De toepassing van geavanceerde composietmaterialen in militaire uitrusting -- vuurwapens en munitie

Dec 30, 2022

Laat een bericht achter

Koolstofvezel wikkelt zich om de loop

 

Om nauwkeurigheid op lange afstand na te streven, hebben sluipschuttersgeweren meestal zware lopen om nauwkeurigheid te garanderen, waardoor de wapens iets minder draagbaar zijn. Het MPR-sluipschuttersgeweer van Christensen Weapons lost dit probleem op door koolstofvezel rond een vat met een kleinere diameter te wikkelen.

 

page-510-258

 

Koolstofvezelmaterialen zijn net zo divers als metalen, en aangezien legeringen met verschillende combinaties van metaalelementen variëren, geldt dat ook voor koolstofvezels, lijmen, vormtechnieken en productieprocessen die producten met verschillende eigenschappen produceren. Christensen Weapons is al vele jaren in ontwikkeling en introduceerde in 1995 de eerste loop met omwikkeld koolstofvezelmateriaal.

 

page-264-172

 

Koolstofvezelgewonden loop heeft drie belangrijke voordelen: het kan de massa van de loop aanzienlijk verminderen; De loop heeft meer warmteafvoer en is stijver dan een loop met dezelfde massa. De warmtecapaciteit van de lichte loop die is uitgerust met conventionele vuurwapens is relatief klein. Tijdens continu vuren is de loop gevoelig voor vervorming door oververhitting, wat resulteert in een sterk verminderde schietnauwkeurigheid. Dit is de reden waarom zware lopen zo populair zijn voor nauwkeurig schieten, omdat ze een goede nauwkeurigheid kunnen behouden terwijl ze continu schieten.

 

page-313-233

 

Proof Research, een bedrijf in de ontwikkeling van vuurwapens gevestigd in Montana, VS, heeft een met koolstofvezel gecoate loop geproduceerd die de schietnauwkeurigheid, duurzaamheid en levensduur van de loop drastisch verbetert, meldde National Defense. De loop van koolstofvezel heeft geen schaalbeperkingen en we blijven de mogelijkheid onderzoeken om deze loop uiteindelijk te gebruiken in wapens voor tanks, vliegtuigen en oorlogsschepen.

 

page-636-515

 

De met koolstofvezel omwikkelde loop is 64 procent lichter dan een traditionele stalen loop en verbetert de warmteafvoer, waardoor de temperatuur van de loop wordt verlaagd en de levensduur wordt verlengd, naast het verminderen van de trillingen van het pistool. De ontwerpmethode zorgt ervoor dat de spanningstoestand van het vat consistent is met een groot aantal verschillende temperatuurbereiken. Door gebruik te maken van koolstofvezeltechnologie kan het gewicht worden verminderd zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties.

 

page-659-404

 

Prepreg multi-angle, meerlaagse laagmethode om de sterkte van het vat in meerdere richtingen te garanderen.

 

page-653-408

 

 

Ondersteuning voor machinegeweren van koolstofvezelcomposiet

 

De ondersteuning van het machinegeweer van koolstofvezelcomposiet verschilt van metaalmateriaal, de ondersteuning van het machinegeweer van koolstofvezelcomposiet is anisotroop en de belangrijkste vereiste is het oplossen van het trillingsprobleem in de lengterichting. Daarom maken we gebruik van deze eigenschap van composietmateriaal om de longitudinale stijfheid te vergroten, het layup-ontwerp en de wikkelhoek te kiezen om te voldoen aan de stijfheidsvereisten van de geweerframestructuur.

 

page-562-350

 

Voor composietmaterialen kunnen hun stijfheid en andere parameters worden ontworpen, die rechtstreeks verband houden met de wikkelhoek van koolstofvezel. Volgens de theorie van laminaire buiging bevindt de laminaire balk zich in een zuivere buigtoestand onder invloed van externe krachten. Om te voldoen aan de buigsterkte van de originele framestang, wordt de ontwerpmethode met gelijke stijfheid toegepast om de dynamische aanpassingskenmerken van de constructie te waarborgen. De stijfheid van het kanonframe moet gelijk zijn aan die van de originele staalconstructie bij het ontwerpen van het kanonframe, en vervolgens moeten de vorm van de dwarsdoorsnede en de structuurgrootte van de voor- en achterframes worden bepaald op basis van de wikkelhoek en andere factoren om zorg ervoor dat de longitudinale stijfheid niet wordt verzwakt. Om longitudinale stijfheid te garanderen, kunnen twee bestratingsmethoden worden gebruikt: de ene is om de kleine kronkelende hoek of vlakke wikkelmethode te gebruiken, en de andere is om de longitudinale bestratingsmethode te gebruiken. Volgens het gebruik van apparatuur, het uiteindelijke gebruik van longitudinale layup en spiraalvormige wikkelmethode gecombineerd.

 

page-649-406

 

Het machinegeweerframe van groot kaliber van koolstofvezelcomposietmateriaal kan het gewicht van het machinegeweer aanzienlijk verminderen en de manoeuvreerbaarheid ervan verbeteren. In vergelijking met het stalen frame is het gewicht van het koolstofvezelcomposietframe met 25 procent verminderd. Het gewicht van het frame van het machinegeweer wordt aanzienlijk verminderd wanneer koolstofvezelcomposietmateriaal wordt gebruikt. Onder de voorwaarde dat de massa van het machinegeweerframe sterk wordt verminderd, kan het machinegeweer nog steeds de spreidingsnauwkeurigheid van continu vuren garanderen en is het verbeterd. De resultaten van structurele dynamische analyse en distributienauwkeurigheidstest tonen aan dat het haalbaar is om machinegeweerframes te vervaardigen met met koolstofvezel versterkte epoxyhars, wat een nieuwe weg opent voor het ontwerp van het geweerframe.

Het Waypoint-geweer uit 2020 van Springfield Armory heeft de jaarlijkse Editors' Choice-prijs van het tijdschrift On Target gewonnen.

 

 

Koolstofvezelcomposiet kolf

 

Het reguliere model heeft een roestvrijstalen loop met een gekerfde voorkant, terwijl het meer geavanceerde model een loop met BSF-koolstofvezel heeft, elk met een nauwkeurigheidsgarantie van 0.75MOA. De met koolstofvezel omwikkelde loop voelt geen significante toename van de warmte na 10 ronden continu vuren. De kolf is bekleed met koolstofvezel gemaakt door AG Composites.

Merkel Jagd- und Sportwaffen GmbH in Sur, Duitsland heeft officieel een nieuw jachtgeweer gelanceerd. Het hoogtepunt is een geweerkolf gemaakt van koolstofvezel, ontwikkeld en geproduceerd door COTESA GmbH, een Mitveda-leverancier van vliegtuigen en auto's.

 

 

Cartridge van koolstofvezelcomposiet

 

Moderne jachtgeweren moeten aan veel zware regelgeving worden onderworpen, maar ze moeten ook gemakkelijk te hanteren zijn en natuurlijk nauwkeurig kunnen schieten. Sportgeweren worden echter eerder zwaarder dan lichter vanwege verschillende add-ons en accessoiremodules, en Merkle's "Helix Carbon" nieuwe ontwikkeling richt zich op de geweerkolf. Als composietmateriaal is koolstofvezel erg sterk, licht van gewicht en ziet het er elegant uit. De meerdelige geweerkolf van koolstofvezel heeft ook een zacht, voelbaar oppervlak in het gebied van de wang of het greepgebied van de jager. Dit zorgt voor een bijzonder stevige grip, waardoor het mogelijk is om nauwkeurig kogels af te vuren. Kogelontwikkeling tot vandaag, is al lang van het verleden een eenvoudige stijl en een enkele functie, is geëvolueerd naar meer wetenschappelijke inhoud, de functie is het meer gediversifieerde product. Een complete kogel bestaat meestal uit vier delen: het projectiel, de huls en de primer, en elk onderdeel wordt onafhankelijk voltooid tijdens het productieproces en er zijn meer dan honderd gecompliceerde processen nodig bij de productie van een kogel.

 

Lange tijd hebben de ontwikkelde landen in de wereld het gebied van lichte wapens en munitie verkend. Al die tijd zijn de grondstoffen voor de productie van kogelomhulsels voornamelijk messing en staal, wordt staal als grondstof gebruikt in China en Rusland en wordt messing vooral gebruikt in Europa en Amerika. Nu is er een "composietpatroon". Deze composietmaterialen, zoals prepolymeren van cellulose, nylon en polyurethaan, worden gebruikt om composietschalen, schaalschouders en schaalhalzen te maken. De kogel gebruikt nog steeds een kernkop, primer en munitie, maar de behuizing is gemaakt van composietmateriaal. De samengestelde behuizingen worden machinaal vervaardigd door middel van spuitgieten en vervolgens koud bewerkt met de basis van de messing behuizingen. Dit omvat het gebruik van verzonken spuitgieten om de kogel in het composietpatroonlichaam te steken, zodat de schaalmond automatisch afdicht, waardoor het strakke mond- en coatingproces dat gewoonlijk wordt gebruikt in metalen omhulsels overbodig wordt om ervoor te zorgen dat de patroon waterdicht en vochtbestendig is. resistent.

 

lichtgewicht

Het belangrijkste verschil tussen de composiet behuizing en de messing behuizing is dat het gewicht tot 30 tot 40 procent wordt verminderd. Dit spreekt de gemiddelde consument misschien niet aan, maar het heeft zeer reële implicaties voor het leger.

De lichtgewicht kogel heeft ook een hogere nauwkeurigheid, mondingssnelheid en betere ballistische prestaties. Als je overschakelt op een polymeerpatroon, kun je meer munitie meenemen met minder gewicht. Zeven 30-ronde magazijnen voor een totaal van 210 rondes zijn standaard voor soldaten. Met composietgranaten kunnen soldaten in plaats daarvan 300 kogels met dezelfde lading dragen. Als ze nog steeds bewapend zijn met 210 patronen, kan de soldaat meer water of uitrusting dragen die nodig is voor de missie.

De transportkosten van munitie zijn ook erg duur, elk vliegtuig is uitgerust met kanonnen en het munitiegewicht is zeer aanzienlijk. De vermindering van het gewicht van kogels kan het aantal of het aantal transportvoertuigen dat wordt gebruikt bij de logistieke ondersteuning van troepen verminderen, waardoor de transportkosten aanzienlijk worden verlaagd en de transporttijd wordt verkort.

 

Warmtegeleiding

Een ander voordeel van een composietpatroon is de manier waarop het warmte geleidt. Hitte is een belangrijke factor in elk vuurwapen. De composietpatroon is een isolator en het messing is een warmtegeleidend materiaal. Wanneer een koperen patroon wordt afgevuurd, worden de warmte en druk van de patroon overgebracht naar de kamer en de loop, waardoor hoge temperaturen en druk in de kamer ontstaan, de slijtage van het loopmateriaal wordt versneld en de levensduur van de loop wordt verkort. Vanwege de hoge specifieke warmtecapaciteit van composietmaterialen, namelijk de slechte thermische geleidbaarheid, kan de warmte op de kogel niet gemakkelijk worden overgedragen naar de kamer en de loop, om de warmteaccumulatie op de loop en in de loop tijdens het proces te verminderen snel vuren, vertraagt ​​de slijtage en ablatie van de loopmaterialen en verlengt de levensduur van de loop.

 

Stabiliteit in verschillende omgevingen

Warmteoverdracht beïnvloedt ook de stabiliteit van munitie in verschillende omgevingen. Omdat composietomhulsels niet veel effect hebben op kogels in verschillende omgevingen, hebben kogels van composietomhulsels de neiging zich stabieler te gedragen in verschillende omgevingen.

 

 

Aanvraag sturen
Neem contact met ons opals u vragen heeft

U kunt contact met ons opnemen via telefoon, e-mail of het onderstaande online formulier. Onze specialist neemt spoedig contact met u op.

Neem nu contact op!