Primjena naprednih kompozitnih materijala u vojnoj opremi -- vatreno oružje i streljivo

Dec 30, 2022

Ostavite poruku

Ugljična vlakna obavijaju cijev

 

U potrazi za preciznošću na velikim udaljenostima, snajperske puške obično imaju teške cijevi kako bi se osigurala točnost, što oružje čini malo manje prenosivim. Snajperska puška MPR tvrtke Christensen Weapons rješava ovaj problem omotavanjem karbonskih vlakana oko cijevi manjeg promjera.

 

page-510-258

 

Materijali od ugljičnih vlakana različiti su kao i metali, a kako se razlikuju legure s različitim kombinacijama metalnih elemenata, razlikuju se i ugljična vlakna, ljepila, tehnike kalupljenja i proizvodni procesi koji proizvode proizvode s različitim svojstvima. Christensen Weapons je bio u razvoju dugi niz godina, a 1995. je predstavio prvu cijev s omotanim materijalom od karbonskih vlakana.

 

page-264-172

 

Cijev namotana od karbonskih vlakana ima tri glavne prednosti: može uvelike smanjiti masu cijevi; Cijev ima veću disipaciju topline i čvršća je od bačve iste mase. Toplinski kapacitet lake cijevi opremljene konvencionalnim vatrenim oružjem je relativno mali. Tijekom kontinuirane paljbe, cijev je sklona deformaciji zbog pregrijavanja, što rezultira znatno smanjenom preciznošću gađanja. To je razlog zašto su teške cijevi toliko popularne za precizno gađanje, jer mogu održati dobru točnost tijekom neprekidnog pucanja.

 

page-313-233

 

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

 

page-636-515

 

Cijev omotana ugljičnim vlaknima je 64 posto lakša od tradicionalne čelične cijevi i poboljšava raspršivanje topline, što smanjuje temperaturu cijevi i produljuje njezin vijek trajanja, uz smanjenje vibracija oružja. Metoda projektiranja osigurava da je stanje naprezanja bačve u skladu s nizom različitih temperaturnih raspona. Korištenjem tehnologije 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

 

 

Kompozitni nosač mitraljeza od karbonskih vlakana

 

Kompozitni nosač mitraljeza od ugljičnih vlakana razlikuje se od metalnog materijala, kompozitni nosač mitraljeza od ugljičnih vlakana je anizotropan, a glavni zahtjev je riješiti problem vibracija uzdužne ravnine. Stoga koristimo ovo svojstvo kompozitnog materijala, kako bismo povećali njegovu uzdužnu krutost, odabrali dizajn postavljanja i kut namotaja kako bismo zadovoljili zahtjeve krutosti strukture okvira pištolja.

 

page-562-350

 

Za kompozitne materijale može se projektirati njihova krutost i drugi parametri koji su izravno povezani s kutom namotaja karbonskih vlakana. Prema teoriji laminarnog savijanja, laminarna greda je pod djelovanjem vanjskih sila u stanju čistog savijanja. Kako bi se zadovoljila čvrstoća na savijanje izvorne šipke okvira, usvojena je metoda projektiranja jednake krutosti kako bi se osigurale karakteristike dinamičkog podudaranja strukture. Krutost okvira pištolja trebala bi biti jednaka onoj izvorne čelične konstrukcije prilikom projektiranja okvira pištolja, a zatim bi se oblik poprečnog presjeka i veličina strukture prednjeg i stražnjeg okvira trebali odrediti prema kutu namotaja i drugim čimbenicima za osigurati da uzdužna krutost neće oslabiti. Kako bi se osigurala uzdužna krutost, mogu se koristiti dvije metode popločavanja: jedna je korištenje metode malog kuta namotavanja ili metode ravnog namotavanja, a druga je korištenje metode uzdužnog popločavanja. Prema korištenju opreme, konačna uporaba uzdužnog polaganja i metode spiralnog namotavanja u kombinaciji.

 

page-649-406

 

Okvir mitraljeza velikog kalibra izrađen od kompozitnog materijala od karbonskih vlakana može znatno smanjiti težinu mitraljeza i poboljšati njegovu upravljivost. U usporedbi s čeličnim okvirom, težina kompozitnog okvira od karbonskih vlakana smanjena je za 25 posto. Težina okvira mitraljeza znatno je smanjena kada se koristi kompozitni materijal od karbonskih vlakana. Pod uvjetom značajnog smanjenja mase okvira mitraljeza, mitraljez još uvijek može jamčiti točnost širenja kontinuirane paljbe i poboljšan je. Rezultati strukturne dinamičke analize i ispitivanja točnosti distribucije pokazuju da je izvedivo proizvesti okvire strojnica s epoksidnom smolom ojačanom ugljičnim vlaknima, što otvara novi put za dizajn okvira oružja.

Waypoint puška Springfield Armory 2020. osvojila je godišnju nagradu po izboru urednika časopisa On Target.

 

 

Kundak od kompozita karbonskih vlakana

 

Obični model ima cijev od nehrđajućeg čelika s urezanom stranom, dok napredniji model ima cijev omotanu BSF karbonskim vlaknima, a svaka ima jamstvo točnosti 0.75MOA. Cijev omotana ugljičnim vlaknima ne osjeća značajno povećanje topline nakon 10 metaka kontinuirane paljbe. Kundak je presvučen karbonskim vlaknima koje proizvodi AG Composites.

Merkel Jagd- und Sportwaffen GmbH iz Sura u Njemačkoj službeno je lansirao novu lovačku pušku. Njegov vrhunac je kundak izrađen od ugljičnih vlakana, razvijen i proizveden od strane COTESA GmbH, Mitveda dobavljača zrakoplova i automobila.

 

 

Uložak od kompozitnih karbonskih vlakana

 

Moderne lovačke puške moraju podlijegati strogim propisima, ali također moraju biti jednostavne za rukovanje i, naravno, sposobne precizno pucati. Međutim, sportske puške postaju teže, a ne lakše zbog raznih dodataka i modula dodatne opreme, a Merkleov novi razvoj "Helix Carbon" fokusiran je na kundak puške. Kao kompozitni materijal, karbonska vlakna su vrlo čvrsta, lagana i elegantnog izgleda. Višedijelni kundak od karbonskih vlakana također ima mekanu, opipljivu površinu u području lovačkog obraza ili u području držanja. To osigurava posebno siguran zahvat, što omogućuje ispaljivanje preciznih metaka. Bullet razvoj do danas, odavno je iz prošlosti jednostavnog stila i jedne funkcije, evoluirao je u više znanstvenih sadržaja, funkcija je raznolikiji proizvod. Cjeloviti metak obično se sastoji od četiri dijela: projektila, čahure i kapisle, a svaki se dio zasebno dovršava u procesu proizvodnje, a u proizvodnji metka potrebno je više od sto kompliciranih procesa.

 

Već duže vrijeme razvijene zemlje u svijetu istražuju područje lakog naoružanja i streljiva. Cijelo vrijeme, sirovine za proizvodnju čahura su uglavnom mesing i čelik, čelik se koristi kao sirovina u Kini i Rusiji, a mesing se uglavnom koristi u Europi i Americi. Sada postoji "kompozitni uložak". Ovi kompozitni materijali, kao što su celuloza, najlon i poliuretanski pretpolimeri, koriste se za pripremu kompozitnih ljuski, ramena ljuske i vrata školjke. Metak i dalje koristi bojevu glavu, kapuljaru i streljivo, ali je čahura izrađena od kompozitnog materijala. Kompozitna kućišta strojno se obrađuju injekcijskim prešanjem, a zatim hladnom strojnom obradom s bazom kućišta od mesinga. To uključuje upotrebu udubljenog injekcijskog prešanja za umetanje metka u kompozitno tijelo patrone tako da se otvor čahure automatski zatvori, eliminirajući potrebu za čvrstim otvorom i postupkom premazivanja koji se obično koristi u metalnim čaurama kako bi se osiguralo da je patrona vodootporna i otporna na vlagu. otporan.

 

lagana

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

Lagani metak također ima veću točnost, brzinu cijevi i bolju balističku izvedbu. Kada prijeđete na polimerni uložak, moći ćete nositi više streljiva uz manju težinu. Sedam 30-opremnika za ukupno 210 metaka standardno je za vojnike. Umjesto toga s kompozitnim granatama, vojnici mogu nositi 300 metaka s istim teretom. Ako su još uvijek naoružani s 210 metaka, vojnik može nositi više vode ili opreme potrebne za misiju.

Troškovi prijevoza streljiva su također vrlo skupi, svaki zrakoplov je opremljen topovima, a težina streljiva je vrlo velika. Smanjenje težine metaka može smanjiti broj ili broj transportnih vozila koja se koriste u logističkoj potpori trupa, uvelike smanjujući troškove transporta i skraćujući vrijeme transporta.

 

Toplinska vodljivost

Još jedna prednost kompozitnog uloška je način na koji provodi toplinu. Toplina je važan faktor u svakom vatrenom oružju. Kompozitni uložak je izolator, a mjed je materijal koji provodi toplinu. Kada se mesingana čahura opali, toplina i pritisak iz čahure će se prenijeti na ležište i cijev, stvarajući visoku temperaturu i tlak u ležištu, ubrzavajući trošenje materijala cijevi i skraćujući životni vijek cijevi. Zbog velikog specifičnog toplinskog kapaciteta kompozitnih materijala, odnosno slabe toplinske vodljivosti, toplina na metku se ne može lako prenijeti na komoru i cijev, kako bi se smanjila akumulacija topline na cijevi i unutar cijevi u procesu zrna. brzo pucanje, usporavaju trošenje i ablaciju materijala cijevi i produžuju životni vijek cijevi.

 

Stabilnost u različitim okruženjima

Prijenos topline također utječe na stabilnost streljiva u različitim okruženjima. Budući da kompozitne čahure nemaju mnogo utjecaja na metke u različitim okruženjima, meci iz kompozitnih čahura imaju tendenciju da se ponašaju stabilnije u različitim okruženjima.

 

 

Pošaljite upit
Kontaktirajte nasako imate bilo kakvih pitanja

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

Kontaktirajte odmah!