Описание

Введение

Цель исследования данной статьи заключается в разработке аналитической формулы, позволяющей рассчитывать предельную скорость пробития двухслойной керамико-композитной брони. Исследование фокусируется на структурных характеристиках пробиваемой преграды и физико-механических свойствах материалов ударника и брони. Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения эффективности современных средств индивидуальной бронезащиты (СИБ), основанных на использование комбинированной брони, состоящей из внешнего керамического слоя и композитной подложки, что в свою очередь связано с ростом угрозы от бронебойных снарядов.

Методология

В исследовании применялись аналитические методы, основанные на моделировании взаимодействия ударника с брони. Авторы разработали модель, учитывающую процессы деформирования и разрушения материалов, что позволяет рассчитывать баллистическую стойкость комбинированных броневых преград. Для этого использовались данные о физико-механических характеристиках керамических и композитных материалов, проведённые на основе существующих экспериментальных наблюдений.

Основные результаты

Ключевые находки исследования включают в себя формулу для определения предельной скорости пробития, которая была успешно проверена на различных материалах с различной поверхностной плотностью. Статистическая значимость результатов продемонстрировала независимость оптимальных относительных толщин керамических слоев от поверхностной плотности, что является важным аспектом для оптимизации конструкции защитных систем.

Обсуждение и интерпретация

Авторы интерпретируют результаты как подтверждение возможности оптимизации структуры двуслойных броневых преград, что согласуется с ранее проведенными исследованиями в этой области. Результаты показывают, что оптимальные соотношения толщин материалов в броне существенно улучшают ее защитные свойства, что обеспечивает снижение веса брони без потери защиты.

Заключение

Основные выводы статьи подчеркивают, что разработанная аналитическая формула позволяет эффективно рассчитать предельные скорости пробития и оптимизировать конструкции броней. Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты могут быть использованы в инженерной практике при проектировании новых типов брони. Ограничения исследования включают необходимость более точных данных о физико-механических характеристиках материалов. Дальнейшие исследования могут быть направлены на изучение новых материалов и их комбинаций для применения в бронировании.

Ключевые слова и термины

Ключевые термины: пробивание, двухслойные преграды, керамика, органопластик, предельная скорость пробития, оптимизация.

Библиография

• Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В. Материалы и структуры легкой бронезащиты. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014.
• Легкие баллистические материалы. Под ред. А. Бхатнагара. — М.: Изд-во Техносфера. 2011.
• Кобылкин И.Ф., Горбатенко А.А. Феноменологическая модель пробивания керамических преград // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2016.
• Recht R.F. High velocity impact dynamics. — New York: John Willey and Sons. 1990.