Көмүртек буласы ок өткөрбөйбү? Күч жана Таасирге каршылык жөнүндөгү чындык

Эмне үчүн көмүртек була ок өткөрбөйт

Бир караганда, 'күчтүү' материал окту токтото ала тургандай логикалуу көрүнөт. Бирок, баллистикалык көрсөткүчтөр такыр башка нерседен көз каранды: энергияны сиңирүү жана чачуу жөндөмдүүлүгү.

Көмүртек буласынын композиттери төмөнкүлөр менен мүнөздөлөт:

· Абдан жогорку чыңалуу күчү

· Жогорку катуулугу (модуль)

· Төмөн штаммдын бузулушу (адатта 1–2% тегерегинде)

Бул айкалышы көмүртек буласын өтө катуу, бирок салыштырмалуу морт кылат.

Ок көмүртектүү була ламинатына тийгенде, энергия дээрлик ошол замат которулат. Бул энергияны деформациялоонун жана жайылтуунун ордуна, материалдык тажрыйба:

· Була сынышы

· Чайырдын матрицасынын крекинги

· Кабат аралык деламинация

· Капысынан бөлүнүү

Көмүртек буласынын чоюу же деформациялоо жөндөмү жок болгондуктан, ал снаряддын кинетикалык энергиясын эффективдүү тарата албайт. Натыйжада, ал коргогондун ордуна ишке ашпай калат.

Материалды ок өтпөгөн эмне кылат?

Баллистикалык коргоо үчүн колдонулган материалдар көмүртек буласынан такыр башкача. Катуулугу аркылуу күчкө туруштук берүүнүн ордуна, алар энергияны сиңирүү, бөлүштүрүү жана таркатууга арналган.

Эң кеңири колдонулган эки баллистикалык материалдар:

Кевлар

Кевлар - өзгөчө бышыктыгы менен белгилүү болгон арамид буласы. Качан таасир эткенде, анын жипчелери сунуп, күчтү кеңири аймакка тарата алат. Негизги механизм була сууруп чыгуу болуп саналат, ал иштебей калганга чейин бир топ энергияны соруп алат.

UHMWPE

UHMWPE заманбап баллистикалык курал колдонулган дагы бир өнүккөн материал болуп саналат. Ал аз тыгыздыкты өтө жогорку соккуга туруштук берүү менен айкалыштырат, бул жеңил салмактуу бойдон снаряддарды токтотууга мүмкүндүк берет.

Бул материалдар иштейт, анткени алар:

· Кыйратуунун ордуна деформация

· Таасирди бир нече катмарга жайылтуу

· Кинетикалык энергияны жылуулукка жана деформацияга айландыруу

Көмүртек була vs Kevlar: айырманы түшүнүү

Чыныгы баллистикалык структуралар кантип иштелип чыккан

Чыныгы тиркемелерде бир дагы материал баарын жасай албайт. Баллистикалык системалар, адатта, ар бир катмар белгилүү бир функцияны аткарган көп катмарлуу курама структуралар.

типтүү баллистикалык дизайн камтышы мүмкүн:

· Снарядды сындыруу же деформациялоо үчүн катуу сырткы катмар (мисалы, керамика).

· Kevlardan же UHMWPEден жасалган энергияны сиңирүүчү катмар

· Кошумча колдоо жана туруктуулук үчүн колдоо катмары

Кайда көмүртек була бул системага туура келет?

Көмүртек була кээде катары колдонулат:

· Структуралык сырткы кабык

· Жеңил колдоо катмары

· Композиттик түзүлүштөр үчүн каптоочу материал

Бирок ал негизги баллистикалык катмар катары колдонулбайт, анткени ал керектүү энергияны сиңирүүнү камсыздай албайт.

Көмүртек буласын баллистикалык колдонмолордо колдонсо болобу?

Көмүртек була туура тандоо кайда

Ок өтпөс болсо да, көмүртек буласы заманбап инженерияда маанилүү материалдардын бири бойдон калууда.

Бул талап кылган колдонмолор үчүн артыкчылыктуу тандоо:

· Жогорку катуулук-салмактык катышы

· Өлчөмдүк туруктуулук

· Структуралык күч

Типтүү колдонмолорго төмөнкүлөр кирет:

· UAV рамкалары жана канаттары

· Автоунаанын жеңил компоненттери

· Деңиз курулуштары

· Өнөр жай композит панелдери

Корутунду

Көмүртек була жогорку натыйжалуу материал болуп саналат, бирок ал баллистикалык коргоо үчүн арналган эмес. Анын күчтүүлүгү жана катуулугу аны структуралык колдонмолор үчүн идеалдуу кылат, бирок анын морт мүнөзү сокку энергиясын сиңирүү мүмкүнчүлүгүн чектейт.

Ок же жогорку энергиялуу таасирлерди камтыган колдонмолор үчүн Kevlar жана UHMWPE сыяктуу материалдар энергияны сиңирүү жөндөмдүүлүгүнөн улам алда канча натыйжалуу.

Бул айырмачылыкты түшүнүү туура колдонуу үчүн туура материалды тандоонун ачкычы болуп саналат.

Көп берилүүчү суроолор

Көмүртек буласы болоттон күчтүүбү?
Созлуу кучунун салмагына карата катышы боюнча, ооба. Бирок, ал таасири астында өзүн таптакыр башкача алып жүрөт жана морт болот.

Көмүртек буласы снаряддын ар кандай түрүн токтото алабы?
Жалпысынан жок. Ал коюу ламинаттарда өтө аз энергиялуу таасирлерге туруштук бере алат, бирок ал баллистикалык коргоо үчүн ишенимдүү эмес.

Эмне үчүн Кевлар карбон буласынын ордуна дене курал-жарактарында колдонулат?
Кевлар энергияны сунуп, өзүнө сиңире алат, ал эми көмүртек була капыстан таасир эткенде жарылып, иштен чыгат.

Гибриддик композиттер (көмүртек буласы + Кевлар) натыйжалуубу?
Ооба. Алар катуулукту жана соккуга туруктуулукту айкалыштырат, бул аларды алдыңкы инженердик колдонмолордо пайдалуу кылат.

Көмүртек буласынын негиздери жана түзүлүшү жөнүндө көбүрөөк билүү үчүн, кийинки макалабызды караңыз: [Көмүртек була курама материалбы? ].