Zırhlı Araçlarda Parçalanma (Spall) Etkisini Önleyecek Kompozit Yapının Tasarımı ve Üretimi

Balistik bir saldırıda, araç şasisinin iç kısmından kopan alüminyum ve çelik parçalar, çok ciddi yaralanmalara ve can kayıplarına sebep olmaktadır. İkincil hasar olarak adlandırılan bu durumun gerçekleşmesi için şasinin mühimmat tarafından delinmesi de gerekmemektedir. Personeli bu parçalardan korumak için şasinin iç kısmına Spall Liner olarak adlandırılan kompozit bir plaka yerleştirilir veya monte edilir. Yani “spall liner” şasiden kopan parçaların yayılma açısını düşürerek parçaların etki alanını küçültmekte ve ayrıca spall liner’ı delip geçen parçaların araç içindeki personele doğru hızlarını azaltmaktadır. Bu tür parça tutucu kompozit yapılar/ plakalar çoklukla aramid, cam lifi ve yüksek yoğunluklu polietilen gibi malzemelerden üretilmektedir. Bu projede söz konusu koruyucu kompozit yapının (spall liner) modellenmesi, analizi ve üretimi amaçlanmıştır. Bu amacın gerçekleşmesine yönelik ilk adım olarak nümerik analizlerde ve kompozit yapıda kullanılacak malzemelerden (Aramid, S2 Glass, Karbon vs) plakalar üretilmiş ve bu plakaların malzeme özellikleri tespit edilmiştir. Nümerik analizlerdeki ön görülere göre spall liner üretimleri gerçekleştirilmiştir. Modelleme yaklaşımının doğruluk derecesini görmek için üretilen bazı kompozit plakalara bölümümüzde mevcut bulunan CEAST-Fractovis Plus cihazı ile düşük hızlı darbe deneyleri yapılmış ve nümerik analizler deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Analiz ve test sonuçlarına göre, darbe dayanımı ve beklenen darbe davranışı en iyi olan kompozit plakalar balistik testlerin yapılması için ROKETSAN A.Ş. Laboratuarlarına gönderilmiş ve BARUTSAN A.Ş atış poligonlarında kimyasal enerjili mühimmat ile testlere tabi tutulmuştur. Şahit plakalar kullanılarak, koruyucu kompozit plakanın (spall liner) balistik performansı test edilmiştir. Bu sonuçlar spall liner’sız testler ile karşılaştırılmıştır ve böylelikle araç şasisinden kopan parçaların yayılım açısının minimum seviyeye inmesi için kompozit plakanın yapısında optimizasyon yapılmıştır. Bu şekilde en uygun çözüm(ler) için modelleme, analiz, üretim ve balistik test adımları tekrar edilmiş ve nihai kompozit plaka üretilmiştir.

Sanayi Bakanlığı (SAN-TEZ) PROJESİ

12.01.2012