Tegureid, mis mõjutavad soomusvestide kuulikindlust, võib vaadelda kahest aspektist: vastastikku toimiv mürsk (kuul või mürsk) ja kuulikindel materjal. Mis puudutab mürsku, siis selle kineetiline energia, kuju ja materjal on olulised tegurid, mis määravad selle läbitungimise.
Tavalised kuulid, eriti pliisüdamikuga või tavalised terassüdamikuga kuulid, deformeeruvad kokkupuutel kuulikindlate materjalidega. Selle protsessi käigus kulub märkimisväärne osa kuuli kineetilisest energiast, vähendades seeläbi tõhusalt kuuli läbitungimisjõudu, mis on kuuli energia neeldumismehhanismi oluline aspekt. Pommide, granaatide ja muude kuulidest moodustatud kildude või sekundaarsete kildude puhul on olukord oluliselt erinev. Need šrapnellid on ebakorrapärase kuju, teravate servade, kerge ja väikese suurusega ning ei deformeeru pärast kuulikindlate materjalide, eriti pehmete kuulikindlate materjalide tabamist. Üldiselt võib öelda, et sellise prahi kiirus ei ole suur, kuid kogus on suur ja tihe.
Pehmete soomusvestide energia neeldumise võti seisneb selles, et killud lõikavad, venitavad ja katkivad ballistilise kanga lõngasid ning põhjustavad koostoimet kangas olevate lõngade ja kanga erinevate kihtide vahel, mille tulemuseks on kanga üldine deformatsioon. Ülalmainitud protsessides töötavad killud väljapoole, tarbides seeläbi oma energiat. Eespool nimetatud kahte tüüpi kehaenergia neeldumisprotsessis muudetakse väike osa energiast hõõrdumise kaudu soojusenergiaks (kiud/kiud, kiud/kuul) ja löögi kaudu helienergiaks. Kuulikindlate materjalide osas peavad kuulikindlad materjalid olema kõrge tugevuse, hea sitkuse ja tugeva energia neeldumisvõimega, et täita soomusvestide nõudeid kuulide ja muude mürskude kineetilise energia suurimaks neelamiseks. Soomuses, eriti pehmetes soomusvestides, kasutatavad materjalid on peamiselt suure jõudlusega kiud. Neid suure jõudlusega kiude iseloomustab kõrge tugevus ja kõrge moodul. Kuigi mõned suure jõudlusega kiud, nagu süsinikkiud või boorkiud, on suure tugevusega, ei sobi need põhimõtteliselt soomusvestideks kehva painduvuse, väikese purunemisjõu, keerutamise ja töötlemise raskuste ning kõrge hinna tõttu.
Ballistiliste kangaste puhul sõltub selle kuulikindel toime peamiselt järgmistest aspektidest: kiu tõmbetugevus, kiu pikenemine katkemisel ja töö katkemisel, kiu moodul, kiu orientatsioon ja pingelaine ülekandekiirus, kiud kiu peenus, viis, kuidas kiud on kokku pandud, kiu kaal pindalaühiku kohta, lõnga struktuur ja pinnaomadused, kanga struktuur, kiudvõrgu kihi paksus, võrgukihi või kangakihi kihtide arv jne. löögikindluseks kasutatava kiudmaterjali jõudlus sõltub kiu purunemisenergiast ja pingelaine ülekandekiirusest. Stressilaine peab levima võimalikult kiiresti ja kiu murdumisenergia kiirel löögil peaks olema võimalikult suur. Materjali tõmberebenemistöö on energia, mida materjal peab välisjõudude poolt tekitatud kahjustustele vastu pidama, ning see on tõmbetugevuse ja venivuse deformatsiooniga seotud funktsioon. Seetõttu on teoreetiliselt nii, et mida suurem on tõmbetugevus, seda tugevam on materjali pikenemise deformatsioonivõime, seda suurem on energia neeldumispotentsiaal.
Praktikas ei tohi aga soomusvestideks kasutatav materjal olla liigsete deformatsioonidega, seega peab soomusvestiks kasutatav kiud olema ka suurema deformatsioonikindlusega ehk kõrge mooduliga. Lõnga struktuuri mõju ballistilisele vastupidavusele on tingitud erinevusest üksiku kiu tugevuse kasutusmääras ja lõnga üldises deformatsioonivenivuse võimes, mis on tingitud erinevatest lõngakangastest. Lõnga katkemisprotsess sõltub esiteks kiu purunemisprotsessist, kuid kuna tegemist on täitematerjaliga, on purunemismehhanismis suur erinevus. Kui kiu peenus on hea, on lõnga takerdumine tihedam ja jõud ühtlasem, suurendades seega lõnga tugevust. Lisaks mõjutavad lõnga mehaanilisi omadusi, eriti tõmbetugevust ja pikenemist oluliselt kiudude paigutuse sirgus ja paralleelsus, sisemise ja välimise kihi ülekannete arv ning lõnga keerdumine. vaheajal. Peale selle, lõnga ja lõnga ning lõnga ja elastse keha vastastikmõju tõttu pommitamisprotsessi ajal, lõnga pinnaomadused tugevdavad või nõrgendavad ülaltoodud kahte mõju. Õli ja niiskuse olemasolu lõnga pinnal vähendab kuulide või šrapnellide vastupidavust materjali läbistamiseks, mistõttu inimesed peavad sageli materjali puhastama ja kuivatama ning otsima võimalusi läbitungimiskindluse parandamiseks. Suure tõmbetugevuse ja kõrge mooduliga sünteetilised kiud on tavaliselt väga orienteeritud, nii et kiu pind on sile ja hõõrdetegur madal. Kui neid kiude kasutatakse kuulikindlates kangastes, on kiudude vahelise energia ülekandmise võime pärast pommitamist halb ja stressilaine ei saa kiiresti levida, vähendades seeläbi kanga võimet kuule blokeerida. Tavalised meetodid pinna hõõrdeteguri suurendamiseks, nagu tõstmine ja kroonviimistlus, vähendavad kiu tugevust, samas kui kanga katmise meetodil on lihtne tekitada"keevitus" kiudude ja kiudude vahel, mille tulemuseks on kuuli lööklaine lõnga Peegeldus toimub külgmiselt, põhjustades kiu enneaegse purunemise. Selle vastuolu lahendamiseks on inimesed välja mõelnud erinevaid meetodeid. AlliedSignal (AlliedSignal) on turule toonud õhkkerimisega töötlemiskiu, mis suurendab kuuli ja kiu vahelist kontakti kiu lõnga sees takerdumise kaudu.
USA patendis nr 5 035 111 tutvustatakse meetodit lõngade hõõrdeteguri parandamiseks, kasutades ümbrise südamiku struktuuri kiude.&tuum" sellest kiust on ülitugev kiud ja"nahk" kasutab veidi väiksema tugevusega ja suurema hõõrdeteguriga kiudu. Viimane moodustab 5–25%. Sellele sarnaneb teise USA patendi 5255241 leiutatud meetod. See katab ülitugeva kiu pinna õhukese suure hõõrdumisega polümeerikihiga, et parandada kanga' vastupidavust metalli läbitungimisele. See leiutis rõhutab, et kattepolümeer peab olema tugevalt nakkuv ülitugeva kiu pinnaga, vastasel juhul toimib pommitamisel maha kooruv kattematerjal kiudude vahel tahke määrdeainena, vähendades seeläbi kiu pinda. Hõõrdetegur. Lisaks kiu omadustele ja lõnga omadustele on soomusvestide kuulikindlust mõjutav oluline tegur kanga struktuur. Tarkvaralistel soomusvestidel kasutatavad kangastruktuuritüübid hõlmavad silmkoekangaid, kootud kangaid, mittekoekangaid, stantsitud mittekootud vilte jne. Silmkoekangastel on suurem venivus, mis on kasulik kandmismugavuse parandamiseks. Kuid selline suur pikenemine, mida kasutatakse löögikindluse tagamiseks, tekitab suuri mitteläbitungivaid kahjustusi. Lisaks, kuna silmkoekangastel on anisotroopsed omadused, on neil eri suundades erinev löögikindlus. Seega, kuigi silmkoekangastel on eelised tootmiskulude ja tootmise efektiivsuse osas, sobivad need üldjuhul vaid torkekindlate kinnaste, vehklemisülikondade jms valmistamiseks ning neid ei saa täielikult kasutada soomusvestides. Laialdasemalt kasutatavad soomusvestid on kootud kangad, lausriie ja nõelauguga mittekootud vildid. Erinevate struktuuride tõttu on neil kolmel kangatüübil erinevad kuulikindlad mehhanismid ja ballistika ei suuda veel anda piisavat selgitust. Üldiselt tekitab see pärast seda, kui kuul tabab kangast, löögipunkti piirkonnas radiaalse vibratsioonilaine ja levib suurel kiirusel läbi lõnga.
Kui vibratsioonilaine jõuab lõnga põimumispunkti, kandub osa lainest mööda algset lõnga põimumispunkti teisele poole, teine osa kantakse põimitud lõnga sisemusse ja osa peegeldub. mööda originaallõnga. Minge tagasi ja moodustage peegeldunud laine. Ülaltoodud kolme tüüpi kangaste hulgas on kootud kangal kõige rohkem põimumispunkte. Pärast kuuli tabamust saab kuuli kineetiline energia põimumispunktis olevate lõngade vastasmõju kaudu edasi kanduda, nii et kuuli või šrapnelli löögijõud neelab suuremal alal. . Kuid samal ajal mängib põimumispunkt nähtamatult fikseeritud otsa rolli. Fikseeritud otsas moodustunud peegeldunud laine ja algne langev laine asetsevad samas suunas, mis suurendab oluliselt lõnga venitusefekti ja katkeb pärast purunemistugevuse ületamist. Lisaks võivad mõned väikesed šrapnellid kootud kangas üksiku lõnga eemale lükata, vähendades seeläbi šrapnelli läbitungimiskindlust. Teatud vahemikus, kui kanga tihedust suurendatakse, saab ülaltoodud olukorra võimalust vähendada ja kootud kanga tugevust parandada, kuid stressilaine peegelduse ja superpositsiooni negatiivne mõju on täiustatud. Teoreetiliselt öeldes on parima löögikindluse saavutamiseks kasutada ühesuunalisi materjale ilma põimimispunktideta. See on ka"Shield" lähtepunkt; tehnoloogia."Kilp" tehnoloogia või"ühesuunaline massiiv" tehnoloogia, on meetod suure jõudlusega lausriidest kuulikindlate komposiitmaterjalide tootmiseks, mille käivitas ja patenteeris United Signal Corporation 1988. aastal. Selle patenteeritud tehnoloogia kasutamise õigus anti ka Hollandi ettevõttele DSM. Selle tehnoloogia abil valmistatud kangas on koevaba kangas. Mittekoekangas valmistatakse kiudude paigutamisel paralleelselt ühes suunas ja ühendades need termoplastilise vaiguga. Samal ajal ristatakse kiud kihtide vahel ja pressitakse termoplastilise vaiguga.
Suurem osa kuuli või šrapnelli energiast neeldub löögipunktis või selle lähedal kiudude venitamisel ja purustamisel. The"Shield" kangas suudab säilitada kiu algse tugevuse suurimal määral ja hajutada energiat kiiresti suuremale pinnale ning töötlemisprotseduur on suhteliselt lihtne. Ühekihilist mittekoekangast saab pärast lamineerimist kasutada pehme soomusvesti selgrooguna ja mitmekihilist kõvade kuulikindlate materjalidena, näiteks kuulikindlate tugevdatud sisetükkidena. Kui ülalnimetatud kahte tüüpi kangaste puhul neelavad suurema osa mürsu energiast kiud kokkupõrkepunktis või löögipunkti lähedal liigse venitamise või läbitorkamise kaudu, et kiud purustada, siis nõelaga stantsitud lausriidest vilt on kuulikindel mehhanism. struktureeritud kangast ei saa seletada.
Kuna katsed on näidanud, et nõelaga stantsitud mittekootud vildis kiud peaaegu ei purune. Nõelaga stantsitud lausriidest vilt koosneb suurest hulgast lühikestest kiududest, põimumispunkti puudub ja pingelaine fikseeritud punkti peegeldus peaaegu puudub. Kuulikindel efekt sõltub kuuli löögienergia difusioonikiirusest vildis. Täheldati, et pärast šrapnelli tabamust oli killu simuleeriva mürsu (FSP) otsas kiudmaterjali rull. Seetõttu ennustatakse, et mürsu korpus või šrapnell muutub löögi algstaadiumis nüriks, muutes selle kangast läbitungimise keeruliseks. Paljud uurimismaterjalid on välja toonud, et kiu moodul ja vildi tihedus on peamised tegurid, mis mõjutavad kogu kanga ballistilist mõju. Nõelaugustatud lausriidest vilte kasutatakse peamiselt sõjaväe kuulivestides, mis on valmistatud peamiselt kuulikindlatest lehtedest.
