텅스텐으로 효과적인 체인 메일이나 플레이트 아머를 만들 수 있습니까?

정답

다른 사람들이 말했듯이 순수한 텅스텐으로 갑옷을 만드는 것은 정말 나쁜 생각입니다. : 너무 무겁고 부서지기 쉽습니다. 손 무기를 견디기위한 갑옷의 경우 특히 나쁜 조합입니다. 진지한 손 전투 용 방어구는 들어오는 공격의 추진력을 줄이기 위해 일정량의 질량을 가져야합니다. 그런 의미에서 텅스텐과 같은 매우 조밀 한 금속이 좋은 생각이라고 상상할 수 있습니다. 그리고 그것은 일종 입니다 (텅스텐이 그래서 밀도가 높다는 점을 제외하면 순수한 텅스텐 갑옷을 입을 수 없을 정도로 거대하게 만들지 않기가 어렵습니다),하지만 초대형 갑옷이 또한 부서지기 쉬운 경우, 강한 타격이 가해지면 부서지기 쉽습니다. 그것은-그리고 그것은 들어오는 무기의 운동량을 전혀 감소시키지 않을 것입니다.

텅스텐 합금 강철은… 괜찮지 만 대부분의 노력의 낭비입니다. 저는 대장장이는 아니지만 강철에 텅스텐을 첨가하여 얻을 수있는 가장 중요한 것은 더 높은 융점입니다. 손 무기를 사용하는 전투의 경우 이는 완전히 관련이 없습니다. 당신은 아마도 텅스텐 합금강으로 효과적인 우편물이나 판금 갑옷을 만들 수 할 수 있지만, 텅스텐은 갑옷을 더 비싸게 만드는 것 외에는 아무것도 할 수 없습니다.

답변

TL; DR : 예, 개인용 갑옷으로 착용 할 수있는 크기와 무게의 갑옷 플레이트는 .50 총알, 심지어 갑옷 피어싱 유형을 중지하십시오. 또한 무딘 외상의 위험이 크더라도 착용자가 충격에서 살아남을 가능성이 큽니다. 그러나 플레이트의 무게와 크기로 인해 대부분의 상황에서 사용하는 것은 매우 비실용적입니다.

위의 진술은 방어구 시스템을 설계 한 10 년 이상의 경험을 기반으로합니다. 하지만 내 말을 믿지 마세요. 관심있는 모든 사람이 사용할 수있는 정보를 몇 가지 YouTube 동영상을 통해 살펴보세요. 이렇게 수집 된 정보에 고등학교 물리학을 적용합니다. 그리고 같은 결론에 도달 할 수 있습니다.

먼저, 저는이 질문이 웨어러블 플레이트 아머와 관련이 있다고 가정합니다. 모든 유형의 .50 BMG로부터 차량 또는 구조물을 보호하는 것은 거의 사소한 문제입니다.

많은 이전 답변에서 언급했듯이. 판재로 .50 BMG 총알을 멈출 수 있습니다. .50 BMG의 갑옷 피어싱 버전도 25 ~ 40mm 범위 (1 ~ 1.6 인치)의 금속 두께로 멈출 수 있습니다.

어떤 사람이 .50 AP를 쏘는 동영상이 YouTube에 많이 있습니다. 다른 접시에서 둥글게. 대부분은 완전한 정지를 보여줍니다.

이 중 일부와 충격을받은 플레이트가 보여주는 동작을 살펴 보겠습니다.

.50 AP (티타늄 플레이트) :

결과 요약 : 두께가 1.25 ~ 1.5 인치 인 작은 티타늄 플레이트는 총알을 멈 춥니 다. 뒷면의 변형. 판 뒤에있는 나무 기둥은 약간의 손상 징후를 보였고, 기둥이 실제로 충격 지점 뒤에서 판을지지하는 것처럼 보 였는데, 이는 판이 총알을 물리 치는 데 도움이되었을 수 있습니다. 또한 플레이트와 총알 경로 사이의 직각을 보장하기 위해 특별한주의를 기울이지 않았습니다. 즉, 그는 플레이트를 비스듬히 쏘고 있습니다.

.50 AP의 AR500 강판 :

결과 요약 : AR500 강판, 1 ″의 두께는 총알을 멈 춥니 다. 마네킹이 장착 된 마네킹은 튄 자국으로 인한 상당한 손상을 보여 주지만 몸통 부위는 치명적인 손상을 입지 않은 것 같습니다. 다시 말하지만, 플레이트와 총알 경로 사이의 직각을 보장하기 위해 특별한주의를 기울이지 않았습니다. 즉, 그는 플레이트를 비스듬히 쏘고 있습니다.

.50 AP의 AR500 강판 :

결과 요약 : AR500 강판, 두께가 1 ″이면 AP 총알이 멈 춥니 다. 후면 변형이 거의 없습니다. 플레이트가 아래쪽으로 명확하게 기울어 져있어 총알의 충격이 수직이 아닙니다.

.50 API 및 API-T를 사용한 후속 충격으로 플레이트가 완전히 관통됩니다. 두 총알이 두 번째 판에 의해 제지되어 눈에 띄는 손상이 있습니다.

.AR500 강판의 50 AP :

결과 요약 : 두께가 1 ″ 인 AR500 강판은 후면 변형이 거의없이 여러 AP 탄환을 막습니다. 다시 말하지만, 실험은 플레이트가 완전히 수직이 아니기 때문에 침투를 극대화하기위한 이상적인 조건에서 수행되지 않습니다.

.50 AP (경사 티타늄 플레이트) :

요약 결과 : 두께가 “ 약 1.5 인치 “인 티타늄 플레이트가 .50 Raufoss Mk의 각도로 촬영되었습니다. 211. 이것은 높은 폭발성, 방화 갑옷 관통 탄환입니다. 폭발성 및 방화성 부품은 기본적으로 관통 능력에 아무런 영향을 미치지 않지만 텅스텐 카바이드 관통 장치는 금속에 구멍을 뚫을 때 매우 유능한 라운드입니다. 테스트 결과 타격면에 깊은 자국이있는 발사체가 휘어집니다. .50 AP M2 (마킹 기준)로 보이는 후속 샷은 유사한 결과를 산출합니다.

.50 AP (수직 티타늄 플레이트) :

요약 결과 : 이전 비디오에서와 동일한 플레이트가 .50 Raufoss Mk로 촬영되었습니다. 211.이 경우 사수는 목표물에 수직으로 쏘려고했습니다. 총알은 후면에 약간의 돌출부 만 보이면서 플레이트에 의해 멈 춥니 다. 비슷한 조건에서 .50 AP M2로 두 번째 샷이 수행됩니다. 이 샷도 플레이트에 의해 멈 춥니 다.

이제 위의 비디오는 실제로 멈춘 총알의 무리, 직각도 부족, 표적까지의 거리 및 일부 총알이 대부분의 .50 AP 탄약에 대해 안전한 두께로 간주 될 수있는 것으로 간주 할 수있는 몇 가지 외삽을해야합니다.

위의 테스트에서 확인 된 결과를 기반으로하면 가능한 두께는 다음과 같습니다.

  • AR500 강철 30 ~ 35mm (1.2 ~ 1.3 인치). Armox 600T와 같은 UHA (Ultra Hard Armor) 강철을 사용하면 두께를 줄일 수 있지만 이러한 두께의 UHA 갑옷은 일반적으로 공장에서 특별 주문이 필요합니다.
  • Ti 합금에 대한 정보는 제공되지 않습니다. 어떤 동영상이든 35 ~ 45mm (1.4 ~ 1.75 인치)의 적절한 티타늄 합금이 트릭을 수행해야합니다.

그런 판이 얼마나 무거운 지 살펴 보겠습니다. 280x360mm 플레이트 (11×14 인치)의 무게는 다음과 같습니다.

  • 두께가 30mm (1.2 인치) 인 철판 : 약 25.3kg (55.8lb)
  • 티타늄 플레이트 30mm 두께 : 약 15.9kg (35lb)

필요한 두께와 무게는 많은 상황에서 실용적이지 않지만 사람이 휴대 할 수있는 범위 내에 있습니다.

따라서 사람이 휴대 할 수있는 판으로 총알을 멈출 수 있는지 여부에 대한 질문은 할 수 있습니다 라는 매우 명확한 대답이 있습니다.

두 번째 질문은 총알이 멈춘 경우에도 플레이트를 착용 한 사람이 충격에서 살아남을 수 있습니까?

이전 답변에서 언급했듯이. 50 BMG 라운드는 방대합니다. 질량이 45.8g (707 그레인)이고 포구 속도가 약 856m / s (2810fps) 인 .50 AP M2 탄환입니다. 그 결과 17700 줄 (13100ft * lb 이상) 이상의 운동 에너지가 생성됩니다. 이것은 많은 에너지이므로 총알이 멈춘다 고하더라도 플레이트 뒤에있는 사람은 엄청난 양의 에너지가 몸에 쏟아져 죽을 것이라고 추측하기 쉽습니다.

The 첫 번째 비디오는이 가정을 확인하는 것 같습니다. 그 나무 기둥은 확실히 두들겨 맞은 것처럼 보입니다. 그러나 판의 크기는 일반적인 장갑판의 크기에 가깝지 않습니다. 그리고 질량은 아마도 가장 중요한 매개 변수 일 것입니다. 보호판을 착용 한 사람에게 전달되는 에너지의 양.

충격으로 인한 에너지 전달은 다소 복잡한 현상입니다. 에너지의 일부는 운동으로 대상으로 전달되고 일부는 소비됩니다. 대상을 변형시키고, 일부는 발사체를 변형하는 데 소비되고, 일부는 열로 소비됩니다 (여러 동영상에서 언급 한 것처럼 뜨겁습니다).

다행히도 하나의 매우 간단한 방정식이 있습니다. 여기에 도움이 될 수있는 모션과 관련이 있습니다. 실제로 매우 기본적이어서 뉴턴 운동 제 2 법칙 . 기본적으로 다음과 같은 운동량 보존을 언급하고 있습니다.

격리 된 시스템에서 두 개체 (개체 1과 개체 2)간에 발생하는 충돌의 경우 , 충돌 전 두 물체의 총 운동량은 충돌 후 두 물체의 총 운동량과 같습니다.

선형 운동량은 단순히 질량과 속도의 곱입니다. 따라서 856m / s로 이동하는 45.8g의 선형 운동량은 다음과 같습니다.

0.045kg \ cdot 856m / s = 38.52mkg / s

총알이 라이너 운동량의 총합을 플레이트로 전달합니다. 즉, 질량이 25.3kg 인 플레이트 (앞에서 언급 한 30mm 강판)의 속도는 다음과 같습니다.

\ dfrac {38.52 m kg / s} {25.3 kg} = 1.52 m / s

판의 운동 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

½ \ cdot 25.3 kg \ cdot (1.52 m / s) ^ 2 = 29.3 J

착용자에게 전달되는 에너지는 17700J에서 30J 바로 아래로 떨어졌습니다. 뿐만 아니라,이 에너지가 퍼질 영역은 총알보다 몇 배 더 큽니다.

이제 완전한 판이 하나의 몸체로 움직이는 것을 제외하고는 충격 중 어느 정도의 탄성 변형. 이 탄성 변형은 일반 탄도 판을 착용 한 사람이 총에 맞을 때 매우 많은 양의 둔상을 보는 주된 이유입니다. 판은 국부적으로 변형되며 경우에 따라 상당히 많이 변형됩니다. 이 변형은 갑작스럽고 일반적으로 충격 후 플레이트에서 볼 수 있습니다. 충격 후 이러한 플레이트의 국부적 인 돌출과 전체적인 변형이 모두 나타나는 것은 드문 일이 아닙니다.

그러나 .50 AP를 정지하는 데 필요한 플레이트는 너무 커서 탄성 변형의 양이 상대적으로 많습니다. 제한된. 위의 동영상에서 볼 수 있듯이 대부분의 플레이트는 충격 후에도 평평하게 유지되며 후면에 작은 국부적 인 돌출부 만 있습니다.

따라서 플레이트를 착용하는 사람은 플레이트에서 어느 정도 절연을 원할 수 있습니다. 촬영 후 동영상에서 보이는 판의 모양을 기준으로 약 1 인치 반 정도의 거품이면 충분합니다. 이렇게하면 플레이트의 무게가 착용자로부터 멀어 지므로 더욱 불편 해지지 만 여전히 “착용 가능”영역 내에 있습니다.

마지막으로 스트라이크 페이스의 파편이됩니다. 착용자가 신체의 나머지 부분에 고속 금속 파편을 뿌려주기를 원하지 않는 한 격리해야합니다. 이를 위해 추가 금속 오버행을 플레이트에 부착해야합니다. 다시 말하지만, 이것은 플레이트를 착용하기 더 번거롭게 만들지 만 확실히 할 수 있습니다.

요컨대, 그것은 즐겁지 않을 것이고 착용하는 것은 비실용적 일 것입니다. .50 AP로 쏘아도 살아남을 수있는 판을 들고 다닐 수 있습니다.

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