Metal Köpükler | Modern Savaş Uygulamaları için Balistik Koruma Sistemlerinin Ar-Ge'si

Balistik nedir?Malzeme? Nerelerde kullanılır?
En yaygın sert zırh kullanılacaktırSeramikplakalar engelleyici olarak kullanılır, ancak seramik darbede parçalanır ve sürekli muharebe için enerjisini kaybeder. Çoğu metal plaka zırh, darbede mermilerin dökülmesiyle aynı soruna sahiptir. Bu parçalar zırhı giyen kişiye yaralanmalara neden olabilir. Giyen kişilerin yüzlerine ikincil zırh yamaları uygulaması çok rahatsız edici olabilir ve bireye, şirkete veya hükümete maliyet ekleyebilir. Uçak ve amfibi araçlar gibi hafif muharebe teknolojilerinin geliştirilmesi ve kara kuvvetlerinin hareket kabiliyetini artırma ihtiyacı, balistik performansı iyileştirirken zırhın ağırlığını azaltmaya devam eden balistik malzemeler gerektiriyor.
Balistik kalkanlar çeşitli tip ve derecelerde mevcuttur. Bu malzemeler cam, araç zırhı, vücut zırhı ve kalkanları korumak için kullanılır. Lamine plastik levhalar, sertifikalı mühürlü camdan üçüncül balistik malzemelere kadar geniş bir koruma yelpazesi sunar. Balistik malzemeler genellikle serttir, ancak yumuşak da olabilir. Kevlar, UHMWPE, Lexan veya karbon fiber kompozitler gibi karmaşık veya basit olabilirler, örneğinalüminyum, çelik, titanyum veya diğer alaşımlar.
Teknolojinin ilerlemesiyle balistik vücut zırhı kökten değişti. Kurşun geçirmez içlik pazarı daha güvenli ve daha hafif bir devrime tanık oluyor. Bu, Kompozit Metal Köpük (CMF) teknolojisi için yeni bir savaş alanı açtı ve onu araba tamponlarından diz protezlerine kadar uzanan tıbbi prosedürlerin alanından çıkardı.
Bunun sorumlusu tek veya kompozit köpük metallerdir - bunlar, balistik cihazlara çekirdek malzeme olarak gömülmüş, ancak aynı zamanda zırh çeliği, seramik ve sunta gibi karmaşık uygulamalarda ara madde olarak kullanılan içi boş metal küreler biçimindeki yapısal köpüklerdir. Köpük, mermilerin ve kovanların yüksek hızdaki darbesini durdurmakla kalmaz, aynı zamanda onları tamamen ezer. Zırhı parçalamak için özel olarak tasarlanmış zırh delici mermiler bile onları delemez.
Savaşçı için kişisel koruyucu ekipmanlarda köpük metalin kullanım alanları şunlardır:

• Genel Amaçlı Kurşun Geçirmez Yelekler
• Aktif Yüzdürme Kurşun Geçirmez Yelekler
• Pasif Yüzen Kurşun Geçirmez Yelekler
• Taktik balistik kasklar
• Balistik omuz ve yan koruma zırh setleri
• Vizör ve omurga koruması ile
• Balistik kalkanlar

Ağır zırhlı aletler ve hayatta kalma ekipmanları için köpük metal, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılır:

• Kompozit zırh yapımı
• Araçlar için mayına dayanıklı taban plakaları yapımı
• Askeri bırakma kutuları yapımı

Köpük Metal Nedir? Köpük Metal Nedir ve İnanılmaz Özellikleri Nelerdir?
Köpük metal, metalik bir matriste üç boyutlu bir ağ yapısı oluşturan gözenekli bir metalik malzemedir. Köpük metalde çok sayıda gözenek olduğundanmetal köpük, gözeneklerin boyutu, sayısı, tekdüzeliği, bağlantısı ve sızdırmazlığı özelliklerini etkiler. Köpük metallerin özellikleriyle yakından ilişkili parametreler arasında gözenek boyutu, toplam gözeneklilik, etkili gözeneklilik, yoğunluk ve özgül yüzey alanı bulunur.
Köpük metal, hem metalik özelliklere hem de metalik olmayan malzemelerin bazı özel fiziksel özelliklerine sahip yeni bir malzeme türü olarak giderek daha fazla ilgi görüyor. Köpük metalin temel özellikleri şunlardır:

• Ultra hafif malzeme (hacmin %75-95'i boşluktan oluşur)
• Çok yüksek gözeneklilik
• İyi enerji emme özellikleriyle birleşen yüksek basınç dayanımı
• Düşük ısı iletkenliği
• Yüksek mukavemet

Köpük metallerin darbe enerjisi emilim prensibi
Ticari olarak filtreleme, gürültü azaltma, yalıtım ve katalizör taşıyıcı olarak kullanılmasının yanı sıra,metal köpüklerEnerji emilimi alanında kompozit zırh sistemlerinde uygulama için güçlü bir adaydır.
Balistik koruma cihazı olarak köpük metal, katı bir metal matrise gömülmüş içi boş metal küreler kullanılarak üretilen hafif, yüksek mukavemetli bir köpük malzemedir. Bu malzeme, diğer tüm metalik malzemelere kıyasla mükemmel mekanik özellikler göstermiştir. Köpük metalin bu üstün nitelikleri, yarı statik yüklemeye kıyasla yüksek balistik hız darbelerinde enerjiyi hızla hapseder.
Ticari olarak satılan enerji emiciler, kinetik mekanik enerjiyi uzun bir mesafe boyunca nispeten sabit bir gerilimle sıkıştırarak veya saptırarak emerler ve yaylara benzer şekilde çalışırlar, ancak geri sıçrarlar ve bu da onları enerji emiciler yerine enerji depolama aygıtları yapar.
Metalik köpüklerin gözenekli yapısı onlara benzersiz bir gerilim-gerinim eğrisi verir; uygulanan gerilim ekstrüzyon platosunu aştığında, köpük yaklaşık %50-70 gerilime kadar oldukça sabit bir gerilimde sıkışmaya başlayacaktır. Gerilim/gerinim eğrisinin uzaması, ideal bir enerji emicinin davranışını tanımlar.

Köpük metal vücut zırhında nasıl çalışır?
Köpük metalin mermi parçalarını hapsettiği ve sizi herhangi bir ikincil hasardan koruduğu kanıtlanmıştır. Çoğu askeri vücut zırhı, genellikle III-A olarak derecelendirilen ve kendi başına tabanca mermilerini durduracak olan Kevlar benzeri bir malzemeyi arka katman olarak kullanır. Yumuşak zırh, enerjiyi dağıtarak mermileri durdurur ve çoğu tabanca mermisi tüfek mermileri kadar keskin olmadığından, cildinize nüfuz etmemeleri için onları yavaşlatmanız yeterlidir. Köpük metal katmanı, durdurmak için sert zırh gerektiren daha yüksek enerjili mermiler için vücut zırhının şok emicisidir. Genişleyen yapısımetal köpükÇarpışma enerjisini katı bileşenlerden çok daha az verimli bir şekilde aktarır. Çarpışma alanında, köpük çarpan nesneye kolayca uyum sağlar. Bu plastik deformasyon yerel olarak mekanik enerjiyi emer. Her iki durumda da, çarpışma enerjisinin çok azı katı tarafından emilir. Bazı kişiler ayrıca yumuşak zırhın arkasına travma yastığı adı verilen üçüncü bir katman eklemeyi tercih eder. Bu, Newton olmayan sıvı ve dolgu katmanlarından oluşan bir yastıktır. Ayrıca mermi çarpmasının giyen kişi üzerindeki etkisini azaltır.