Kovová pěna jako základ lehkého pancéřování  
Pancíře schopné zastavit průrazné střely ráže 12,7 mm letící rychlostí až 819 m/s mohou mít díky kovové pěně (v porovnání s klasickým kovem) hmotnost poloviční.

Dutinami vylehčeným kovovým deskám vědci říkají kovová pěna. Vpravo je deska vybroušená aby vynikla pravidelnost její vnitřní struktury. Kredit: A. Rabiei, NC STATE.
Dutinami vylehčeným kovovým deskám vědci říkají kovová pěna. Vpravo je deska vybroušená, aby vynikla pravidelnost její vnitřní struktury. Kredit: A. Rabiei, NC STATE.

NC, nebo také NC STATE celým jménem North Carolina State University, je univerzita státu Severní Karolína. Známá je výsledky bádání v oblasti pokročilých materiálů. Například slitin s tvarovou pamětí, biokompatibilních materiálů užívanými v lékařství, povlaků pro extrémní prostředí a kompozitů určených pro použití v letectví a ve strojírenství.

 

Profesorka Afsaneh Rabiei se již řadu let ve své laboratoři věnuje problematice kovových pěn a kovovým bublinkovým fóliím. Kovová pěna ve skutečnosti není až takovou novinkou. Zmíněné pracoviště ji vylepšuje už zhruba šest let. Problém není ji připravit, ale připravit ji tak, aby byla homogenní s pravidelným rozmístěním bublin a pro daný účel s nejlepší velikostí dutin.

 

Afsaneh Rabiei, profesorka strojního a leteckého inženýrství na NC. Kredit: North Carolina State University.
Afsaneh Rabiei, profesorka strojního a leteckého inženýrství na NC. Kredit: North Carolina State University.

Způsob přípravy nového kompozitního materiálu si laboratoř nechala patentovat. Principem patentu je použití dutých kovových kuliček, které se zalévají tekutým kovem o nižší tavné teplotě. Vzniká tak lehký kompozitní materiál s velmi zajímavými vlastnostmi. Není se moc co divit, že si svou technologii výzkumníci nechali patentovat, když se ukázalo, že testy jejich kompozitu na odolnost vůči střelám dopadly nadmíru dobře.


Zastavovací schopnost pěny je mnohem lepší, než jakou disponuje plát z oceli o stejné hmotnosti. To, že je něco schopno poskytnout stejnou ochranu a je přitom lehčí, se ve vojenství hodně cení. Nejlepší výsledky vykázal sendvičový pancíř z tenkého keramického čelního plátu, jádrem z pěnového kovu a zadní hliníkové vrstvy. U takové sestavy je pak úspora hmotnosti při propůjčení stejné ochrany, více než dvojnásobná.


Neobvyklé vlastnosti pěnového kompozitu nejspíš ocení i stavbaři. Stavební konstrukce z kovové pěny o stejné nosnosti by byly nejen lehčí, ale i mnohem odolnější vůči teplu, než ty z klasických „plných“ materiálů.

 

Na starším videu pancíř tenčí než jeden a půl centimetru zastavuje střelu ráže 7,62.

 

U novějšího videa je poznámka „kalibr .50“. To znamená, že v laboratoři hodně přitvrdili, v laboratoři hodně přitvrdili, neboť převedeno na evropskou mluvu to znamená, že si troufli na ráži 12,7 mm. O té se většinou hovoří ve spojení se střelami v průbojné verzi určenými do kulometů a pušek k ničení cílů opatřených „neprůstřelnými“ (tvrzenými) ochrannými pomůckami, včetně eliminace obrněných vozidel. Pěna proti průrazné střele obstála.

 

Ukázka výroby kovové pěny

 

Literatura

NJacob Marx, et al.: Ballistic Performance of Composite Metal Foam against Large Caliber Threat, Composite Structures.

NC News

Datum: 04.11.2021
Tisk článku

Související články:

3D tištěné kostky z polymeru jsou tvrdé skoro jako diamant a zastavují projektily     Autor: Stanislav Mihulka (26.11.2019)
Materiál inspirovaný kroužkovou zbrojí mění pevnost podle tlaku     Autor: Stanislav Mihulka (13.08.2021)



Diskuze:

(ne)homogenní ocel

Balcar Petr,2021-11-06 16:41:57

Homogenní ocel se dnes ve vojensví spíše používá jako srovnávací jednotka pro kompozitní balistickou ochranu než jako prostá balistická ochrana.
Stavaři budou z nehomogenit v ocelových konstrukcích "vysloveně nadšení", že celou defektoskopii pověsí na hřebík hned vedle tepelných izolací.

Odpovědět

nejoptimálnější velikostí dutin

Leopold Kyslinger,2021-11-05 09:55:55

Čtvrtý stupeň? Lepší než nejlepší…To nechápu.

Odpovědět


Re: nejoptimálnější velikostí dutin

Michal9703 Devetsedm,2021-11-06 22:43:12

Spíš 5.stupeň. 4.stupeň by byl "optimálnější".

Odpovědět


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace