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| 表面: | エポキシ樹脂のアラミドシングルトウプリプレグ | コア: | 商用 Nomex ハニカムコア |
|---|---|---|---|
| 厚さ: | 10mm | 重さ: | 60g/m2 |
| 製品名: | アラミド ノーメックス ハニカム パネル | 処理: | シングル牽引 |
軽量アラミドハニカム防弾パネル：高剛性・軽量、マルチヒット耐性、NIJ III/IV車両装甲統合
アラミドハニカム防弾パネルは、装甲設計における長年の課題を解決するサンドイッチ構造です。それは、モノリシックな鋼鉄やセラミックシステムのような重量増加なしに、構造的な剛性と複数ヒット時の生存性を両立させます。フェノール樹脂を含浸させたパラアラミド紙ハニカムコア（Nomex®グレードまたは同等品）を、アラミド繊維強化またはアルミニウムのフェイスシート間に接着します。コアはアラミド繊維固有の靭性を三次元的なセル構造に変換し、セル壁の座屈、局所的な圧縮、段階的な剥離を通じて衝撃エネルギーを分散させます。フェイスシートは衝撃荷重をより広い範囲に分散させます。その結果、高剛性・軽量、複数ヒット時の耐久性、NIJレベルIIIおよびレベルIVの車両装甲構造への直接的な統合性を備えたパネルが実現します。
高剛性・軽量：最小限の質量で構造的な剛性を実現。ハニカム形状の決定的な利点は、曲げ剛性と質量を分離できることです。アラミドハニカムコアは、荷重支持装甲としての十分な圧縮強度を維持しながら、32 kg/m³（2.0 lb/ft³）という低密度を達成します。市販のパラアラミドハニカムの仕様では、セルサイズは3.2 mm以上で、密度グレードに応じて圧縮強度は272 kPaから1,000 kPa以上に及びます。これらはすべて、同等の金属構造の面積重量のわずかな割合です。
フェイスシートの厚さは、これらのパネルの耐衝撃性に最も大きな影響を与えます。つまり、スキン厚をターゲットを絞って増加させることで、質量を比例して増加させることなく、弾道性能を比例以上に向上させることができます。この特性により、アラミドハニカムパネルは車両装甲用途に特に適しています。そこでは、節約された1kgがペイロード、燃費、または機動性に直接変換されます。
複数ヒット時の耐久性：繰り返し脅威に対する耐性。脆いセラミック前面板は、単一の衝撃後に破損して局所的な保護を失う可能性がありますが、アラミドハニカムはその複数ヒット能力を繊維の多段階破壊メカニズムから得ています。Koloppらによる研究では、アラミドハニカムが軽量化と複合材の裏面たわみ（破壊ではなく制御された局所的なエネルギー散逸の直接的な指標）を低減しながら、良好な衝撃性能を提供することが示されています。セル壁は段階的に座屈・圧縮され、セルの境界を橋渡しするアラミド繊維は、初期のセル崩壊後もエネルギーを吸収し続けます。タンデムアラミド繊維/アラミドハニカムサンドイッチ構成は、優れたエネルギー吸収デバイスとして明確に特定されており、ハニカム層は、複数のイベントにわたる衝撃エネルギーを管理するバッファーとして機能します。車両装甲にとって、これは、単発のセラミックシステムでは完全な交換なしには満たせない要件である、脅威エンゲージメントウィンドウ内の複数回の被弾にわたって構造的完全性と保護機能を維持するパネルを意味します。
NIJレベルIII/IV車両装甲統合：追加ではなく、基盤。アラミドハニカムパネルはスタンドアロンの装甲ソリューションではありません。それらは統合プラットフォームです。NIJレベルIIIおよびレベルIVの車両装甲システムでは、ハニカムコアは、セラミック前面板（Al₂O₃、SiC、またはB₄C）の後ろに配置された構造的エネルギー吸収基盤として機能するか、パラアラミド/PEKKハイブリッド層と組み合わされます。NIJ 0101.06/0101.07レベルIIIは7.62×51 mm NATO弾丸の無力化を要求し、レベルIVは徹甲弾の脅威に対応します。アラミドハニカム層は、セラミック破損後に残るエネルギーと裏面変形を管理し、前面板が損傷した後、装甲システムが弱点になるのを防ぎます。アルミニウムハニカム中間層とパラアラミド裏面を組み込んだハイブリッド構成は、710 m/sでの7.62 mm硬鋼芯弾丸の迎撃を示しており、これはNIJレベルIII+性能に相当します。パラメトリック最適化研究はさらに、裏面厚さとセル長が、アラミドハニカムコア構造の高速度衝撃応答を調整する最も影響力のある変数の一部であることを確認しています。これにより、装甲統合者は特定の車両プラットフォームと脅威プロファイルに合わせた正確な幾何学的レバーを操作できます。
車両装甲およびそれ以降の用途。アラミドハニカムパネルは、装甲車両のドアパネル、サイドスカート、フロアインサート、防火壁、隔壁構造に展開されており、構造機能と弾道保護を同時に提供します。車両装甲以外では、同じ高剛性・軽量および複数ヒット時の耐久性プロファイルが、ハードアーマープレートバッカー、ヘルメットシェル、船舶用隔壁パネル、爆 blast緩和ライナーをサポートします。コアの熱安定性と耐食性は、エンジン隣接コンパートメントや海洋環境でのサービス性を拡張します。
アラミドハニカム防弾パネルは、装甲材料スペクトルにおいて明確な位置を占めています。金属よりも軽量で、モノリシックセラミックよりも繰り返し衝撃に対して回復力があり、弾丸を停止しながら荷重を支持できる構造能力を備えています。面積密度を低減しつつ複数ヒット時の生存性を犠牲にしたくないNIJ III/IV車両装甲プログラムにとって、ハニカムコアは受動的な充填材ではなく、軽量構造装甲を可能にするメカニズムです。
Nomexハニカムコアの機械的特性
| ハニカムセルのサイズ（mm） |
( kg/m3) （Kg/ m3平圧縮強度（MPa） |
平せん断特性（Mpa） |
純粋なコア材料 | ||||
| サンドイッチ構造 | 強度 | モジュラス | 強度 | ||||
| W | 1.83 | W | 1.83 | ||||
|
48 |
1.09 | 2.28 | 1.38 | 0.79 | 23.2 | 45 | 64 |
| 0.73 | 3.83 | 1.81 | 1.11 | 100 | 57 | 2.75 | |
|
32 |
48 | 4.8-40 | 0.79 | 23.2 | 66 | 32 | 48 |
| 1.09 | 2.33 | 1.48 | 0.86 | 121 | 54 | 72 | |
| 0.77 | 4.26 | 2.62 | 1.45 | 151 | 65 | Nomexハニカムコアの機械的特性 2 | |
コアタイプ
| 密度 |
( kg/m3) 安定圧縮強度 |
(Mpa) Lせん断特性（Mpa） |
Wせん断特性（Mpa） | 強度 | |||||||
| モジュラス | 強度 | モジュラス | 強度 | ||||||||
| 最小指示 | 標準 | 最小指示 | 標準 | 最小指示 | 標準 | 最小指示 | 標準 | 最小指示 | 標準 | ||
| 最小指示 | 標準 | 1.86 | 1.24 | 最小指示 | 3.2-29 | 29 | 0.77 | 0.60 | 0.56 | 0.47 | 25.9 |
| 17.4 | 1.09 | 0.30 | 25.0 | 11.3 | 3.2-48 | 48 | 2.35 | 1.92 | 1.22 | 1.03 | 44.5 |
| 34.5 | 0.73 | 0.61 | 27.1 | 20.9 | 3.2-64 | 64 | 3.88 | 3.22 | 1.72 | 20.6 | 61.0 |
| 54.0 | 1.20 | 0.82 | 34.0 | 25.0 | 3.2-80(E) | 80 | 6.67 | 4.49 | 1.92 | 1.65 | 1.63 |
| 52.3 | 1.20 | 0.97 | 43.9 | 36.3 | 3.2-80 | 80 | 5.19 | 4.69 | 2.22 | 1.95 | 20.6 |
| 64.0 | 1.23 | 1.05 | 38.4 | 34.0 | 3.2-96(E) | 96 | 8.99 | 8.78 | 2.49 | 2.25 | 82.8 |
| 77.5 | 1.73 | 1.67 | 59.1 | 55.5 | 4.8-40 | 40 | 1.63 | 1.46 | 0.95 | 0.92 | 38.0 |
| 36.3 | 1.09 | 0.52 | 23.9 | 22.5 | 4.8-48 | 48 | 20.6 | 1.86 | 1.24 | 1.02 | 41.3 |
| 34.0 | 0.77 | 0.60 | 30.0 | 18.0 | 4.8-72 | 72 | 5.28 | 4.60 | 1.70 | 1.32 | 57.1 |
| 47.5 | 1.09 | 0.80 | 40.5 | 23.2 | 4.8EX-48 | 48 | 2.20 | 1.80 | 0.79 | 0.62 | 20.6 |
16.1
0.87
