Použití pokročilých kompozitních materiálů ve vojenském vybavení -- střelných zbraních a munici

Dec 30, 2022

Zanechat vzkaz

Uhlíkové vlákno obaluje hlaveň

 

Ve snaze o přesnost na dlouhou vzdálenost mají odstřelovací pušky obvykle těžké hlavně, aby byla zajištěna přesnost, což činí zbraně o něco méně přenosné. Odstřelovací puška MPR od Christensen Weapons řeší tento problém obalením uhlíkových vláken kolem hlavně menšího průměru.

 

page-510-258

 

Materiály z uhlíkových vláken jsou stejně rozmanité jako kovy, a jak se liší slitiny s různými kombinacemi kovových prvků, liší se i uhlíková vlákna, lepidla, lisovací techniky a výrobní procesy, které produkují produkty s různými vlastnostmi. Christensen Weapons se vyvíjela mnoho let a v roce 1995 představila první hlaveň s obaleným materiálem z uhlíkových vláken.

 

page-264-172

 

Navinutá hlaveň z uhlíkových vláken má tři hlavní výhody: může výrazně snížit hmotnost hlavně; Hlaveň má větší odvod tepla a je tužší než hlaveň stejné hmotnosti. Tepelná kapacita lehké hlavně vybavené konvenčními střelnými zbraněmi je poměrně malá. Při nepřetržité střelbě je hlaveň náchylná k deformaci v důsledku přehřátí, což má za následek značně sníženou přesnost střelby. To je důvod, proč jsou těžké hlavně tak oblíbené pro přesnou střelbu, protože si dokážou udržet dobrou přesnost při nepřetržité střelbě.

 

page-313-233

 

Proof Research, společnost zabývající se vývojem střelných zbraní se sídlem v americké Montaně, vyrobila hlaveň potaženou uhlíkovými vlákny, která dramaticky zlepšuje přesnost střelby, odolnost a životnost hlavně, uvedla National Defense. Hlaveň z uhlíkových vláken nemá žádná omezení škálování a nadále zkoumáme možnost případného použití této hlaveň ve zbraních pro tanky, letadla a válečné lodě.

 

page-636-515

 

Hlaveň obalená uhlíkovými vlákny je o 64 procent lehčí než tradiční ocelová hlaveň a zlepšuje odvod tepla, což snižuje teplotu hlavně a prodlužuje její životnost, navíc snižuje vibrace zbraně. Metoda návrhu zajišťuje, že stav napětí hlavně je konzistentní s řadou různých teplotních rozsahů. Pomocí technologie uhlíkových vláken lze snížit hmotnost bez obětování výkonu.

 

page-659-404

 

Prepreg víceúhlová, vícevrstvá metoda vrstvení pro zajištění pevnosti hlavně ve více směrech.

 

page-653-408

 

 

Kompozitní držák kulometu z uhlíkových vláken

 

Kompozitní držák kulometu z uhlíkových vláken se liší od kovového materiálu, kompozitní držák kulometu z uhlíkových vláken je anizotropní a hlavním požadavkem je vyřešit problém vibrací v podélné rovině. Proto využíváme této vlastnosti kompozitního materiálu, abychom zvýšili jeho podélnou tuhost, zvolili provedení uložení a úhel navíjení tak, aby vyhovovaly požadavkům na tuhost konstrukce rámu zbraně.

 

page-562-350

 

U kompozitních materiálů lze navrhnout jejich tuhost a další parametry, které přímo souvisí s úhlem navíjení uhlíkových vláken. Podle teorie laminárního ohybu je laminární nosník působením vnějších sil v čistém ohybovém stavu. Aby byla zajištěna pevnost v ohybu původní tyče rámu, byla přijata metoda návrhu stejné tuhosti, aby se zajistily dynamické přizpůsobení vlastností konstrukce. Tuhost rámu zbraně by měla být při navrhování rámu zbraně ekvivalentní tuhosti původní ocelové konstrukce a poté by se měl tvar průřezu a velikost konstrukce předního a zadního rámu určit podle úhlu navíjení a dalších faktorů. zajistit, že podélná tuhost nebude oslabena. Pro zajištění podélné tuhosti lze použít dvě metody pokládky: jednou je použití metody malého vinutí Úhlové nebo rovinné vinutí a druhou je použití metody podélné dlažby. Podle použití zařízení je konečné použití kombinované metody podélného pokládání a spirálového navíjení.

 

page-649-406

 

Rám velkorážního kulometu vyrobený z kompozitního materiálu z uhlíkových vláken může výrazně snížit hmotnost kulometu a zlepšit jeho manévrovatelnost. Ve srovnání s ocelovým rámem je hmotnost rámu z uhlíkových vláken snížena o 25 procent. Hmotnost rámu kulometu je výrazně snížena při použití kompozitního materiálu z uhlíkových vláken. Za podmínky výrazného snížení hmotnosti rámu kulometu může kulomet stále zaručovat přesnost šíření plynulé střelby a byl vylepšen. Výsledky strukturální dynamické analýzy a testu přesnosti distribuce ukazují, že je možné vyrobit rámy kulometů s epoxidovou pryskyřicí vyztuženou uhlíkovými vlákny, což otevírá novou cestu pro konstrukci rámu zbraní.

Puška Waypoint 2020 od Springfield Armory vyhrála výroční cenu časopisu On Target Editors' Choice.

 

 

Kompozitní pažba z uhlíkových vláken

 

Běžný model má hlaveň z nerezové oceli se zářezem, zatímco pokročilejší model má hlaveň obalenou uhlíkovými vlákny BSF, každá se zárukou přesnosti 0.75MOA. Hlaveň obalená uhlíkovými vlákny nepociťuje po 10 ranách nepřetržité střelby výrazný nárůst tepla. Pažba je opláštěna uhlíkovými vlákny od AG Composites.

Společnost Merkel Jagd- und Sportwaffen GmbH v německém Sur oficiálně uvedla na trh novou loveckou zbraň. Jeho vrcholem je pažba z uhlíkových vláken vyvinutá a vyrobená společností COTESA GmbH, dodavatelem letadel a automobilů Mitveda.

 

 

Kompozitní kazeta z uhlíkových vláken

 

Moderní lovecké kulovnice musí podléhat hodně těžkým regulacím, ale také musí být dobře ovladatelné a samozřejmě umět přesně střílet. Sportovní pušky však mají tendenci být spíše těžší než lehčí díky různým přídavným a doplňkovým modulům a nový vývoj "Helix Carbon" společnosti Merkle se zaměřuje na pažbu pušky. Jako kompozitní materiál je uhlíkové vlákno velmi pevné, lehké a elegantního vzhledu. Vícedílná kulovnicová pažba z uhlíkových vláken má také měkký, hmatový povrch v oblasti lovcovy tváře nebo v oblasti úchopu. To zajišťuje obzvláště bezpečný úchop a umožňuje střílet přesné střely. Bullet vývoj k dnešku, dlouho byl od minulosti jednoduchý styl a jediná funkce, se vyvinul do více vědecký obsah, funkce je více diverzifikovaný produkt. Kompletní střela se obvykle skládá ze čtyř částí: střely, nábojnice a zápalky, přičemž každá část se ve výrobním procesu dokončuje samostatně a na výrobu střely je zapotřebí více než sto složitých procesů.

 

Vyspělé země světa již dlouhou dobu zkoumají oblast lehkých zbraní a střeliva. Surovinou pro výrobu skořepinového pláště jsou po celou dobu především mosaz a ocel, ocel se jako suroviny používá v Číně a Rusku a mosaz se používá hlavně v Evropě a Americe. Nyní existuje "kompozitní kazeta". Tyto kompozitní materiály, jako je celulóza, nylon a polyuretanové prepolymery, se používají k přípravě kompozitních skořepin, ramen skořepin a krčků skořepin. Kulka stále používá hlavici, zápalku a munici, ale plášť je vyroben z kompozitního materiálu. Kompozitní pouzdra jsou obráběna vstřikováním a následně obráběna za studena s mosazným pouzdrem. To zahrnuje použití zapuštěného vstřikovacího lisování pro vložení střely do kompozitního těla nábojnice, takže ústí nábojnice se automaticky utěsní, čímž se eliminuje potřeba těsného ústí a procesu potahování běžně používaného u kovových nábojů, aby bylo zajištěno, že náboj je vodotěsný a odolný proti vlhkosti. odolný.

 

lehká váha

Nejdůležitějším rozdílem mezi kompozitním pláštěm a mosazným pláštěm je snížení hmotnosti až o 30 až 40 procent. To se nemusí líbit běžnému spotřebiteli, ale má to velmi reálné důsledky pro armádu.

Lehká střela má také vyšší přesnost, úsťovou rychlost a lepší balistický výkon. Při přechodu na polymerovou kazetu budete moci nést více střeliva s nižší hmotností. Standardním vybavením vojáků je sedm 30-ranových zásobníků na celkem 210 nábojů. S kompozitními granáty místo toho mohou vojáci nést 300 nábojů se stejným nákladem. Pokud jsou stále vyzbrojeni 210 náboji, může voják nést více vody nebo vybavení nezbytné pro misi.

Náklady na přepravu munice jsou také velmi drahé, každé letadlo je vybaveno zbraněmi a hmotnost munice je velmi značná. Snížení hmotnosti střel může snížit počet nebo počet transportních vozidel používaných při logistické podpoře vojsk, výrazně snížit přepravní náklady a zkrátit dobu přepravy.

 

Tepelná vodivost

Další výhodou kompozitní patrony je způsob, jakým vede teplo. Teplo je důležitým faktorem u každé střelné zbraně. Kompozitní kazeta je izolátor a mosaz je tepelně vodivý materiál. Při vystřelení mosazné nábojnice se teplo a tlak z nábojnice přenese do komory a hlavně, čímž se v komoře vytvoří vysoká teplota a tlak, urychlí se opotřebení materiálu hlavně a zkrátí se životnost hlavně. Vzhledem k vysoké měrné tepelné kapacitě kompozitních materiálů, zejména špatné tepelné vodivosti, nelze teplo na střele snadno přenést do komory a hlavně, aby se snížilo akumulování tepla na hlavni a uvnitř hlavně při procesu rychlá střelba, zpomaluje opotřebení a ablace materiálů hlavně a prodlužuje životnost hlavně.

 

Stabilita v různých prostředích

Přenos tepla také ovlivňuje stabilitu střeliva v různých prostředích. Vzhledem k tomu, že kompozitní pouzdra nemají velký vliv na střely v různých prostředích, střely z kompozitních obalů mají tendenci se v různých prostředích chovat stabilněji.

 

 

Odeslat dotaz