanslar