Add-on perfore zırh plakaların deneysel balistik performans analizleri

Abstract

Farklı mekanik özelliklere sahip yenilikçi hafif ve çok fonksiyonlu malzemelerin kullanımı, zırhlı aracın hareket kabiliyeti ve performansını tehlikeye atmadan istenen balistik korumayı sağlamak için önemli bir ihtiyaç haline gelmiştir. Zırhlı bir savaş aracının gövdesine (alüminyum veya zırh çeliği) veya kulesine monte edilen ek plakalardan oluşan ek zırh, son zamanlarda önemli bir zırh adayı olarak kabul edilmektedir. Bu tür bir zırh, farklı teknolojiler ve malzemeler kullanılarak uygulanabilir ve son kullanıcılara balistik tehditlere karşı en yüksek koruma seviyesini sağlamayı amaçlar. Bu çalışma, farklı perfore zırh plakaları arasındaki mesafe, delik çapları, delikler arasındaki mesafe, zırh plakalarının kalınlığı ve sertliğinin etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. MIL-DTL-46100 ve MIL-DTL-32332-CL2'ye göre üretilen yüksek sertlikte zırh çeliğinden yapılmış perfore plakalar, Stanag 4569 standarttı dikkate alınarak ve 12.7 x 99 AP zırh delici mermilere (seviye 3+) karşı balistik performansları test edilmiştir. Test sonuçlarına göre, plakalar arasındaki mesafenin artırılması delinme olasılığını azaltırken, delik çapı ve delikler arasındaki mesafe plakanın delinme ve enerji emme kapasitesi üzerinde ciddi bir etkiye sahiptir. Perfore plakalardaki büyük delik çapları onları daha hafif yapar ama delinmeye karşı daha az dirençli hale getirirken, daha küçük delik çapları balistik performansı artırır ancak toplam ağırlığı da artırır. Küçük veya büyük deliklere sahip olsalar da perfore zırh plakaları, mermiyi asimetrik kuvvetler aracılığıyla delmekten kaçınarak, mermi yörüngesinden sapmasına, mermi kırılmasına ve mermi burun erozyonuna neden olur. Daha kalın ve yüksek sertlikteki zırh plakaları, ağırlık maliyeti karşılığında delinmeye karşı çok daha iyi balistik direnç gösterir. The use of innovative lightweight and multifunctional materials with different mechanical properties to provide the desired ballistic protection without compromising the armored vehicle's mobility and performance has become an important need. Add-on armor, which is composed of additional plates mounted on the body (aluminum or armor steel) or turret of an armored combat vehicle, is considered an important armor candidate recently. This type of armor can be applied using various technologies and materials to provide end-users with the highest level of protection against ballistic threats. This study aims to investigate the effect of the distance between two different perforated armor plates, hole diameters, spacing between holes and thickness and hardness of the materials of the perforated armor plates. Perforated plates made of high-hardness armor steel and manufactured according to MIL-DTL-46100 and MIL-DTL- 32332-CL2, were selected according to Stanag 4569 standards and tested for their ballistic performance against 12.7 x 99 AP armor-piercing ammunition (level 3+). According to the test results, it was found that increasing the distance between plates would reduce the probability of penetration, while the hole diameter and spacing between holes have a serious impact on the penetration and energy absorption capacity of the plate. Large hole diameters in perforated plates make them lighter but less resistant to penetration, while smaller hole diameters increase ballistic performance but also increase the total weight. No matter having small or larger holes, perforated armor plates defat the penetration by means of asymmetric forces causing the projectile to deviate from incident trajectory, projectile fracture, and projectile nose erosion. Thicker and high hardness armor plates show much better ballistic resistance against penetration on the expense of weight.