«Короче говоря, мы обнаружили, что сталь-CMF обеспечивает гораздо большую защиту, чем все другие существующие материалы для брони, при этом значительно снижая вес», — говорит Афсане Рабиеи, старший автор статьи о работе и профессор механической и аэрокосмической техники в NC State. . «Мы можем обеспечить такую же защиту, как существующая стальная броня, при небольшом весе — или обеспечить гораздо большую защиту при том же весе.«На многих военных машинах используется броня из катаной гомогенной стали, которая весит в три раза больше, чем наша сталь CMF», — говорит Рабие. «Основываясь на подобных тестах, мы считаем, что можем заменить этот стальной прокат на сталь CMF без ущерба для безопасности, лучше блокируя не только фрагменты, но и взрывные волны, которые вызывают травмы, такие как серьезные травмы головного мозга.
Это уменьшило бы вес автомобиля. значительно, увеличивая расход топлива и производительность автомобиля ».Для этого исследования исследователи выпустили снаряд HEI калибра 23 × 152 мм (мм), который часто используется в зенитных орудиях, по алюминиевой ударной пластине толщиной 2,3 мм.
Стальные пластины CMF размером 10 на 10 дюймов — толщиной 9,5 или 16,75 мм — располагались на расстоянии 18 дюймов от алюминиевой ответной планки. Исследователи установили, что сталь-CMF выдерживает ударную волну, а также медные и стальные осколки, образовавшиеся в результате взрыва снаряда, а также алюминий от ударной пластины.
«Сталь CMF обеих толщин остановила взрывную волну, а сталь CMF толщиной 16,75 мм остановила все осколки размером от 15 мм2 до более 150 мм2», — говорит Рабие. «9,5-миллиметровая стальная CMF-пластина остановила большинство, но не все, осколки. Исходя из результатов, 10-миллиметровая стальная CMF-пластина остановила бы все осколки».Исследователи также разработали компьютерные модели того, как будет работать пластина из стали-CMF.
По сравнению с экспериментальными результатами модель очень близка. Затем исследователи использовали эту модель, чтобы предсказать, как алюминиевая броня 5083 — тип брони, уже имеющийся на рынке, имеющий такой же вес и толщину, как 16,75-миллиметровая стальная CMF — будет работать против снарядов HEI.
Модель показала, что в то время как алюминиевая броня, имеющая такой же вес, что и панели из стали-CMF, останавливала все осколки, алюминиевая броня изгибалась и позволяла осколкам проникать гораздо глубже. Это привело бы к большему повреждению панели, передавая большое количество стресса солдатам или оборудованию за броней. Сталь-CMF, с другой стороны, поглощает энергию взрывной волны и летящих осколков за счет локальной деформации полых сфер, оставляя броню из стали-CMF под значительно меньшим напряжением, обеспечивая большую защиту от осколков и взрывных волн.
Следующие шаги включают испытания стального CMF против самодельных взрывных устройств (СВУ) и крупнокалиберной навесной баллистики. Исследователи уже проверили эффективность CMF против ручного штурмового оружия, радиации и сильной жары.