Azərbaycan respubliksi elm və TƏHSİl naziRLİYİ azərbaycan texniKİ universiteti Fakültə
Sursatların gulləkeçirməz zirehlərdə yoxlanılması
Yüklə 3,19 Mb.
|
| 2.3 Sursatların gulləkeçirməz zirehlərdə yoxlanılması
2000-ci ildə satışa çıxarılan Kockums-un başqa bir istehsalı olan Visby sinif yüngül hücum gəmilərinin 73 metr uzunluğundakı gövdəsi sendviç konstruksiyasında PVC nüvədən, vinilester matrisdən və karbon liflə gücləndirilmiş kompozitdən hazırlanır. Bu kompozit materiala yaxşı səth xüsusiyyətləri, yanğın kimi xüsusi vəziyyətlərdə yüksək müqavimət, korroziyaya məruz qalmayan səth və yaxşı istilik izolyasiya xüsusiyyətlərinə görə üstünlük verilmişdir. Hərbi tətbiqlərdə başqa bir kompozit istifadə nümunəsi Kevlar Fiberdir. Kevlar lifi karbon əsaslı bərk liflərdən ibarət materialdır. Pilot kostyumları, dəbilqələr və gülləkeçirməz bədən zirehlərində istifadə edilən Kevlar lifi yumşaq yerdə (insan bədəni) standart güllələrə qarşı əyilə bildiyi üçün keçirməzliyi təmin edir, lakin sərt döşəmələrdə eyni funksiyanı yerinə yetirə bilmir. Sıx toxunmuş lif quruluşu ilə üzərinə gələn polad gülləni öz liflərində yumşaldır və yavaşlatır, güllənin bədənə girməsinə mane olur. Gülləkeçirməz jiletlərin dayana bildiyi kalibr və güllə növlərinə görə səviyyə əmsalları var. Zirehli deşən polad uclu güllələri kevlar jiletlər dayandıra bilməz. Bunun üçün kevlar jiletdə çox sərt keramika lövhələrdən istifadə olunur. Bu lövhələr polad güllənin ucunu qıraraq itiliyini azaldır. Güllə kevlar parça təbəqələrinin növbəti qatında dayandırılır. Kevlar jiletlər bədəndəki həyati orqanları qorumaq məqsədi daşıyır. Bununla belə, istifadəçi tam qorunmur. Bəzi hallarda qurğuşunun zərbəsi ilə sümüklərin qırılması və ya təzyiqlə daxili orqanların partlaması riski qurğuşunun orqanizmə daxil olmasından daha çox olur. Şəkil 2.3.1 Gullənin zirehli yeləyi deşib keçməsi Şəkil 2.3.2 Sursat keramika ön səthinə dəydikdə, keramika səthi yüksək kinetik enerjisi səbəbindən parçalanır. Bu zərərlər; dartılma zədəsi, radial çatlar, tozlaşma və kəsmə tıxacları meydana gəlir. Şəkil 2.3.3 Yuxarıdakı X-Ray şəkli B4C (Bor Karbid) zireh lövhəsində müxtəlif döyüş sursatlarının təsirlərini göstərir. 7.62 mm. IV tipli APM2 sursatları 25 mikrosaniyə ərzində zirehə tam nüfuz edə bilmədiyi halda, 7,62 mm. M993 sursatları keramika zirehindən çıxmağa başlayıb. Buradan aydın olur ki, müxtəlif növ sursatlar zirehlərə müxtəlif təsir göstərir.(7) Fəsil2 .cədvəl 2.3.1
Sursatın zirehlərə daxil olmasını üç mərhələdə ümumiləşdirə bilərik. Bunlar; Keramika zirehinin parçalanması Çatlamış keramikadan keçən sursat Dəstək lövhəsinin deformasiyası Penetrasiya zamanı keramikada əmələ gələn qırıq konusunun böyüməsi plastik deformasiya ilə yanaşı güllənin aşınmasına və deformasiyasına səbəb olur. Beləliklə, sursatın kinetik enerjisində azalma müşahidə olunur. Artan ballistik və aşağı çəki tələbləri səbəbindən yerdə yüngül kompozit zirehlərdən istifadə olunur, avtomobillərdə daha çox qəbul edilir. Yüngül kompozit zirehlərdə ən çox istifadə edilən 3 növ lif var. Bunlar, Şüşə lifi Ultra yüksək molekulyar çəkili polietilen (UHMWPE) lifi. E, R və S eynəkləri zireh tətbiqlərində istifadə olunan şüşə liflərdir. E Şüşə lifləri uzun bir istifadə tarixinə malikdir və bir çox qeyri-hərbi polimer kompozitlərində geniş istifadə olunur.Bu materiallar yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir və balistik müqavimət tələbinə cavab verir. Daha yaxşı ballistik müqavimət üçün E şüşə tərkibi,R 30% daha yüksək dartılma gücü, daha çox sərtlik və möhkəmlik və S şüşəsini istehsal etmək üçün dəyişdirildi. Şüşə lifləri ümumiyyətlə əla istilik təmin edir və ətraf mühitə davamlıdır. Aramid lifləri 1960-cı illərdə kommersiyalaşdırılıb. Balistik sahədə geniş istifadə olunur. Liflər onları zirehdə, qoruyucu geyimdə və müxtəlif tətbiqlərdə xüsusilə faydalı edir və bir sıra funksiyalar təklif edir. Aramidlər ilk dəfə 1970-ci illərdə avtomobil zirehlərində istifadə edilmişdir. Zəncir molekullarının kimyəvi quruluşu onlara üstün güc, elastiklik və sürtünmə dözümlülüyü verir. Bağlar lif oxu boyunca düzülür. Aramid lifinin gücü, nisbətən qısa molekullar arasındakı güclü bağlardan əldə edilir. Aramid lifləri istiliyə qarşı üstün müqavimətə, aşağı alovlanma qabiliyyətinə və üzvi həlledicilərə qarşı müqavimətə malikdir. Aramid lifləri təxminən 500 ° C-də parçalanmağa başlayır. Aramidin "inert" xassələri geniş tətbiqlər üçün əla universallıq hədiyyə edir. Bununla belə, Aramid lifləri ultrabənövşəyi (UV) şüalara, turşulara və bəzilərinə davamlıdır və duzlara həssasdır. Aramid lifləri bədən zirehlərində, avtomobil zirehlərində, hərbi hissələrdə geniş istifadə olunur , yanğınsöndürənlər üçün dəbilqə, qoruyucu əlcəklər və odadavamlı geyim istifadə olunur.Polietilen, hər bir karbon atomuna iki hidrogen atomu bağlanmış uzun bir karbondur. Atom zəncirindən ibarət geniş istifadə olunan plastik materialdır. Aşağı sıxlıqlı (şaxələnmiş) və ya yüksək sıxlıqlı (xətti) zəncirlərdən ibarətdir. Yüksək sıxlığı olanlar daha güclü və daha bahalıdır, adətən 2.000.000 ilə 5.000.000 arasındadır. Arasında molekulyar çəkiyə malikdir və UHMWPE adlanır. 1980-ci illərdə Kommersiyalaşdırılmış UHMWPE lifləri ən az çəki tələb edən tətbiqlər üçün geniş istifadə olunur. Bu liflər UHMWPE-nin olduğu Gel-Spin üsulu ilə hazırlanır. Həddindən artıq uzun zəncirlər birləşdirilir və sonra zəncirlər bir istiqamətdə düzəldilir. Bu 95%-dən çox paralel oriyentasiyaya çatan formalı UHMWPE lifləri, beləliklə, ən güclü lif növlərindən birini təşkil edir. Cədvəl 2.3.2
Molekulun sadə quruluşu onu yüksək performanslı polimerlər üçün də nadir hala gətirir.O, həmçinin səthi və kimyəvi xassələrə gətirib çıxarır. UHMWPE təcavüzkar agentlərə qarşı hücumlara duyarlı tərkibində həssas kimyəvi qruplar olmadığı üçün suya, nəmə, kimyəvi maddələrə, ultrabənövşəyi şüalara və mikroorqanizmlərə qarşı yüksək davamlıdır. Bununla belə, UHMWPE-lər səth enerjisinə malikdir. Buna görə də, onun digər polimerlərə yapışması, örtük və rəngləmə proseslər daha çətin olur. Kompozitlərin performansı təhlükədən asılı olaraq dəyişir. UHMWPE lifləri, zireh pirsinq güllələrdən başqa tüfəng güllələrini dayandırmaqda olduqca təsirlidir. Misal üçün, UHMWPE-nin çəkisi adi deşici tüfəng güllələrinə qarşı 7,62 kalibrdir, Aramid və şüşə kompozitlərin çəkisinin ½-i və ya 1, /3-dən az ola bilər. qəlpə və hissəciklərin qorunması üçün digər lifli materiallardan 20% -dən 50% daha az UHMWPE Fiberlə eyni performans. sərt zireh kompozit sistemlərində qatran əlavə edilmiş liflər prepreg parçalar əmələ gətirir.Prepreg ifadəsi əslində qatranla hopdurulmuş parçanın abbreviaturasıdır. Prepreg qatranı ilə hopdurulmuş toxunmuş parça və ya bir istiqamətli [0/90] qatlardan ibarət liflər baş verir.(13) Qatran seçimi sistemin istənilən xüsusiyyətlərindən və üstünlük verilən istehsaldan asılıdır. prosesindən asılıdır. Qatranlar kompozit zireh sisteminin əsas komponenti və performansıdır. Balistik müqavimət göstərəcək xüsusiyyətlərə və quruluşa malik deyillər. Bunun əvəzinə, möhkəmləndirici lifləri əhatə edir, lifləri yerində saxlayır və kinetik gücü artırır. Enerjini liflərə paylamağa kömək edir. Kinetik enerji kompozit material tərəfindən udulur. Matris çatlarından biri (ilkin zədələnmə), səth liflərinin ayrılması, liflərin yerdəyişməsi, hidrostatik əzmə, dartılma qırılması və sürtünmə sürüşməsi baş verə bilər. Seçilmiş qatran enerji udma prosesinin sistem dinamikası, udulmuş ümumi enerji və ballistik effektin vurduğu zərərin miqdarına təsir göstərə bilər. Bundan əlavə, struktur xüsusiyyətləri mayelərə və kimyəvi maddələrə qarşı müqavimət, yanğına davamlılıq və sistemin asan istehsal qabiliyyəti kimi qeyri-ballistik xüsusiyyətlərə də təsir edə bilər. Balistik kompozitlərdə ən çox istifadə edilən termoset qatranları fenollar, epoksilər, vinilesterlər və polyesterlər. Fenoliklər ümumiyyətlə yanğına davamlı xüsusiyyətlərə malikdir, maye və kimyəvi müqavimət xüsusiyyətləri, sərtlik və Şüşə və ya Aramid liflərlə yaxşı ballistik fəaliyyətinə görə seçilmişdir. Epoksi qatranları yüksək mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir və istilik xassələri, möhkəmlik, suya davamlılıq və temperatura davamlılıq və müalicə zamanı O, aşağı büzülmə qabiliyyətinə malik olduğu üçün seçilir. Vinilesterlər mexaniki xüsusiyyətlərə görə orta səviyyədədir. Baxmayaraq ki, onlar istifadə və istehsal asanlığını təmin edirlər. Hərbi məhsul həlləri təklif edən müəssisələr; çəki azaltmaq, yanacaq səmərəliliyini artırmaq və ümumi sistemin işini yaxşılaşdırmaq yollarını axtarmağa başladı. Metallar və metal ərintiləri dizaynın ayrılmaz hissəsi olsa da, innovativ, yüngül materialların axtarışı nəticədə kompozitlər yaratdı. Misal üçün ; Karbon lifi, şüşə lifi, təbii liflə gücləndirilmiş kompozitlər yüksək zərbə müqavimətinə və yüngülliyinə görə çətin şəraitdə əvəzolunmaz hissələrə çevrilmişdir. Kompozitlərin hərbi tətbiqlərdə istifadəsində qabaqcıl bir şirkət olaraq edə biləcəyimiz TPI Composites, Amerika üçün istehsal edilən HMMWV (High Mobility Multi-Purpose Vehicle) avtomobillərinin kuzov konstruksiyalarının istehsalında ilk nəticələrini 2007-ci ildə əldə etmişdir. ordu nisbətən daha sürətli sürətinə və çətin səthlərdə tamamilə kompozit materiallardan hərəkət etmək qabiliyyətinə görə. TPI, bu kompozit prototipin adi HMMWV-lərlə müqayisədə təxminən 410 kq qənaət etdiyini və daha davamlı alternativ təklif etdiyini söylədi. Çəki qənaətinə əlavə olaraq yanacaq sərfiyyatı və təsir müqaviməti kimi müsbət amillərin də əlavə edildiyini nəzərə alsaq, əldə edilən nəticələr xərc yükünü əhəmiyyətsiz edir.(15) Şəkil 2.3.4 T-72 tökmə zirehli poladdan hazırlanmış monolit qüllə, T-72M tankının ixrac versiyasında da istifadə olunur T-72A Korpusun ön hissəsinin zirehləri gücləndirilib. Bu, arxa boşqabın qalınlığını artırmaq üçün polad zireh lövhələrinin qalınlığını yenidən bölüşdürməklə əldə edilmişdir. Beləliklə, VLD qalınlıqları idi 60 mm polad, 105 mm STB və arxa təbəqə qalınlığı 50 mm. Eyni zamanda, rezervasiyanın ölçüsü eyni olaraq qaldı. Qüllə zirehləri böyük dəyişikliklərə məruz qaldı. Serial istehsalda, metal olmayan qəlibləmə materiallarından hazırlanmış nüvələr doldurucu kimi istifadə edildi, metal möhkəmləndirmə ilə tökülməzdən əvvəl bərkidildi (sözdə qum nüvələri). Şəkil 2.3.5 Qüllə T-72A qum çubuqları ilə, T-72M1 tankının ixrac versiyalarında da istifadə olunur (12)Aviasiya sənayesində çox əvvəllər istifadə edilən kompozit materiallar sərnişin təyyarələrinin istehsalında əvəzolunmazdır. Yüksək qabiliyyət tələb edən döyüş təyyarələrində də təsirini göstərən kompozitlər, təyyarə füzelajlarında ən çox seçilən materiallardır. Son illərdə dəniz mühitində kompozit materialların xüsusi strukturlarının başa düşülməsində əhəmiyyətli irəliləyişlər əldə edilmişdir. Maşınqayırma və istehsal sənayesinə daha çox diqqət yetirildiyi üçün ağır yüklərə tab gətirə bilən mürəkkəb və böyük hissələrin qurulması potensialı da artmışdır. İkinci Dünya Müharibəsindən sonra dənizdə ilk dəfə istifadə edilən kompozit materiallar bu geniş sənaye sahəsinə daxil edilmişdir. Kompozitlərin dəniz gəmilərində erkən istifadəsi dəniz gəmilərində yüngül, güclü və korroziyaya davamlı komponentlərə olan ehtiyacdan irəli gəlirdi. İlkin tətbiqlər polad, alüminium və ağac ilə əlaqəli korroziya problemlərini aradan qaldırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Çəkinin azaldılması, xüsusən də ticarət gəmilərində aşkar edilən yerüstü çəki üçün vacib bir məsələdir. Kompozit materialların təsnifatı aşağıdakı kimidir: a) Matrix - Polimer Matris Kompozitləri - Metal Matris Kompozitləri - Keramika Matris Kompozitləri b) Möhkəmləndirmə ilə - Liflə gücləndirilmiş kompozitlər - Hissəciklərlə gücləndirilmiş kompozitlər - Qatlı kompozit materiallar O vaxtdan bəri, demək olar ki, bütün yeni əsas döyüş tankları hər hansı bir qarışıq və ya çox qatlı zirehdən hazırlanmışdır. Tanklarda zirehlərin tərkibi və quruluşu əsasən gizlədilir.Tədqiq olunan bəzi materiallar və zireh konfiqurasiyası haqqında məlum olanlardan onların mühafizə tədbirlərini ölçmək olar. Məsələn, çox sərt materiallarda meydana gəldiyi məlumdur. Əhəmiyyətli dərəcədə daha böyük müqavimət göstərmək və sıxlığından asılı olaraq, Şüşə və keramika kimi materiallar istifadə edərək döyüş sursatı üçün istifadə edilmişdir.Bu, xüsusilə sinterlənmiş alüminium oksidi və ya alüminium oksidi (Al-O3) üçün doğrudur, onun dartılma gücü təqribəndir. 200 - 270 MN/m2 və buna görə də şüşədən qat-qat möhkəmdir və zireh kimi istifadəyə daha uyğundur.Müxtəlif saflıq səviyyələrində alüminium və ya alüminium oksidi (Al2O3) ən çox istifadə edilən qabaqcıl keramika materialıdır. Təxminən 3450 ilə 3600 kq / m3 arasında dəyişən alüminium oksidin sıxlığı şüşədən daha böyükdür. Bununla belə, kütlə səmərəliliyi yüksəkdir.Əslində, keramika və şüşənin kütləvi səmərəliliyi təxminən 2 ilə 3 arasında dəyişir. Alüminium oksidi tək başına istifadə oluna bilməyəcək qədər kövrəkdir və laylı və ya laminatlı zireh yaratmaq üçün polad və ya alüminium ərintiləri ilə birləşdirilməlidir. Ən sadə formada bu tip zireh alüminium oksid plitələrinin və ya bloklarının daxili təbəqəsindən və xarici hissədən ibarətdir. polad və ya alüminium təbəqəsi.keramika və metal təbəqələrinin bir-birini əvəz etməsi ilə əmələ gəlir. Yüksək möhkəmlikdə olan ESR polad tank əleyhinə RHA-dan daha effektivdir.Electroslag Remelting (ESR) alət polad istehsalında və aerokosmik, istilik və nüvə elektrik stansiyaları, müdafiə sənayesi kimi kritik tətbiqlərdə istifadə olunan keyfiyyətli ərintilərin əridilməsi və təmizlənməsi üçün hazırlanmış və istifadə edilmişdir. bir sistemdir. Tərkibində polad və ya alüminium təbəqələri olduğu üçün laminatlı zirehin kütlə səmərəliliyi keramika kimi yüksək olmasa da, monolit RHA-dan daha çox tank əleyhinə təsir göstərir.Məsələn, alüminium oksid təbəqəsindən və yüksək möhkəmlikli polad dayaq təbəqəsi 2.0-a bərabər kütlə səmərəliliyinə malik olduğunu sübut etmişdir.Oxşar nəticələr metal zirehlərin alternativ təbəqələrini və uyğun qeyri-metal materialları ehtiva edən çoxqatlı zirehlərin digər növlərindən də gözləmək olar. Bundan əlavə, çox qatlı zirehlərin effektivliyi daha da artırıla bilər. Beləliklə, hətta RHA-nı bərk qalınlıqda olduğu kimi eyni ümumi qalınlığa malik aralı boşqablar massivləri ilə əvəz etməklə, tank əleyhinə qarşı daha təsirli ola bilər. Bu, çox qatlı zirehlərə daxil edilə bilən yerin miqdarına məhdudiyyət qoyur. Tank əleyhinə silahların nüfuz etməsinə qarşı təsirli olmaqla yanaşı, alüminium oksid kinetik enerjili mərmilərə və xüsusilə kiçik mərmilərə qarşı çox təsirlidir.O, ekvivalent polad zirehdən çox az çəkiyə malikdir və alüminium və ya möhkəmləndirilmiş plastic təbəqə ilə möhkəmləndirilmiş keramikadan istifadə edir. balans çəkisi ABŞ-da başlamışdır. Şəkil 2.3.6 M2 Bradley üçün ABŞ Ordusu eksperimental kompozit gövdəli istehsalı izlədi. Bu, ümumi istifadə edilən E-şüşə liflərindən daha möhkəm olan və kompozitin qalan hissəsinin 68%-ni təşkil edən möhkəm S-şüşə lif səthlərini nümayiş etdirirdi.Ballistik müdafiəsini artırmaq üçün gövdənin şaquli səthləri alüminium oksiddən ballistik cəhətdən üstün idi. onun çəkisi, lakin daha çox idi. Polyesterlə bağlanmış S-şüşə lifinin titan diborid plitələrlə birləşməsi standart alüminium ərintisi zirehindən 27 faiz az çəkisi olan bir gövdə ilə nəticələndi. Elektron şüşə: Möhkəmləndirici liflərin istehsalında ən çox istifadə edilən şüşə növüdür. Aşağı qiymət, yaxşı izolyasiya və aşağı su udma dərəcəsi xüsusiyyətlərinə malikdir. S-Glass: Yüksək qiymətli və yüksək performanslı materialdır. Lifdəki tellərin diametri E Glassın yarısıdır, buna görə də liflərin sayı artır, beləliklə daha sərt bir səth əldə edilə bilər, bu da daha güclü bağlama xüsusiyyətləri deməkdir. C-Glass: Yüksək kimyəvi müqavimət göstərir. Saxlama çənləri kimi yerlərdə istifadə olunur. Yüklə 3,19 Mb. Dostları ilə paylaş:
|