Una nueva investigación de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Dirección de Tecnología Aplicada de Aviación del Ejército de EE. UU. Muestra que la espuma de metal compuesto de acero inoxidable CMF puede bloquear la presión de explosión y la fragmentación a 5,000 pies por segundo de rondas de alta explosividad incendiaria HEI que detona solo 18pulgadas de distancia.
"En resumen, descubrimos que el CMF de acero ofrece mucha más protección que todos los demás materiales de blindaje existentes al tiempo que reduce notablemente el peso", dice Afsaneh Rabiei, autor principal de un artículo sobre el trabajo y profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial enEstado de Carolina del Norte ". Podemos proporcionar tanta protección como la armadura de acero existente a una fracción del peso, o proporcionar mucha más protección con el mismo peso.
"Muchos vehículos militares usan armaduras hechas de acero homogéneo laminado, que pesa tres veces más que nuestro CMF de acero", dice Rabiei. "Según pruebas como estas, creemos que podemos reemplazar ese acero laminado con CMF de acero sinsacrificando la seguridad, bloqueando mejor no solo los fragmentos sino también las ondas de explosión que son responsables de traumas como lesiones cerebrales importantes. Eso reduciría significativamente el peso del vehículo, mejorando el consumo de combustible y el rendimiento del vehículo ".
Para este estudio, los investigadores dispararon una ronda HEI de 23 × 152 milímetros mm, a menudo utilizada en armas antiaéreas, en una placa de aluminio de 2,3 mm de espesor. Placas de acero CMF de 10 pulgadas por 10 pulgadas- ya sea de 9.5 mm o 16.75 mm de grosor - se colocaron a 18 pulgadas de la placa de ataque de aluminio.Los investigadores evaluaron que el CMF de acero resistió contra la ola de presión de explosión y contra los fragmentos de cobre y acero creados por la ronda explosiva, comoasí como aluminio de la placa de ataque.
"Ambos espesores de CMF de acero detuvieron la onda expansiva, y el CMF de acero de 16,75 mm detuvo todos los fragmentos de 15 mm2 a más de 150 mm2", dice Rabiei. "El CMF de acero de 9,5 mm se detuvo más, pero notodos, de los fragmentos. Según los resultados, una placa de acero CMF de 10 mm habría detenido todos los tamaños de fragmentos ".
Los investigadores también desarrollaron modelos informáticos de cómo funcionaría la placa de acero CMF. En comparación con los resultados experimentales, el modelo coincidía muy estrechamente. Luego, los investigadores utilizaron el modelo para predecir cómo la armadura de aluminio 5083, un tipo de armadura yaen el mercado que tiene un peso y grosor similar al CMF de acero de 16,75 mm, funcionaría contra rondas HEI.
El modelo mostró que, si bien la armadura de aluminio de peso similar a los paneles de acero-CMF detendría todos los fragmentos, la armadura de aluminio se abrocharía y permitiría que los fragmentos penetraran mucho más profundamente. Esto provocaría más daño al panel, transfiriendograndes cantidades de estrés para los soldados o el equipo detrás de la armadura. El acero-CMF, por otro lado, absorbe la energía de la onda expansiva y los fragmentos voladores a través de la deformación local de las esferas huecas, dejando la armadura de acero-CMF bajo una tensión considerablemente menor.- ofreciendo más protección contra fragmentos y ondas de explosión.
Los siguientes pasos incluyen probar el CMF de acero contra dispositivos explosivos improvisados IED y balística montada de alto calibre. Los investigadores ya han probado el rendimiento del CMF contra armas de asalto de mano, radiación y calor extremo.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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