Primjena naprednih kompozitnih materijala u vojnoj opremi -- vatrenom oružju i municiji

Dec 30, 2022

Ostavi poruku

Ugljična vlakna se omotavaju oko cijevi

 

U potrazi za preciznošću velikog dometa, snajperske puške obično imaju teške cijevi kako bi se osigurala preciznost, što oružje čini nešto manje prenosivim. MPR snajperska puška iz Christensen Weaponsa rješava ovaj problem omotavanjem karbonskih vlakana oko cijevi manjeg promjera.

 

page-510-258

 

Materijali od karbonskih vlakana različiti su kao i metali, a kao što variraju legure s različitim kombinacijama metalnih elemenata, razlikuju se i karbonska vlakna, ljepila, tehnike oblikovanja i proizvodni procesi koji proizvode proizvode različitih svojstava. Christensen Weapons je bio u razvoju dugi niz godina, a 1995. je predstavio prvu cijev sa omotanim materijalom od karbonskih vlakana.

 

page-264-172

 

Cijev od karbonskih vlakana ima tri glavne prednosti: može uvelike smanjiti masu cijevi; Cijev ima veće rasipanje topline i čvršća je od bureta iste mase. Toplotni kapacitet lake cijevi opremljene konvencionalnim vatrenim oružjem je relativno mali. Tokom neprekidnog pucanja, cijev je sklona deformacijama zbog pregrijavanja, što rezultira značajno smanjenom preciznošću gađanja. Zbog toga su teške cijevi toliko popularne za precizno gađanje, jer mogu održavati dobru preciznost dok neprekidno pucaju.

 

page-313-233

 

Proof Research, kompanija za razvoj vatrenog oružja sa sjedištem u Montani, SAD, proizvela je cijev obloženu karbonskim vlaknima koja dramatično poboljšava preciznost pucanja, izdržljivost i vijek trajanja cijevi, izvijestila je Nacionalna odbrana. Cijev od karbonskih vlakana nema ograničenja skaliranja, a mi nastavljamo istraživati ​​mogućnost eventualne upotrebe ove cijevi u oružju za tenkove, zrakoplove i ratne brodove.

 

page-636-515

 

Cijev obmotana karbonskim vlaknima je 64 posto lakša od tradicionalne čelične cijevi i poboljšava rasipanje topline, što smanjuje temperaturu cijevi i produžava njezin vijek trajanja, osim što smanjuje vibracije pištolja. Metoda dizajna osigurava da je stanje naprezanja cijevi u skladu s različitim temperaturnim rasponima. Koristeći tehnologiju karbonskih vlakana, težina se može smanjiti bez žrtvovanja performansi.

 

page-659-404

 

Prepreg višekutna, višeslojna metoda nanošenja slojeva kako bi se osigurala čvrstoća cijevi u više smjerova.

 

page-653-408

 

 

Podrška za mitraljez od kompozitnih karbonskih vlakana

 

Kompozitni nosač mitraljeza od karbonskih vlakana razlikuje se od metalnog materijala, kompozitni nosač mitraljeza od karbonskih vlakana je anizotropan, a glavni zahtjev je rješavanje problema vibracija uzdužne ravnine. Zbog toga koristimo ovo svojstvo kompozitnog materijala, kako bismo povećali njegovu uzdužnu krutost, odabrali dizajn polaganja i ugao namotaja kako bismo zadovoljili zahtjeve krutosti strukture okvira pištolja.

 

page-562-350

 

Za kompozitne materijale mogu se projektirati njihova krutost i drugi parametri koji su direktno povezani s kutom namotaja karbonskih vlakana. Prema teoriji laminarnog savijanja, laminarna greda je u stanju čistog savijanja pod djelovanjem vanjskih sila. Kako bi se zadovoljila čvrstoća na savijanje originalne šipke okvira, usvojena je metoda dizajna jednake krutosti kako bi se osigurale karakteristike dinamičkog podudaranja strukture. Krutost okvira pištolja treba biti jednaka onoj originalne čelične konstrukcije kada se projektira okvir pištolja, a zatim oblik poprečnog presjeka i veličina strukture prednjeg i stražnjeg okvira treba odrediti prema kutu namotaja i drugim faktorima za osigurati da uzdužna krutost neće biti oslabljena. Kako bi se osigurala uzdužna krutost, mogu se koristiti dvije metode popločanja: jedna je korištenje metode malog ugla ili ravni namotaja, a druga metoda uzdužnog popločavanja. Prema korištenju opreme, konačna upotreba uzdužnog polaganja i metode spiralnog namotavanja u kombinaciji.

 

page-649-406

 

Okvir mitraljeza velikog kalibra izrađen od kompozitnog materijala od karbonskih vlakana može uvelike smanjiti težinu mitraljeza i poboljšati njegovu upravljivost. U poređenju sa čeličnim okvirom, težina kompozitnog okvira od karbonskih vlakana smanjena je za 25 posto. Težina okvira mitraljeza je znatno smanjena kada se koristi kompozitni materijal od karbonskih vlakana. Pod uslovom značajnog smanjenja mase okvira mitraljeza, mitraljez i dalje može garantovati tačnost širenja kontinuiranog pucanja i poboljšan je. Rezultati strukturne dinamičke analize i ispitivanja tačnosti distribucije pokazuju da je izvedivo izraditi okvire mitraljeza od epoksidne smole ojačane karbonskim vlaknima, što otvara novi put za dizajn okvira pištolja.

Puška Waypoint Springfield Armory 2020. osvojila je godišnju nagradu Editors' Choice magazina On Target.

 

 

Kompozitni materijal od karbonskih vlakana

 

Standardni model ima cijev od nehrđajućeg čelika sa urezanom stranom, dok napredniji model ima cijev obmotanu BSF karbonskim vlaknima, svaka sa 0.75MOA garancijom točnosti. Cijev obmotana karbonskim vlaknima ne osjeća značajno povećanje topline nakon 10 rundi neprekidnog pucanja. Kućište je obloženo karbonskim vlaknima koje proizvodi AG Composites.

Merkel Jagd- und Sportwaffen GmbH u Suru u Njemačkoj službeno je lansirala novu lovačku pušku. Njegov vrhunac je kundak za pušku od karbonskih vlakana, razvijen i proizveden od strane COTESA GmbH, Mitveda dobavljača aviona i automobila.

 

 

Kartridž od kompozita od karbonskih vlakana

 

Moderne lovačke puške moraju biti podvrgnute velikom broju strogih propisa, ali također moraju biti jednostavne za rukovanje i, naravno, sposobne za precizno pucanje. Međutim, sportske puške obično postaju teže nego lakše zbog raznih dodataka i dodatnih modula, a Merkleov novi razvoj "Helix Carbon" fokusira se na kundak za pušku. Kao kompozitni materijal, karbonska vlakna su vrlo jaka, lagana i elegantnog izgleda. Kundak za pušku od više dijelova od karbonskih vlakana također ima mekanu, taktilnu površinu u području lovačkog obraza ili rukohvata. Ovo osigurava posebno siguran zahvat, što omogućava ispaljivanje preciznih metaka. Bullet razvoj do danas, dugo je bio od prošlog jednostavnog stila i jedinstvene funkcije, evoluirao je u više znanstveni sadržaj, funkcija je raznovrsniji proizvod. Kompletan metak obično se sastoji od četiri dijela: projektila, čahure i prajmera, a svaki dio se samostalno dorađuje u procesu proizvodnje, a za proizvodnju metka potrebno je više od stotinu složenih procesa.

 

Već duže vrijeme razvijene zemlje svijeta istražuju oblast lakog naoružanja i municije. U svakom slučaju, sirovine za proizvodnju čaura su uglavnom mesing i čelik, čelik se koristi kao sirovina u Kini i Rusiji, a mesing se uglavnom koristi u Evropi i Americi. Sada postoji "kompozitni uložak". Ovi kompozitni materijali, kao što su celuloza, najlon i poliuretanski predpolimeri, koriste se za pripremu kompozitnih školjki, ramena školjke i vrata školjke. Metak i dalje koristi bojevu glavu, prajmer i municiju, ali je kućište napravljeno od kompozitnog materijala. Kompozitna kućišta su mašinski obrađena brizganjem, a zatim hladno obrađena sa mesinganom bazom kućišta. Ovo uključuje upotrebu udubljenog brizganja za umetanje metka u kompozitno tijelo patrone tako da se otvor školjke automatski zatvara, eliminirajući potrebu za čvrstim ustima i procesom premaza koji se obično koristi u metalnim čaurama kako bi se osiguralo da je uložak vodootporan i otporan na vlagu. otporan.

 

lagana

Najvažnija razlika između kompozitnog i mesinganog kućišta je u tome što je težina smanjena do 30 do 40 posto. Ovo se možda neće svidjeti prosječnom potrošaču, ali ima vrlo stvarne implikacije za vojsku.

Lagani metak također ima veću preciznost, njušku brzinu i bolje balističke performanse. Kada pređete na polimernu kartušu, moći ćete nositi više municije uz manju težinu. Sedam 30- metaka za ukupno 210 metaka je standardno za vojnike. Umjesto kompozitnih granata, vojnici mogu nositi 300 metaka sa istim opterećenjem. Ako su i dalje naoružani sa 210 metaka, vojnik može nositi više vode ili opreme potrebne za misiju.

Troškovi transporta municije su takođe veoma skupi, svaki avion je opremljen topovima, a težina municije je veoma značajna. Smanjenje težine metaka može smanjiti broj ili broj transportnih vozila koja se koriste u logističkoj podršci trupa, značajno smanjujući troškove transporta i skraćujući vrijeme transporta.

 

Toplotna provodljivost

Još jedna prednost kompozitnog kertridža je način na koji provodi toplotu. Toplota je važan faktor u svakom vatrenom oružju. Kompozitni uložak je izolator, a mesing je materijal koji provodi toplotu. Kada se mesingani uložak ispali, toplina i pritisak iz patrone će se prenijeti na komoru i cijev, stvarajući visoku temperaturu i pritisak u komori, ubrzavajući trošenje materijala cijevi i skraćujući vijek trajanja cijevi. Zbog visokog specifičnog toplotnog kapaciteta kompozitnih materijala, odnosno slabe toplotne provodljivosti, toplota metka ne može se lako preneti na komoru i cev, kako bi se smanjila akumulacija toplote na cevi i unutar cevi u procesu brzo paljenje, usporavaju habanje i ablaciju materijala cijevi i produžuju vijek trajanja cijevi.

 

Stabilnost u različitim okruženjima

Prenos toplote takođe utiče na stabilnost municije u različitim okruženjima. Budući da kompozitne čaure nemaju mnogo utjecaja na metke u različitim okruženjima, meci iz kompozitnih čaura imaju tendenciju da se ponašaju stabilnije u različitim okruženjima.

 

 

Pošaljite upit
Kontaktirajte nasako imate bilo kakvo pitanje

Možete nas kontaktirati putem telefona, e-pošte ili online obrasca ispod. Naš stručnjak će vas uskoro kontaktirati.

Kontaktirajte sada!