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RALEIGH - 研究人员已经证明,使用复合金属泡沫(CMF)的车辆装甲可以阻止球和穿甲.50口径的圆形以及传统的钢制装甲,即使重量较轻比一半多。这一发现意味着车辆设计师将能够在不牺牲安全性的情况下开发更轻的军用车辆,或者可以在不使车辆更重的情况下提高保护性。

CMF是一种泡沫,由空心金属球体组成 - 由诸如不锈钢或钛 - 嵌入由钢,钛,铝或其他金属合金制成的金属基体中。在这项研究中,研究人员使用了钢铁CMF,意思是g,球体和基质都是由钢制成的。

研究人员制造了一个由陶瓷面板,CMF核心组成的硬质装甲系统和一个铝制的薄背板。装甲使用.50口径球和穿甲弹进行测试。装甲经过测试,炮弹以500米/秒至885米每秒的冲击速度发射。

装甲的CMF层能够吸收72-75%的动能。圆球,以及穿甲弹的68-78%的动能。

“CMF装甲不到实现相同防护等级所需的轧制均质钢装甲重量的一半, “对应的作者Afsaneh Rabiei说北卡罗莱纳州立大学的工作论文和机械与航空航天工程教授。 CMF的发明者Rabiei花了数年时间开发和测试CMF材料。

“换句话说,我们能够在不牺牲保护的情况下实现显着的减重 - 这有利于车辆性能和燃油效率,”Rabiei据说

“这项研究表明,CMF可以为车辆装甲提供显着的优势,但仍有改进空间,”Rabiei说。 “这些研究结果源于我们通过简单地将钢 - 钢CMF与现成的陶瓷面板,铝背板和粘合材料相结合而制造的测试装甲。我们只对我们的CMF材料进行了优化,并用钢钢代替了标准车辆装甲中的钢板CMF装甲。我们可以做更多的工作来使它变得更好。例如,我们希望优化陶瓷,CMF和铝层的附着力和厚度,这可能会导致更低的总重量和更高的最终装甲效率。“

在之前的工作中,Rabiei和她的合作者证明,CMF可以阻止爆炸压力和破碎,每秒5000英尺,从高爆炸弹燃烧弹引爆仅18英寸远。她的团队还表明,CMF可以阻止7.62 x 63毫米M2穿甲弹,总厚度小于1英寸,而背部的压痕小于8毫米。因此,国家司法研究所标准允许在装甲背面压痕达44毫米。

此外,Rabiei的研究小组已经证明,CMF除了重量轻外,在屏蔽X射线,伽马射线和中子辐射方面非常有效 - 并且可以处理火和热两倍的平原它们是由金属制成的。

“简而言之,CMF承诺各种应用:从太空探索到运输核废料,爆炸物和有害物质,再到军事和安全应用,甚至汽车,公共汽车和火车“Rabiei说。

新论文”复合金属泡沫对抗大口径威胁的弹道性能“发表在”复合材料结构“杂志上。该论文的第一作者是Jacob Marx,博士。 NC州的学生。该论文由航空发展指导的Marc Portanova共同撰写e在美国陆军作战能力发展司令部。

这项工作是在联合航空生存能力计划的支持下完成的,编号为W911W6-15-D-0001-0001。

(C )NCSU

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