Ewynau Metel | Ymchwil a Datblygu Systemau Gwarchod Balistig ar gyfer Cymwysiadau Rhyfela Modern

Beth yw deunydd balistig? Ble mae'n cael ei ddefnyddio?
Bydd yr arfwisg galed mwyaf cyffredin yn defnyddio platiau ceramig fel bafflau, ond mae cerameg yn chwalu ar effaith ac yn colli ei egni ar gyfer ymladd parhaus. Mae gan y rhan fwyaf o arfwisgoedd plât metel yr un broblem o fwledi'n fflawio ar effaith. Gall y darnau hyn achosi anaf i wisgwr yr arfwisg. Gall gwisgwyr sy'n gosod darnau arfwisg eilaidd ar eu hwynebau fod yn anghyfforddus iawn ac ychwanegu cost i'r unigolyn, cwmni neu lywodraeth. Mae datblygiad technolegau ymladd ysgafn megis awyrennau a cherbydau amffibaidd, yn ogystal â'r angen i gynyddu symudedd lluoedd daear, yn gofyn am ddeunyddiau balistig sy'n parhau i leihau pwysau arfwisg wrth wella perfformiad balistig.
Mae tariannau balistig ar gael mewn amrywiaeth o fathau a graddau. Defnyddir y deunyddiau hyn i amddiffyn gwydr, arfwisg cerbydau, arfwisgoedd corff a thariannau. Mae dalennau plastig wedi'u lamineiddio yn cynnig ystod eang o amddiffyniad, o wydr wedi'i selio ardystiedig i ddeunyddiau balistig trydyddol. Mae deunyddiau balistig fel arfer yn anhyblyg, ond gallant hefyd fod yn feddal. Gallant fod yn gymhleth, fel cyfansoddion Kevlar, UHMWPE, Lexan neu ffibr carbon, neu'n syml, felalwminiwm, dur, titaniwm neu aloion eraill.
Gyda datblygiad technoleg, mae arfwisg corff balistig wedi newid yn sylweddol. Mae'r farchnad is-grys bwled yn dyst i chwyldro sy'n fwy diogel ac yn ysgafnach. Mae hyn wedi agor maes brwydr newydd ar gyfer technoleg Ewyn Metel Cyfansawdd (CMF), gan ei dynnu allan o faes gweithdrefnau meddygol yn amrywio o bymperi ceir i osod pen-glin newydd.
Mae metelau ewyn sengl neu gyfansawdd yn gyfrifol am hyn - mae'r rhain yn ewynau strwythurol ar ffurf sfferau metel gwag, sydd wedi'u hymgorffori mewn dyfeisiau balistig fel deunydd craidd, ond hefyd fel canolradd mewn cymwysiadau cymhleth fel dur arfwisg, cerameg, a bwrdd ffibr. Mae'r ewyn nid yn unig yn atal effaith cyflymder uchel bwledi a chregyn, ond hefyd yn eu malu'n llwyr. Ni all hyd yn oed bwledi tyllu arfwisg, a gynlluniwyd yn benodol i rwygo trwy arfwisg, dreiddio iddynt.
Ar gyfer y rhyfelwr, mae metel ewyn mewn defnyddiau offer amddiffynnol personol yn cynnwys:

• Festiau Gwrth-fwled Pwrpas Cyffredinol
• Ffestiau Atal Bwled Arnofio Gweithredol
• Festiau gwrth-fwled arnofiol goddefol
• Helmedau balistig tactegol
• Setiau arfwisg amddiffyn ysgwydd ac ochr balistig
• Gyda amddiffyniad fisor ac asgwrn cefn
• Tariannau balistig

Ar gyfer offerynnau arfog trwm yn ogystal ag offer goroesi, defnyddir metel ewyn ar gyfer amrywiaeth o gymwysiadau gan gynnwys:

• Gwneud arfwisg cyfansawdd
• Gwneud platiau sylfaen sy'n gwrthsefyll mwyngloddiau ar gyfer cerbydau
• Gwneud blychau gollwng milwrol

Beth yw Metel Ewyn? Beth yw Metel Ewyn a beth yw ei briodweddau anhygoel?
Mae metel ewyn yn ddeunydd metelaidd mandyllog sy'n ffurfio strwythur rhwyll tri dimensiwn mewn matrics metelaidd. Gan fod llawer o mandyllau yn yewyn metel, mae maint, nifer, unffurfiaeth, cysylltedd a selio'r mandyllau yn effeithio ar ei eiddo. Mae paramedrau sy'n perthyn yn agos i briodweddau metelau ewyn yn cynnwys maint mandwll, mandylledd llwyr, mandylledd effeithiol, dwysedd ac arwynebedd penodol.
Mae metel ewyn, fel math newydd o ddeunydd gyda phriodweddau metelaidd a rhai priodweddau ffisegol arbennig deunyddiau anfetelaidd, yn cael mwy a mwy o sylw. Mae prif briodweddau metel ewyn fel a ganlyn:

• Deunydd uwch-ysgafn (mae 75-95% o'r gyfaint yn cynnwys gofod gwag)
• Mandylledd uchel iawn
• Cryfder cywasgol uchel ynghyd ag eiddo amsugno ynni da
• Dargludedd thermol isel
• Cryfder uchel

Egwyddor amsugno ynni effaith o fetelau ewyn
Yn ogystal â chael ei ddefnyddio'n fasnachol ar gyfer hidlo, lleihau sŵn, inswleiddio a chludwyr catalydd,ewynau metelyn ymgeisydd cryf i'w gymhwyso mewn systemau arfwisg cyfansawdd ym maes amsugno ynni.
Fel dyfais amddiffyn balistig, mae metel ewyn yn ddeunydd ewyn ysgafn, cryfder uchel a weithgynhyrchir gan ddefnyddio sfferau metel gwag sydd wedi'u hymgorffori mewn matrics metel solet. Mae'r deunydd hwn wedi dangos priodweddau mecanyddol rhagorol o'i gymharu ag unrhyw ddeunydd metelaidd arall. Mae'r rhinweddau uwch hyn o'r metel ewyn yn dal yr egni'n gyflym ar effeithiau cyflymder balistig uchel o'i gymharu â llwytho lled-statig.
Mae amsugwyr ynni sydd ar gael yn fasnachol, sydd fel arfer yn amsugno egni mecanyddol cinetig trwy ei gywasgu neu ei wyro ar straen cymharol gyson dros bellter hir, yn gweithredu ychydig yn debyg i ffynhonnau, ond maen nhw'n bownsio'n ôl, gan eu gwneud yn ddyfeisiau storio ynni yn hytrach nag amsugwyr ynni.
Mae strwythur mandyllog ewynnau metelaidd yn rhoi cromlin straen-straen unigryw iddynt; unwaith y bydd y straen cymhwysol yn fwy na'r llwyfandir allwthio, bydd yr ewyn yn dechrau cywasgu ar straen eithaf cyson i tua 50-70% o straen. Mae ymestyn y gromlin straen/straen yn diffinio ymddygiad amsugnwr egni delfrydol.

Sut mae metel ewyn yn gweithio ar arfwisg y corff?
Profwyd bod metel ewyn yn dal darnau bwled ac yn eich amddiffyn rhag unrhyw ddifrod eilaidd. Mae'r rhan fwyaf o arfwisgoedd corff milwrol yn defnyddio deunydd tebyg i Kevlar fel haen gefn, sydd fel arfer yn cael ei raddio'n III-A a bydd yn atal rowndiau gwn llaw ar ei ben ei hun. Mae arfwisg feddal yn atal bwledi trwy wasgaru egni, a chan nad yw'r rhan fwyaf o fwledi gwn llaw mor sydyn â bwledi reiffl, does ond angen i chi eu harafu fel nad ydyn nhw'n treiddio i'ch croen. Yr haen fetel ewyn yw amsugnwr sioc arfwisg y corff ar gyfer y bwledi ynni uwch y mae angen arfwisg caled i'w stopio. Mae strwythur ehangu yewyn metelyn trosglwyddo egni gwrthdrawiad yn llawer llai effeithlon na chydrannau solet. Ym maes yr effaith, mae'r ewyn yn cydymffurfio'n hawdd â'r gwrthrych sy'n effeithio. Mae'r anffurfiad plastig hwn yn amsugno ynni mecanyddol yn lleol. Yn y naill achos neu'r llall, ychydig iawn o'r egni gwrthdrawiad sy'n cael ei amsugno gan y solid. Mae rhai pobl hefyd yn dewis ychwanegu trydedd haen y tu ôl i'r arfwisg feddal, a elwir yn pad trawma. Pad yw hwn sy'n cynnwys haenau o hylif a phadin nad yw'n Newtonaidd. Mae'n lliniaru ymhellach effaith effaith bwled ar y gwisgwr.