Beste antwoord
Zoals anderen al hebben gezegd, is het maken van een kogelvrij vest van puur wolfraam een echt slecht idee : het zou veel te zwaar en te broos zijn. Dat is een bijzonder slechte combinatie voor bepantsering die bedoeld is om op te staan tegen handwapens. Pantser voor serieuze handgevechten moet een bepaalde hoeveelheid massa hebben om het momentum van inkomende aanvallen te verminderen. In die zin zou je je kunnen voorstellen dat een metaal met een hoge dichtheid zoals wolfraam een goed idee is. En het soort van is (behalve dat wolfraam zo zo dicht is dat ik denk dat het erg moeilijk om geen pantser van puur wolfraam on-draagbaar massief te maken), maar als je superzware pantser ook broos is, is het geneigd om gewoon te breken wanneer een harde klap toeslaat het – en dat zal het momentum van een inkomend wapen helemaal niet verminderen.
Een met wolfraam gelegeerd staal zou … oké zijn, maar meestal verspilde moeite. Ik ben geen smid, maar zoals ik het begrijp, is het belangrijkste dat je krijgt door wolfraam aan staal toe te voegen een hoger smeltpunt. Voor gevechten met handwapens is dat totaal niet relevant. Je zou waarschijnlijk een effectief post- of plaatpantser kunnen maken van wolfraam gelegeerd staal, maar het wolfraam zou niets anders doen dan je pantser duurder maken.
Antwoord
TL; DR: Ja, een pantserplaat met een afmeting en gewicht die het mogelijk maken om als persoonlijk pantser te worden gedragen, kan stop een .50 kogel, zelfs van het pantserdoordringende type. Bovendien is er een grote kans dat de drager de impact overleeft, zij het met een aanzienlijk risico op stomp trauma. Het gewicht en de grootte van de plaat zouden het echter in de meeste situaties erg onpraktisch maken om te gebruiken.
De bovenstaande verklaring is gebaseerd op meer dan tien jaar ervaring met het ontwerpen van pantsersystemen. Maar geloof mijn woord niet. Bekijk de informatie die beschikbaar is voor iedereen die er om geeft een paar YouTube-videos door te nemen. Pas wat natuurkunde van de middelbare school toe op de aldus verzamelde informatie. En misschien kom je tot dezelfde conclusie.
Ten eerste neem ik aan dat de vraag betrekking heeft op draagbare plaatpantser. Bescherming van een voertuig of constructie tegen elk type .50 BMG is bijna een triviale zaak.
Zoals in veel eerdere antwoorden is vermeld. Het is perfect mogelijk om een .50 BMG kogel te stoppen met een plaatmateriaal. Zelfs pantserdoordringende versies van de .50 BMG kunnen worden gestopt met metaaldiktes in het bereik van 25 tot 40 mm (1 tot 1,6 inch).
Er zijn tal van videos op YouTube waarin iemand een .50 AP maakt. rond op verschillende platen. Velen van hen laten volledige stops zien.
Laten we eens kijken naar enkele hiervan en naar het gedrag dat wordt getoond door de plaat onder impact.
.50 AP op titaniumplaat:
Samenvatting van de resultaten: een kleine titanium plaat met een dikte van 1,25 tot 1,5 inch stopt de kogel, met een aanzienlijke vervorming van de achterkant. De houten paal achter de plaat vertoont enkele tekenen van schade, en het lijkt erop dat de paal de plaat daadwerkelijk ondersteunde achter het punt van inslag, wat de plaat mogelijk heeft geholpen de kogel te verslaan. Ook is er geen bijzondere zorg besteed aan de loodrechtheid tussen de plaat en het kogelpad. Dat wil zeggen, hij schiet onder een hoek op de plaat.
.50 AP op AR500 Steel plate:
Samenvatting van de resultaten: een AR500 stalen plaat, met een dikte van 1 ″ houdt de kogel tegen, met zeer weinig tot niet-achtervlakvervorming. De pop waarop hij is gemonteerd, vertoont aanzienlijke schade door de spetters, maar het gebied van de romp lijkt geen catastrofale schade te hebben opgelopen. Nogmaals, er is geen bijzondere zorg besteed aan de loodrechtheid tussen de plaat en het kogelpad. Dat wil zeggen, hij schiet onder een hoek op de plaat.
.50 AP op AR500 Steel plate:
Samenvatting van de resultaten: een AR500 stalen plaat, met een dikte van 1 ″ houdt een AP-kogel tegen, met zeer weinig tot niet-achtervlakvervorming. De plaat loopt duidelijk schuin naar beneden, wat betekent dat de inslag van de kogel niet loodrecht staat.
Volgende inslagen met .50 API en API-T resulteren in volledige penetratie van de plaat. Beide kogels worden gestopt door een tweede plaat waarop ze enige merkbare schade achterlaten.
.50 AP op AR500 stalen plaat:
Samenvatting van de resultaten: een AR500 stalen plaat, met een dikte van 1 ″ stopt meerdere AP-kogels, met zeer weinig tot niet-achtervlakvervorming. Nogmaals, het experiment wordt niet uitgevoerd onder ideale omstandigheden om de penetratie te maximaliseren, aangezien de plaat niet volledig loodrecht staat.
.50 AP op hellende titaniumplaat:
Samenvatting van resultaten: een titanium plaat met een dikte van “ ongeveer 1,5 inch ” wordt geschoten onder een hoek met 0,50 Raufoss Mk. 211. Dit is een explosieve, brandgevaarlijke pantserdoorborende kogel. Het hoog explosieve en brandgevaarlijke deel heeft in principe geen invloed op zijn penetratievermogen, maar zijn wolfraamcarbide penetrator maakt het een zeer bekwame ronde als het gaat om het maken van gaten in metaal. De test resulteert in een afbuiging van het projectiel met enkele diepe markeringen op het slagvlak. Volgende opnamen met wat lijkt te zijn .50 AP M2 (gebaseerd op de markeringen) leveren vergelijkbare resultaten op.
.50 AP op loodrechte titaniumplaat:
Samenvatting van resultaten: dezelfde plaat als in de vorige video is gemaakt met de .50 Raufoss Mk. 211. In dit geval heeft de schutter geprobeerd om loodrecht op het doel te schieten. De kogel wordt tegengehouden door de plaat met slechts een kleine uitstulping zichtbaar aan de achterkant. Een tweede opname wordt gemaakt met een .50 AP M2 onder vergelijkbare omstandigheden. Ook dit schot wordt gestopt door de plaat.
Terwijl de videos hierboven laten zien dat een aantal kogels daadwerkelijk wordt gestopt, het gebrek aan loodrechtheid, de afstand tot de doelen en het feit dat sommige van de kogels doordringen in sommige van de doelen maken het nodig om wat extrapolatie te maken naar wat als een veilige dikte kan worden beschouwd tegen de meeste .50 AP-munitie.
Op basis van de resultaten die in de bovenstaande tests zijn gezien, is een goede schatting van wat kan worden beschouwd als een haalbare dikte zou zijn:
- 30 tot 35 mm (1,2 tot 1,3 inch) AR500-staal. Door te gaan voor Ultra Hard Armor (UHA) staal, zoals Armox 600T, kan de dikte worden verminderd, maar UHA-bepantsering in die diktes vereist meestal speciale bestellingen bij de fabriek
- Er wordt geen informatie over de Ti-legeringen verstrekt in elk van de videos, maar 35 tot 45 mm (1,4 tot 1,75 inch) van de juiste titaniumlegering zou voldoende moeten zijn.
Laten we eens kijken hoe zwaar zon plaat zou zijn. Voor een plaat van 280 x 360 mm (11 x 14 inch) zouden de gewichten zijn:
- Stalen plaat met een dikte van 30 mm (1,2 inch): ongeveer 25,3 kg (55,8 lb)
- Titaniumplaat met een dikte van 30 mm: ongeveer 15,9 kg (35 lb)
De vereiste dikte en het gewicht zouden in veel situaties nogal onpraktisch zijn, maar ze vallen binnen wat een persoon kan dragen.
Dus de vraag of de kogel kan worden gestopt met een plaat die door een persoon kan worden gedragen, heeft een vrij duidelijk antwoord: het kan .
De tweede vraag is, zelfs als de kogel wordt gestopt, zal de persoon die de plaat draagt een impact overleven?
Zoals in het vorige antwoord werd aangegeven, zal de hoeveelheid energie die wordt geleverd door de. 50 BMG-ronde is enorm. Een .50 AP M2 kogel met een massa van 45,8 g (707 korrels) en een mondingssnelheid van ongeveer 856 m / s (2810 fps). Dit resulteert in een kinetische energie van meer dan 17700 joule (meer dan 13100 ft * lb). Dit kost veel energie, dus zelfs als de kogel wordt gestopt, is het gemakkelijk aan te nemen dat de persoon achter de plaat zou worden gedood door de enorme hoeveelheid energie die in hun lichaam wordt gedumpt.
De eerste video lijkt deze veronderstelling te bevestigen. Die houten paal ziet er zeker naar uit dat hij een klap heeft gekregen. De grootte van de plaat is echter niet zo groot als een typische pantserplaat. En massa is waarschijnlijk de belangrijkste parameter als het gaat om de hoeveelheid energie die wordt overgedragen aan de persoon die de plaat draagt als bescherming.
Energieoverdracht als gevolg van impact is een nogal gecompliceerd fenomeen: een deel van de energie wordt als beweging naar het doel overgedragen, een deel wordt besteed aan het doelwit vervormen, een deel wordt besteed aan het vervormen van het projectiel en een deel wordt gebruikt als warmte (zoals te zien is in verschillende videos, waar ze commentaar geven, het is heet).
Gelukkig is er een heel eenvoudige vergelijking gerelateerd aan beweging die ons hier kan helpen.Het is eigenlijk zo fundamenteel dat het direct wordt geïmpliceerd door Tweede bewegingswet van Newton . Ik verwijs naar het behoud van momentum dat in feite stelt dat:
Voor een botsing die plaatsvindt tussen twee objecten (object 1 en object 2) in een geïsoleerd systeem is het totale momentum van de twee objecten vóór de botsing gelijk aan het totale momentum van de twee objecten na de botsing.
Lineair momentum is gewoon het product van massa en snelheid. Het lineaire momentum van een 45,8 g die met 856 m / s reist, zou dus zijn:
0,045 kg \ cdot 856m / s = 38,52 m kg / s
Als we aannemen dat de kogel draagt het totale momentum van zijn voering over op de plaat, dit betekent dat een plaat met een massa van 25,3 kg (de eerder genoemde 30 mm stalen plaat) een snelheid zou hebben van:
\ dfrac {38.52 m kg / s} {25.3 kg} = 1.52 m / s
De kinetische energie van de plaat kan worden berekend als:
½ \ cdot 25.3 kg \ cdot (1.52 m / s) ^ 2 = 29,3 J
De energie die op de drager werd overgedragen, ging net van 17.700 Joule naar iets minder dan 30 Joule. Niet alleen dat, het gebied waarover deze energie zal worden verspreid, is verscheidene ordes van grootte groter dan dat van de kogel.
Nu kan er, afgezien van de volledige plaat die als een enkel lichaam beweegt, een een zekere mate van elastische vervorming tijdens een botsing. Deze elastische vervorming is de belangrijkste reden waarom je een zeer grote hoeveelheid stomp trauma ziet wanneer iemand met gewone ballistische platen wordt neergeschoten. De platen vervormen plaatselijk, in sommige gevallen behoorlijk veel. Deze vervorming is plotseling en is normaal gesproken na een botsing in de platen te zien. Het is niet ongebruikelijk om zowel een lokale uitstulping als een algehele vervorming van deze platen te zien na een botsing.
De platen die nodig zijn om een .50 AP te stoppen zijn echter zo groot dat de hoeveelheid elastische vervorming relatief is. beperkt. Zoals de bovenstaande videos laten zien, blijven de meeste platen vlak na een botsing, met slechts een kleine uitstulping aan de achterkant.
Dus een drager van een plaat wil misschien een zekere mate van isolatie van de plaat. Op basis van het uiterlijk van de platen die in de videos te zien zijn nadat ze zijn gemaakt, zou ongeveer anderhalve centimeter schuim voldoende moeten zijn. Hierdoor zou het gewicht van de plaat verder weg van de drager worden verplaatst, waardoor het ding nog ongemakkelijker wordt, maar nog steeds binnen het bereik van “mogelijk om te dragen” valt.
Ten slotte zouden de fragmenten van het slagvlak moeten worden ingeperkt, tenzij de drager wil dat de rest van zijn lichaam wordt besproeid met metalen granaatscherven met hoge snelheid. Hiervoor zouden extra metalen uitsteeksels aan de plaat moeten worden bevestigd. Nogmaals, dit zou de plaat nog lastiger maken om te dragen, maar het is zeker te doen.
Kortom, het zal niet prettig zijn, het zal onpraktisch zijn om te dragen, maar dat is het wel mogelijk om een bord te dragen dat je een kans biedt om te overleven als je wordt neergeschoten met .50 AP.