Чисельні та експериментальні дослідження багатошарової броні для персонального захисту

Abstract

На даний час індивідуальна броня розглядається як основна вимога в бою, особливо на Близькому Сході. Поточні дослідження спрямовані на розроблення та виготовлення нових бронежилетів із дешевих і доступних матеріалів. У порівнянні із бронежилетами з традиційних матеріалів, композитні балістичні бронежилети стали чудовою альтернативою для індивідуального захисту. У даному дослідженні запропоновано альтернативні матеріали для розробки броні, що складається з модифікованої гуми та ебоніту, а також керамічних частин на основі оксиду алюмінію шестикутної структури, кевлару та вуглецю та сучасні технології згущувальних рідин. Чисельна оцінка броні здійснювалася за допомогою комерційного програмного забезпечення (ANSYS) із використанням різних швидкостей куль у діапазоні від 740 до 940 м/с та різної кількості вуглецевих і кевларових тканин та згущувальних рідин для досягнення найкращого розташування шарів із максимальною продуктивністю. Виконано порівняння із експериментальними даними. Чисельні результати показали найкращі показники для пластинчастої броні, що складається із 23 шарів, які потім були експериментально перевірені на бойовій гвинтівці типу АК-47 з кулею 7,62*39 мм. Експериментальне випробування показало відсутність повного проникнення із зворотною деформацією 7,5 мм. Удар подвійної кулі в пластину в тому самому місці не показав повного проникнення з задньою деформацією 11,3 мм, бронежилет продемонстрував чудові захисні характеристики та був сумісний зі стандартом NIJ Standard-0101.03.