Выкарыстанне керамічных пласцін бярэ пачатак у 1918 годзе, пасля заканчэння Першай сусветнай вайны, калі палкоўнік Ньюэл Манро Хопкінс выявіў, што пакрыццё сталёвай броні керамічнай глазурай значна павысіць яе абарону.
Нягледзячы на тое, што ўласцівасці керамічных матэрыялаў былі выяўлены рана, яны неўзабаве сталі выкарыстоўвацца ў ваенных мэтах.
Першымі краінамі, якія шырока выкарыстоўвалі керамічную браню, быў былы Савецкі Саюз, і амерыканскія вайскоўцы шырока выкарыстоўвалі яе падчас вайны ў В'етнаме, але керамічныя даспехі з'явіліся ў якасці сродкаў індывідуальнай абароны толькі ў апошнія гады з-за ранніх коштаў і тэхнічных праблем.
Фактычна, гліназёмная кераміка выкарыстоўвалася ў бронекамізэльках у Вялікабрытаніі ў 1980 годзе, а армія ЗША ў 1990-х гадах масава вырабіла першую сапраўды «падстаўную плату» SAPI, якая ў той час была рэвалюцыйным ахоўным сродкам.Яго стандарт абароны NIJIII мог перахапіць большасць куль, якія могуць пагражаць пяхоце, але армію ЗША гэта ўсё яшчэ не задавальняла.ESAPI нарадзіўся.
ESAPI
У той час абарона ESAPI была не занадта хітрай, а ўзровень абароны NIJIV вылучыў яе і выратаваў жыцці незлічонай колькасці салдат.Як гэта атрымліваецца, напэўна, увагі не надта.
Каб зразумець, як працуе ESAPI, нам трэба спачатку зразумець яго структуру.Большасць кампазітных керамічных даспехаў - гэта структурная керамічная мішэнь + задняя металічная/неметалічная мішэнь, і амерыканская армія ESAPI таксама выкарыстоўвае гэтую структуру.
Замест таго, каб выкарыстоўваць кераміку з карбіду крэмнію, якая працуе і з'яўляецца «эканамічнай», армія ЗША выкарыстоўвала больш дарагую кераміку з карбіду бору для ESAPI.На задняй панэлі амерыканская армія выкарыстоўвала UHMW-PE, які таксама быў надзвычай дарагі ў той час.Цана на ранні UHMW-PE нават перавышала цану карбіду бору.
Заўвага: з-за розных партыяў і працэсаў кеўлар таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці апорнай пласціны арміяй ЗША.
Віды куленепрабівальнай керамікі:
Куленепрабівальная кераміка, таксама вядомая як структурная кераміка, мае высокую цвёрдасць, высокія характарыстыкі модуля, звычайна выкарыстоўваецца для ізаляцыі металаў, такіх як шліфавальныя керамічныя шарыкі, галоўка керамічнага фрэзернага інструмента....У кампазітнай брані кераміка часта гуляе ролю «разбурэння боегалоўкі».Ёсць шмат відаў керамікі ў бронекамізэльках, найбольш часта выкарыстоўваюцца кераміка з гліназёму (AI²O³), кераміка з карбіду крэмнію (SiC), кераміка з карбіду бору (B4C).
Іх адпаведныя характарыстыкі:
Самай высокай шчыльнасцю валодае гліназёмная кераміка, але адносна нізкая цвёрдасць, ніжэй парог апрацоўкі, танней цана.Прамысловасць мае розную чысціню, дзеліцца на кераміку глинозема -85/90/95/99, яе этыкетка вышэй чысціні, цвёрдасць і цана вышэй
Шчыльнасць карбіду крэмнію ўмераная, тая ж цвёрдасць адносна ўмераная, належыць да структуры эканамічнай керамікі, таму ў большасці айчынных бронекамізэлек будзе выкарыстоўвацца кераміка з карбіду крэмнія.
Кераміка карбіду бору ў гэтых відах керамікі ў самай нізкай шчыльнасці, самай высокай трываласці, і яго тэхналогія апрацоўкі таксама вельмі высокія патрабаванні, высокая тэмпература і спяканне пад высокім ціскам, таму яго цана таксама самая дарагая кераміка.
У якасці прыкладу возьмем пласціну класа ⅲ NIJ, хоць вага керамічнай пласціны з карбіду крэмнію на 200 г ~ 300 г больш, чым керамічная пласціна з карбіду крэмнію, і на 400 г ~ 500 г больш, чым керамічная пласціна з карбіду бору.Але цана складае 1/2 керамічнай пласціны з карбіду крэмнію і 1/6 керамічнай пласціны з карбіду бору, таму керамічная пласціна з карбіду крэмнія мае самую высокую прадукцыйнасць і належыць да лідзіруючых прадуктаў на рынку.
У параўнанні з металічнай куленепрабівальнай пласцінай, кампазітная/керамічная куленепрабівальная пласціна мае непераадольную перавагу!
У першую чаргу металічная браня дзівіць снарадам аднастайную металічную браню.Паблізу гранічнай хуткасці пранікнення, рэжым адмовы мэтавай пласціны ў асноўным з'яўляецца кратэрамі сціску і зрухам, а спажыванне кінэтычнай энергіі ў асноўным залежыць ад працы зруху, выкліканай пластычнай дэфармацыяй і слізгамі.
Эфектыўнасць спажывання энергіі керамічнай кампазітнай броні, відавочна, вышэй, чым аднастайнай металічнай.
Рэакцыя керамічнай мішэні дзеліцца на пяць працэсаў
1: кулявы дах разбіваецца на дробныя кавалкі, а раздрабненне боегалоўкі павялічвае плошчу дзеяння мэты, каб рассеяць нагрузку на керамічную пласціну.
2: на паверхні керамікі ў зоне ўдару з'яўляюцца расколіны, якія выходзяць вонкі ад зоны ўдару.
3: Сілавое поле з зоны ўдару сціску хвалі фронту ўнутры керамікі, так што кераміка зламаная, парашок, генераваны з зоны ўдару вакол снарада вылятае.
4: расколіны на задняй частцы керамікі, у дадатак да некаторых радыяльных расколін, расколіны размеркаваны ў конус, пашкоджанне будзе адбывацца ў конусе.
5: кераміка ў конусе разбіваецца на фрагменты ў складаных умовах напружання, калі снарад ударыць паверхню керамікі, большая частка кінетычнай энергіі расходуецца на разбурэнне круглага дна конуса, яго дыяметр залежыць ад механічных уласцівасцяў і геаметрычных памераў са снарада і керамічнага матэрыялу.
Вышэй прыведзены толькі характарыстыкі рэакцыі керамічнай броні на нізкай/сярэднехуткаснай снарады.А менавіта характарыстыкі рэакцыі хуткасці снарада ≤V50.Калі хуткасць снарада вышэй, чым V50, снарад і кераміка раз'ядаюць адзін аднаго, ствараючы зону раздушвання мескала, дзе і браня, і корпус снарада выглядаюць як вадкасць.
Ўздзеянне, якое атрымоўваецца аб'яднальнай платай, вельмі складанае, і працэс носіць трохмерны характар, з узаемадзеяннем паміж асобнымі пластамі і праз гэтыя сумежныя пласты валакна.
Прасцей кажучы, хваля напружання ад хвалі тканіны да матрыцы смалы, а затым да суседняга пласта, рэакцыя хвалі дэфармацыі на перасячэнне валокнаў, што прыводзіць да дысперсіі энергіі ўдару, распаўсюджванню хвалі ў матрыцы смалы, аддзяленні пласт тканіны і міграцыя тканкавага пласта павялічваюць здольнасць кампазіта паглынаць кінетычную энергію.Міграцыя, выкліканая перамяшчэннем і распаўсюджваннем расколін, а таксама аддзяленнем асобных слаёў тканіны можа паглынаць вялікую колькасць энергіі ўдару.
Для эксперыменту мадэлявання ўстойлівасці да пранікнення кампазітнай керамічнай броні, мадэляцыйны эксперымент, як правіла, прымаецца ў лабараторыі, то ёсць газавая гармата выкарыстоўваецца для правядзення эксперыменту прабіцця.
Чаму ў апошнія гады Linry Armor мела цэнавую перавагу як вытворца куленепрабівальных уставак?Ёсць два асноўных фактару:
(1) З-за інжынерных патрэбаў існуе вялікі попыт на канструкцыйную кераміку, таму цана на канструкцыйную кераміку вельмі нізкая [размеркаванне выдаткаў].
(2) У якасці вытворцы сыравіна і гатовая прадукцыя апрацоўваюцца на нашых уласных фабрыках, так што мы можам забяспечыць прадукцыю найлепшага якасці і самыя прыязныя цэны для куленепрабівальных крам і прыватных асоб.
Час публікацыі: 18 лістапада 2021 г