Aplicarea materialelor compozite avansate în echipamentele militare -- arme de foc și muniție

Dec 30, 2022

Lăsaţi un mesaj

Fibra de carbon se înfășoară în jurul țevii

 

În căutarea preciziei la distanță lungă, puștile cu lunetă au de obicei țevi grele pentru a asigura precizia, ceea ce face ca armele să fie puțin mai puțin portabile. Pușca de lunetist MPR de la Christensen Weapons rezolvă această problemă prin înfășurarea fibrei de carbon în jurul unui țevi cu diametru mai mic.

 

page-510-258

 

Materialele din fibră de carbon sunt la fel de diverse ca metalele, iar aliajele cu diferite combinații de elemente metalice variază, la fel și fibrele de carbon, adezivii, tehnicile de turnare și procesele de fabricație care produc produse cu proprietăți diferite. Christensen Weapons a fost în dezvoltare de mulți ani, iar în 1995 a introdus prima țeavă cu un material învelit din fibră de carbon.

 

page-264-172

 

Butoiul bobinat din fibră de carbon are trei avantaje principale: poate reduce foarte mult masa butoiului; Butoiul are mai multă disipare a căldurii și este mai rigid decât un butoi de aceeași masă. Capacitatea termică a țevii ușoare echipate cu arme de foc convenționale este relativ mică. În timpul tragerii continue, țeava este predispusă la deformare din cauza supraîncălzirii, ceea ce duce la o precizie foarte redusă a tragerii. Acesta este motivul pentru care țevile grele sunt atât de populare pentru trageri precise, deoarece pot menține o precizie bună în timp ce trag continuu.

 

page-313-233

 

Proof Research, o companie de dezvoltare a armelor de foc cu sediul în Montana, SUA, a produs o țeavă acoperită cu fibră de carbon care îmbunătățește dramatic precizia, durabilitatea și durata de viață a țevii, a raportat Apărarea Națională. Butoiul din fibră de carbon nu are limitări de scalare și continuăm să explorăm posibilitatea de a utiliza în cele din urmă acest butoi în arme pentru tancuri, avioane și nave de război.

 

page-636-515

 

Butoiul învelit în fibră de carbon este cu 64 la sută mai ușor decât un țevi de oțel tradițional și îmbunătățește disiparea căldurii, ceea ce reduce temperatura țevii și prelungește durata de viață a acestuia, în plus față de reducerea vibrațiilor pistolului. Metoda de proiectare asigură că starea de tensiune a cilindrului este în concordanță cu o varietate de intervale diferite de temperatură. Folosind tehnologia fibrei de carbon, greutatea poate fi redusă fără a sacrifica performanța.

 

page-659-404

 

Metodă de stratificare cu mai multe unghiuri preimpregnate pentru a asigura rezistența cilindrului în mai multe direcții.

 

page-653-408

 

 

Suport pentru mitralieră din compozit din fibră de carbon

 

Suportul pentru mitralieră din compozit din fibră de carbon este diferit de materialul metalic, suportul pentru mitralieră din fibră de carbon compozită este anizotrop, iar principala cerință este de a rezolva problema vibrațiilor planului longitudinal. Prin urmare, folosim această proprietate a materialului compozit, pentru a crește rigiditatea longitudinală a acestuia, alegem designul de întindere și unghiul de înfășurare pentru a îndeplini cerințele de rigiditate ale structurii cadrului pistolului.

 

page-562-350

 

Pentru materialele compozite, pot fi proiectate rigiditatea lor și alți parametri, care sunt direct legați de unghiul de înfășurare al fibrei de carbon. Conform teoriei îndoirii laminare, fasciculul laminar se află într-o stare pură de încovoiere sub acțiunea forțelor externe. Pentru a îndeplini rezistența la încovoiere a tijei originale a cadrului, se adoptă metoda de proiectare a rigidității egale pentru a asigura caracteristicile de potrivire dinamică ale structurii. Rigiditatea cadrului pistolului ar trebui să fie echivalentă cu cea a structurii originale de oțel atunci când se proiectează cadrul pistolului, iar apoi forma secțiunii transversale și dimensiunea structurii cadrelor din față și din spate trebuie determinate în funcție de unghiul de înfășurare și de alți factori asigurați-vă că rigiditatea longitudinală nu va fi slăbită. Pentru a asigura rigiditatea longitudinală, pot fi utilizate două metode de pavaj: una este utilizarea unghiului de înfășurare mic sau metoda de înfășurare plană, iar cealaltă este utilizarea metodei de pavaj longitudinal. În funcție de utilizarea echipamentului, utilizarea finală a stratului longitudinal și metoda de înfășurare în spirală combinată.

 

page-649-406

 

Cadrul mitralierei de calibru mare din material compozit din fibră de carbon poate reduce foarte mult greutatea mitralierei și poate îmbunătăți manevrabilitatea acesteia. În comparație cu cadrul din oțel, greutatea cadrului compozit din fibră de carbon este redusă cu 25%. Greutatea cadrului mitralierei este redusă foarte mult atunci când se utilizează material compozit din fibră de carbon. În condiția reducerii considerabile a masei cadrului mitralierei, mitraliera poate garanta în continuare precizia de răspândire a tragerii continue și a fost îmbunătățită. Rezultatele analizei dinamice structurale și ale testului de acuratețe a distribuției arată că este fezabilă fabricarea cadrelor de mitralieră cu rășină epoxidică armată cu fibră de carbon, ceea ce deschide o nouă cale pentru proiectarea cadrului pistolului.

Pușca Waypoint 2020 de la Springfield Armory a câștigat premiul anual Editors' Choice al revistei On Target.

 

 

Stoc compozit din fibră de carbon

 

Modelul obișnuit are un butoi din oțel inoxidabil cu o față crestă, în timp ce modelul mai avansat are un butoi învelit în fibră de carbon BSF, fiecare cu o garanție de precizie de 0.75MOA. Butoiul învelit în fibră de carbon nu simte o creștere semnificativă a căldurii după 10 runde de tragere continuă. Stocul este îmbrăcat cu fibră de carbon fabricată de AG Composites.

Merkel Jagd- und Sportwaffen GmbH din Sur, Germania a lansat oficial o nouă armă de vânătoare. Punctul său culminant este un stoc de pușcă din fibră de carbon, dezvoltat și produs de COTESA GmbH, un furnizor Mitveda de avioane și mașini.

 

 

Cartuș compozit din fibră de carbon

 

Puștile moderne de vânătoare trebuie să fie supuse multor reglementări grele, dar trebuie să fie și ușor de manevrat și, desigur, capabile să tragă cu precizie. Cu toate acestea, puștile sport tind să devină mai grele decât mai ușoare datorită diverselor module suplimentare și accesorii, iar noua dezvoltare „Helix Carbon” de la Merkle se concentrează pe stocul puștii. Ca material compozit, fibra de carbon este foarte puternică, ușoară și elegantă în aspect. Cutia de pușcă din mai multe piese din fibră de carbon are, de asemenea, o suprafață moale, tactilă în zona obrazului vânătorului sau în zona de prindere. Acest lucru asigură o prindere deosebit de sigură, făcând posibilă tragerea de gloanțe precise. Dezvoltarea Bullet până în prezent, a fost mult timp de la stilul trecut simplu și o singură funcție, a evoluat într-un conținut mai științific, funcția este produsul mai diversificat. Un glonț complet este de obicei alcătuit din patru părți: proiectilul, carcasa obuzelor și amorsa, iar fiecare parte este finalizată independent în procesul de producție, iar producția unui glonț necesită mai mult de o sută de procese complicate.

 

De mult timp, țările dezvoltate din lume explorează domeniul armelor ușoare și munițiilor. Tot timpul, materiile prime pentru producția de carcasă sunt în principal alamă și oțel, oțelul este folosit ca materie primă în China și Rusia, iar alama este folosită în principal în Europa și America. Acum există un „cartuș compozit”. Aceste materiale compozite, cum ar fi celuloza, nailonul și prepolimerii poliuretanici, sunt utilizate pentru a prepara învelișuri compozite, umerii și gâturile cochiliei. Glonțul folosește încă un focos, amorsare și muniție, dar carcasa este realizată din material compozit. Carcasele compozite sunt prelucrate prin turnare prin injecție și apoi prelucrate la rece cu baza carcasei din alamă. Aceasta include utilizarea turnării prin injecție încastrate pentru a introduce glonțul în corpul cartușului compozit, astfel încât gura carcasei să se etanșeze automat, eliminând necesitatea gurii strânse și a procesului de acoperire utilizat în mod obișnuit în carcasele metalice pentru a se asigura că cartuşul este impermeabil și la umiditate. rezistent.

 

ușoară

Cea mai importantă diferență dintre carcasa din compozit și carcasa din alamă este că greutatea este redusă cu până la 30 până la 40 la sută. Acest lucru poate să nu atragă consumatorul mediu, dar are implicații foarte reale pentru armată.

Glonțul ușor are, de asemenea, o precizie mai mare, o viteză a gurii și o performanță balistică mai bună. Când treceți la un cartuș de polimer, veți putea transporta mai multă muniție cu o greutate mai mică. Șapte reviste 30-runde pentru un total de 210 runde sunt standard pentru soldați. În schimb, cu obuze compozite, soldații pot transporta 300 de cartușe cu aceeași încărcătură. Dacă sunt încă înarmați cu 210 cartușe, soldatul poate transporta mai multă apă sau echipament necesar misiunii.

Costurile de transport al muniției sunt, de asemenea, foarte scumpe, fiecare aeronavă este echipată cu arme, iar greutatea muniției este foarte considerabilă. Reducerea greutății gloanțelor poate reduce numărul sau numărul de vehicule de transport utilizate în sprijinul logistic al trupelor, reducând considerabil costurile de transport și scurtând timpul de transport.

 

Conductivitate termică

Un alt avantaj al unui cartus compozit este modul in care conduce caldura. Căldura este un factor important în fiecare armă de foc. Cartușul compozit este un izolator, iar alama este un material termoconductor. Când se trage un cartuş din alamă, căldura şi presiunea cartuşului vor fi transferate în cameră şi în butoi, creând temperatură şi presiune ridicată în cameră, accelerând uzura materialului butoiului şi scurtând durata de viaţă a butoiului. Datorită capacității termice specifice ridicate a materialelor compozite, și anume conductivitatea termică slabă, căldura de pe glonț nu poate fi transferată cu ușurință în cameră și țeava, astfel încât să se reducă acumularea de căldură pe țeavă și în interiorul cilindrului în procesul de tragere rapidă, încetinește uzura și ablația materialelor țevilor și prelungește durata de viață a țevii.

 

Stabilitate în diferite medii

Transferul de căldură afectează, de asemenea, stabilitatea muniției în diferite medii. Deoarece carcasele compozite nu au un efect prea mare asupra gloanțelor din diferite medii, gloanțele din carcasele compozite tind să se comporte mai stabil în medii diferite.

 

 

Trimite anchetă
Contactaţi-nedaca ai vreo intrebare

Ne puteți contacta prin telefon, e-mail sau formularul online de mai jos. Specialistul nostru vă va contacta înapoi în scurt timp.

Contactați acum!