İngiltere’nin FV 4211 deney tankının 1971’de ortaya çıkmasına kadar hiçbir tankta veya zırhlı araçta kompozit zırh kullanılmamıştır.. FV 4211 aslında tankların Chobham zırhını kullanabileceğini göstermek için yeniden tasarlanan bir Chieftain tankıydı.
İki veya daha fazla malzemenin makro-düzeyde bir araya getirilmesiyle oluşturulan ve yeni özelliklere sahip malzemelere Kompozit Malzeme denir.
Kompozit malzemelerin sınıflandırılması ise şu şekildedir:
a) Matrise Göre -Polimer Matris Kompozitler -Metal Matris Kompozitler -Seramik Matris Kompozitler
b) Takviyeye Göre -Elyaf takviyeli kompozitler -Parçacık takviyeli kompozitler -Tabakalı kompozit malzemeler O zamandan beri neredeyse bütün yeni ana muharebe tankları bir tür karma veya çok katmanlı zırhla üretildi. Tanklarda zırh bileşimi ve yapısı çoğunlukla gizlenmektedir.Araştırılan bazı materyaller ve zırh konfigürasyonuyla ilgili bilinenlerden elde ettikleri koruma önlemleri ölçülebilir. Örneğin, çok sert malzemelerde olduğu iyi bilinmektedir.
Önemli derecede daha fazla direnç sunmak ve yoğunluğuna bağlı olarak, Çukur İmla Hakkı kullanan mühimmatlar için Cam ve seramik gibi malzemeler kullanılmıştır.Bu özellikle sinterlenmiş alüminyum oksit veya alümina (Al-O3) için geçerlidir, yaklaşık 200 ila 270 MN / m2 gerilme mukavemetine sahiptir ve bu nedenle camdan çok daha güçlü ve zırh olarak kullanım için daha uygundur.Farklı saflık derecelerinde alümin veya alüminyum oksit (Al2O3), en çok kullanılan gelişmiş seramik malzemedir.
Yaklaşık 3450 ila 3600 kg / m3 arasında değişen alüminyum oksidin yoğunluğu, camdan daha fazladır. Bununla birlikte, kütle verimliliği yüksektir.Aslında, seramik ve camın kütle verimliliği yaklaşık 2 ila 3 arasında değişmektedir.
Alüminyum oksit, kendi başına kullanılamayacak kadar, kırılgandır ve katmanlı veya lamine zırh oluşturmak için çelik veya alüminyum alaşımlarıyla birleştirilmelidir.En basit haliyle bu tür zırh, bir iç alüminyum oksit fayans veya blok katmanından ve bir dış çelik veya alüminyum katmanından oluşur.Daha sofistike versiyonları, seramik ve metalin alternatif katmanları ile oluşur.
Yüksek mukavemetli ESR çelik tanksavarlara karşı RHA’dan daha etkilidir.Elektro cüruf altında ergitme (ESR – Electroslag Remelting) özellikle takım çeliği üretiminde ve havacılık, termik ve nükleer enerji santralleri, savunma sanayii gibi kritik uygulamalarda kullanılan nitelikli alaşımların ergitilmesi ve saflaştırılması için geliştirilen ve kullanılan bir sistemdir.
Çelik veya alüminyum katmanlar içerdiğinden, lamine zırhın kütle verimliliği, seramiklerinki kadar yüksek değildir fakat yine de tanksavarlara karşı monolitik RHA’dan çok daha etkilidir.Örneğin, bir alüminyum oksit tabakası ve bir yüksek dayanımlı çelik destek katmanından oluşan bir kompozitin kütle verimi 2.0 olduğu kanıtlanmıştır.Alternatif metalik zırh katmanları ve uygun metalik olmayan malzemeler içeren diğer çok katmanlı zırh tiplerinden de benzer sonuçlar beklenebilir. Ayrıca, çok katmanlı zırhın etkinliği daha da arttırılabilir.
Böylece RHA bile, tek parça kalınlıktaki hali ile aynı toplam kalınlıktaki aralıklı plaka dizileri ile değiştirilerek tanksavarlara karşı daha etkili hale getirilebilir.Aralıklı katmanlardan oluşan zırh, kaçınılmaz olarak daha çok yer kaplayabilir ve hantal olabilir. Bu, çok katmanlı zırha dahil edilebilecek olan boşluk miktarı için bir sınır belirler.
Tanksavarların nüfuzuna karşı dirençli olmakta etkili olmasının yanı sıra, alüminyum oksit, kinetik enerji mermilerine karşı ve özellikle küçük mermilere karşı çok etkilidirler.Eşdeğer çelik zırhlara göre çok daha düşük ağırlığı vardır ve ağırlık dengesini sağlamak için bir alüminyum tabakası veya takviyeli plastikten desteklenmiş seramiklerin kullanımı 1960’larda Amerika Birleşik Devletleri’nde başladı.
M2 Bradley için ABD Ordusu deneysel bir kompozit gövdeli üretim izlemiştir. Bu, yaygın olarak kullanılan E-cam elyaflarından daha güçlü olan ve kompozitin geri kalanının% 68’ini oluşturan katı S-cam elyaf yüzeylerine sahipti.Balistik korumasını arttırmak için, gövdenin dikey yüzeyleri, ağırlığına bağlı olarak balistik olarak alüminyum oksitten daha üstün olan ancak daha pahalı olan titanyum diborid (TiB2) çinileri ile kaplanmıştır.Poliester bağlı S-cam elyafın titanyum diborid karolarla kombinasyonu, standart alüminyum alaşımlı zırhdan yüzde 27 daha az ağırlığa sahip bir gövde ile sonuçlandı.
E-camı: Takviye elyaflarının üretiminde en çok kullanılan cam türüdür. Düşük maliyet, iyi yalıtım ve düşük su emiş oranı özelliklerine sahiptir.
S-Camı: Yüksek maliyetli ve yüksek performanslı bir malzemedir. Elyaf içindeki tellerin çapları E Cam’ın yarısı kadardır, böylelikle elyaf sayısı fazlalaşır dolayısıyla birleşme özelliklerinin daha güçlü olması anlamına gelen daha sert yüzey elde edilebilmektedir.
C-Camı: Yüksek kimyasal direnç gösterir. Depolama tankları gibi yerlerde kullanılır. Mekanik özellikleri düşüktür.
Yazar: Hakan A. Kaynak: SavunmaSanayiST.com
