Azərbaycan respubliksi elm və TƏHSİl naziRLİYİ azərbaycan texniKİ universiteti Fakültə

1.3 Zirehli vasitələrdə kompozitlərin müdafiə sənayesində hazirlanmasinda tətbiqi
Dəmiryol sistemləri Sürətli qatarların, metroların və tramvayların bir çox hissələri kompozit materiallardan hazırlanır. Kompozit materialların istifadəsi nəticəsində yüngülləşən qatarlar daha yüksək sürətə çata bilir.
1970-ci illərdə başlayan kompozit külək turbinlərinin qanadlarının istehsalı hər il artır. 2005-ci ildə 9,4 milyard dollar olan bazarın 2020-ci ildə 935 milyard dollara çatacağı gözlənilir. İstehsallar ümumiyyətlə vakuum infuziya üsulu ilə hazırlanır.Ballistik material istər polad, istər şüşə, istər keramika, istərsə də lif olsun, təhlükə səviyyəsinə uyğun zireh çəkisini təmin etməlidir.Sahə sıxlığı anlayışına xüsusilə parça möhkəmləndirici materiallarda rast gəlinir.Zireh təmin etmək üçün tələb olunan çəkilər Bu çəkidən və parçanın sahə sıxlığı dəyərindən istifadə etməklə, lazımi sayda təbəqə hesablanır. Tələb olunan zireh çəkiləri materialın növündən asılıdır.Bu gün ballistik kompozit materiallar yüngül zirehli maşınlarda tək istifadə edilə bilər.
Lakin hissəcikləri saxlama və zərbə udma xüsusiyyətlərinə görə ağır zirehli maşınlarda ikinci dərəcəli zireh kimi istifadə olunur. İkinci dərəcəli zirehlər əsas zirehin arxasında istifadə olunur. Əsas zireh materialı olaraq keramika kimi yüksək sərtlikli materiallardan hazırlanmış lövhələr istifadə olunur. Sərt materiallardan hazırlanmış ilkin zireh güllə nüvəsini mümkün qədər deformasiya edir və nüvənin ucunun həndəsəsini dəyişir.
Karotun qazma gücünü pozaraq onu azaltmaq vəzifəsini yerinə yetirir. İkinci dərəcəli zireh kimi istifadə edilən ballistik kompozit materialdan istifadənin məqsədi güllə nüvəsinin kütləsi və sürətinin yaratdığı kinetik enerjini mümkün qədər tez və mümkün qədər geniş bir sahəyə yayaraq enerjini udmaqdır. Buna görə də, liflərdə xüsusi enerji buraxılma dərəcələri vacibdir. Güllənin daha çox məsafəsi
qoruyucu strukturdan keçərək enerjinin yayılması üçün daha çox səthlə təmasda olmasına səbəb olur. Bu səbəbdən daha yüksək ballistik həddi təmin edir. Yüksək möhkəmlikli ipliklərin toxunması ilə müxtəlif səviyyələrdə ballistik sönümləmə ilə
parçalar istehsal olunur. Parçanın möhkəmliyi toxuculuq nümunəsindən və parçanın toxunma tezliyindən, iplər arasındakı sürtünmədən və toxunmuş iplərin xüsusiyyətlərindən asılı olaraq baş verir. Bununla belə, ipliklərin toxunması nəticəsində yaranan ballistik parçanın gücü, parça əmələ gətirən ipliklərin ümumi gücündən daha yüksək dəyərlərə və xüsusi möhkəmlik baxımından poladdan daha yüksək dəyərlərə çatır. Təqdim olunan tədqiqatın məqsədi zirehli maşınlar üçün istifadə olunacaq ballistik kompozit materialla eyni səviyyədə təhlükə halında daha nazik və daha yüngül yeni material hazırlamaq və sürətli və xərcli bir sistem hazırlayaraq gələcək tədqiqatlar üçün zəmin yaratmaqdır. səmərəli istehsal prosesi. Bu məqsədlə UHMWPE, Aramid, Karbon, Hibrid və Şüşə liflərindən ibarətdir.
Parça konstruksiyaları, interfeys materialı kimi seçilmiş PE film təbəqələrindən və təzyiq və temperatura nəzarət xüsusiyyətinə malik presdən istifadə edilərək, temperatur və təzyiq təsiri ilə laylı struktur şəklində birləşdirildi. Balistik standartlara uyğun çox qatlı kompozit lövhələr istehsal edilmişdir.
müvafiq sınaqlar aparılıb. Çəkiliş sınaqlarından sonra lövhələrin istehsalında proses fərqləri, boşqabların çəkisi, hər bir boşqabda baş verən deformasiyalar, lövhələrin qalınlığı, kompozit təbəqəni təşkil edən liflərin sahə sıxlıqları, toxuculuq növləri liflər, təbəqələrin sayı, güllənin giriş dəlikləri və varsa çıxış dəlikləri müqayisəli şəkildə qiymətləndirilmişdir. Nəticələr plitələrin ballistik göstəricilərinə, qalınlığına və sahə sıxlığına baxır müqayisəli şəkildə qiymətləndirilmişdir.
Kompozit materiallar, forma və ya kimyəvi komponentlər bir-birində praktiki olaraq
həll olunmayan iki və ya daha çox müxtəlif makrokomponentlərin birləşməsindən
ibarətdir.Materiallar kimi müəyyən edilir. Kompozit material istehsalının şüurlu
şəkildə idarə edilməsi və elmi yanaşmalarla yeni materialların hazırlanır.Lakin
1940-cı illərdə şüşə ilə gücləndirilmiş plastiklərin istifadəsi ilə başlamışdır. Radar
qübbələri, mühüm erkən tətbiqlərin nümunəsi kimi göstərilə bilər 1950-ci illərdə
kompozit təyyarə pervaneleri materialdan hazırlanmağa başladı.(11)



Şəkil 1.3.1 F111C A8-131

1950-ci illərdə tankların qorunmasının daha da artırılmasının yalnız zirehli polad ərintilərinin xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaqla mümkün olmadığı aydın oldu. Bu, xüsusilə də məcmu döyüş sursatlarından qorunmağa aiddir. Kumulyativ sursatdan qorunmaq üçün aşağı sıxlıqlı dolduruculardan istifadə ideyası Böyük Vətən Müharibəsi illərində yaranmışdır, kumulyativ reaktivin nüfuzedici təsiri torpaqlarda nisbətən azdır, bu xüsusilə qum üçün doğrudur. Buna görə də, polad zirehləri iki nazik dəmir təbəqə arasında sıxılmış qum təbəqəsi ilə əvəz etmək mümkündür.

IN 1957-ci ildə VNII-100-də bütün yerli tankların, həm seriyalı istehsal, həm də prototiplərin anti-kumulyativ müqavimətini qiymətləndirmək üçün tədqiqat işləri aparıldı. Tankın mühafizəsinin qiymətləndirilməsi onların yerli fırlanmayan kumulyativ 85 mm-lik mərmi ilə atəşə tutulmasının hesablanması əsasında aparıldı (zireh nüfuzuna görə, çaplı xarici kumulyativ mərmiləri üstələyib). 90 mm) o dövrdə qüvvədə olan TTT tərəfindən nəzərdə tutulmuş müxtəlif istiqamət bucaqlarında. Bu tədqiqat işinin nəticələri tankları HEAT silahlarından qorumaq üçün TTT-nin inkişafı üçün əsas təşkil etdi. Tədqiqat zamanı aparılan hesablamalar göstərdi ki, eksperimental ağır tank “Object 279” və orta tank “Object 907” ən güclü zireh müdafiəsinə malikdir.

Şəkil1.3.2Qüllə T-64A yüksək sərtlikli polad əlavələrlə
Onların qorunması kurs açıları daxilində polad huni ilə kümülatif 85 mm-lik mərmi ilə nüfuz etməməyi təmin etdi: gövdə boyunca ± 60 ", qüllə - + 90". Digər tanklar üçün bu tip mərmilərdən qorunma təmin etmək üçün zirehlərin qalınlaşdırılması tələb olundu ki, bu da onların döyüş çəkisinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına səbəb oldu: T-55 7700 kq, "Obyekt 430" üzərində 3680 kq, T-10-da 8300 kq və "Obyekt 770" haqqında 3500 kq.

Tankların anti-kumulyativ müqavimətini təmin etmək üçün zireh qalınlığının artması və buna görə də onların kütləsi yuxarıda göstərilən dəyərlərlə qəbuledilməz idi. VNII-100 filialının mütəxəssisləri zireh kütləsinin azaldılması probleminin həllini zirehin tərkib hissəsi kimi alüminium və titan əsasında hazırlanmış şüşə lif və yüngül ərintilərdən, eləcə də onların polad zirehlərlə birləşməsində gördülər.

Birləşdirilmiş zirehlərin bir hissəsi olaraq, alüminium və titan ərintiləri ilk dəfə xüsusi olaraq təmin edilmiş daxili boşluğun alüminium ərintisi ilə doldurulduğu bir tank qülləsinin zireh mühafizəsinin dizaynında istifadə edilmişdir. Bu məqsədlə xüsusi alüminium tökmə ərintisi ABK11 hazırlanmışdır ki, bu da tökmədən sonra istilik müalicəsinə məruz qalmır (alüminium ərintinin poladla birləşmiş sistemdə söndürülməsi zamanı kritik soyutma sürətinin təmin edilməsinin mümkünsüzlüyünə görə). "Polad + alüminium" seçimi bərabər anti-kumulyativ müqavimətlə, adi poladla müqayisədə zireh kütləsinin yarıya qədər azaldılmasını təmin etdi.

1959-cu ildə T-55 tankı üçün gövdənin yayı və iki qatlı zireh qoruyucu "polad + alüminium ərintisi" olan qüllə hazırlanmışdır. Bununla belə, belə birləşmiş maneələrin sınaqdan keçirilməsi zamanı məlum oldu ki, iki qatlı zireh zirehli-pirsinq-sabot mərmilərinin təkrar zərbələri ilə kifayət qədər sağ qalma qabiliyyətinə malik deyil - təbəqələrin qarşılıqlı dəstəyi itirildi. Buna görə də növbəti sınaqlar üç qatlı zireh maneələri olan “polad+alüminium+polad”, “titan+alüminium+titan” üzərində aparılmışdır. Kütləvi qazanc bir qədər azaldı, lakin yenə də olduqca əhəmiyyətli olaraq qaldı:
T-64

"432 məhsul" tankının texniki layihəsində (aprel 1961) əvvəlcə iki doldurma variantı nəzərdən keçirildi:

· İlkin üfüqi əsas qalınlığı 420 mm-ə bərabər olan ultraforfor əlavələri ilə 450 mm-ə bərabər ekvivalent anti-kumulyativ qoruma ilə polad zireh tökmə;

· polad zireh bazası, alüminium anti-kumulyativ gödəkçə (polad gövdə töküldükdən sonra tökülür) və xarici polad zireh və alüminiumdan ibarət tökmə qüllə. Bu qüllənin ümumi maksimum divar qalınlığı ~500 mm-dir və ~460 mm anti-kumulyativ qoruma ilə bərabərdir.

Hər iki qüllə variantı bərabər gücə malik bütün polad qüllə ilə müqayisədə bir tondan çox çəkiyə qənaətlə nəticələndi. Serial T-64 tanklarında alüminium doldurucu ilə bir qüllə quraşdırılmışdır.

Hər iki qüllə variantı bərabər gücə malik bütün polad qüllə ilə müqayisədə bir tondan çox çəkiyə qənaətlə nəticələndi. "Məhsul 432" seriyalı çənlərində alüminium doldurucu ilə bir qüllə quraşdırılmışdır. Təcrübənin toplanması zamanı qüllənin bir sıra çatışmazlıqları aşkar edildi, ilk növbədə frontal zirehin qalınlığının böyük ölçüləri ilə əlaqəli. Daha sonra, 1967-1970-ci illərdə T-64A tankında qüllənin zireh mühafizəsinin dizaynında polad əlavələrdən istifadə edildi, bundan sonra nəhayət, əvvəlcə nəzərdə tutulan ultraforfor əlavələri (topları) ilə qülləyə gəldilər, bu da göstərilənləri təmin edir. daha kiçik ölçülü müqavimət. 1961-1962-ci illərdə birləşdirilmiş zirehlərin yaradılması üzrə əsas iş Jdanovski (Mariupol) metallurgiya zavodunda aparıldı, burada iki qatlı tökmə texnologiyası düzəldildi, müxtəlif növ zirehli maneələr atəşə tutuldu. Nümunələr (“sektorlar”) 85 mm kumulyativ və 100 mm zirehdələn atəşə tutuldu və sınaqdan keçirildi.

Şəkil 1.3.3 Gövdənin yuxarı ön hissəsinin (A) və qüllənin ön hissəsinin (B) zireh mühafizəsinin dizaynında alüminium ərintisi ABK11 istifadəsi
təcrübəli orta tank "Obyekt 432". Zirehli dizayn məcmu döyüş sursatlarının təsirindən qorunma təmin edirdi.
Gövdənin yuxarı frontal təbəqəsi "məhsul 432" şaquli, birləşdirilmiş, ümumi qalınlığı ilə 68 ° bir açı ilə quraşdırılmışdır. 220 mm. Qalınlığı olan xarici zireh lövhəsindən ibarətdir 80 mm daxili və fiberglas təbəqə qalınlığı 140 mm. Nəticədə, məcmu sursatdan hesablanmış müqavimət idi 450 mm. Korpusun ön damı qalınlığı olan zirehdən hazırlanmışdır 45 mm və lapelləri var idi - şaquli 78 ° 30 bucaq altında yerləşən "yanaq sümükləri". Seçilmiş qalınlığın şüşə lifinin istifadəsi də etibarlı (TTT-dən çox) radiasiya əleyhinə müdafiəni təmin etdi. Fiberglas təbəqədən sonra arxa plitənin texniki dizaynında olmaması, daha sonra inkişaf edən optimal üç maneəli maneə yaratmaq üçün düzgün texniki həllərin kompleks axtarışını göstərir.
Gələcəkdə, bu dizayn məcmu döyüş sursatlarına daha çox müqavimət göstərən "yanaq sümükləri" olmayan daha sadə dizaynın lehinə tərk edildi. Üst ön hissə üçün T-64A tankında birləşdirilmiş zirehdən istifadə ( 80 mm polad+ 105 mm fiberglas + 20 mm polad) və polad əlavəli qüllələr (1967-1970), daha sonra keramika toplarının doldurucusu ilə (üfüqi qalınlıq) 450 mm) BPS-dən qorunma təmin etməyə imkan verdi (zirehli məsafədən 120 mm / 60 ° nüfuz etməsi ilə 2 km) məsafədə 0,5 km və ÇNL-dən (zımbalama 450 mm) T-62 tankı ilə müqayisədə zireh kütləsinin 2 ton artması ilə.

Şəkil 1.3.4 Alüminium doldurucu üçün boşluqlarla "obyekt 432" qülləsinin tökmə texnoloji prosesinin sxemi. Atəş zamanı birləşmiş zirehli qüllə 85 mm və 100 mm HEAT mərmilərinə, 100 mm zirehli deşən küt başlı mərmilərə və 115 mm altkapibrli mərmilərə qarşı, həmçinin ±40 ° atəş açılarında tam qorunma təmin etdi. ±35° atəş açısında 115 mm-lik HEAT mərmilərinə qarşı qorunma kimi.

Doldurucu kimi yüksək davamlı beton, şüşə, diabaz, keramika (çini, ultra-çini, uralit) və müxtəlif şüşə liflər sınaqdan keçirilmişdir. Test edilmiş materiallardan yüksək möhkəmliyə malik ultra-çini (xüsusi reaktiv söndürmə qabiliyyəti zirehli poladdan 2-2,5 dəfə yüksəkdir) və AG-4S fiberglasdan hazırlanmış əlavələr ən yaxşı xüsusiyyətlərə malikdir. Bu materiallar birləşmiş zireh maneələrində doldurucu kimi istifadə üçün tövsiyə edilmişdir. Monolit polad maneələrlə müqayisədə birləşmiş zireh maneələrindən istifadə edərkən çəki artımı 20-25% idi.

T-64A
Alüminium doldurucunun istifadəsi ilə qülləyə qarşı birləşmiş qorunmanın təkmilləşdirilməsi prosesində imtina etdilər. VNII-100 filialında ultra-çini doldurucu ilə qüllənin dizaynının inkişafı ilə eyni vaxtda V.V.-nin təklifi ilə. Ierusalimsky, qüllənin dizaynı qabıqların istehsalı üçün nəzərdə tutulmuş yüksək sərt polad əlavələrdən istifadə edərək hazırlanmışdır. Diferensial izotermik sərtləşmə ilə istiliklə işlənmiş bu əlavələr xüsusilə sərt nüvəyə və nisbətən daha az sərt, lakin daha çevik xarici səth təbəqələrinə malik idi. Atəş zamanı istehsal edilən yüksək sərtlikli əlavələrə malik eksperimental qüllə, doldurulmuş keramika toplarla müqayisədə davamlılıq baxımından daha yaxşı nəticələr göstərdi.
Yüksək sərt əlavələri olan qüllənin dezavantajı, zirehli deşən alt kalibrli mərmi ilə vurulduqda, nüfuz etmədən məhv edilən tutma lövhəsi ilə qüllə dəstəyi arasında qaynaqlanmış birləşmənin kifayət qədər sağ qalmaması idi.
Yüksək sərtlik əlavələri olan qüllələrin eksperimental partiyasının istehsalı prosesində minimum tələb olunan təsir gücünü təmin etmək qeyri-mümkün oldu (mərmi zamanı istehsal olunan partiyanın yüksək sərt əlavələri artan kövrək qırılma və nüfuz etdi). Bu istiqamətdə sonrakı işlərdən imtina edildi.



Şəkil 1.3.5 Qüllə T-64A yüksək sərtlikli polad əlavələrlə