Nhiệt rắn ( đông rắn ở nhiệt độ cao, quá trình polyme hoá không có tính thuận nghịch) và
Nhiệt dẻo ( quá trình thuận nghịch, chảy dẻo ra ở nhiệt độ cao, đông rắn khi nguội và lại có thể chảy dẻo lại được ở nhiệt độ cao).
- Polyme có thể có nguốn gốc từ thực vật hoặc động vật như xenlulo,caosu,protein, enzym,…hoặc được tổng hợp từ các monome bằng các phản ứng trùng hợp như nhựa phenolphomalđehit, polyamit, polyephin,…Polyme có cấu trúc mạch thẳng ( polyetylen, polystyren,…), mạch nhánh, polyme mạng lưới và các polyme cấu trúc không gian
(epoxy, phenolphomanđehit,…) và được cấu thành nên bởi hai nguyên tố chủ yếu là cacbon và hyđrô, có chứa thêm oxy, clo, nitơ,…. Polyme có ưu điểm là nhẹ, cách điện, bền vững với các môi trường hoá học, tuy nhiên lại có mô đun đàn hồi thấp và khả năng chịu nhiệt không cao.
- Trong các vật liệu kể trên, trước đây người ta thường đánh giá cao vai trò của vật liệu nhóm kim loại và cho rằng chúng giữ vị trí quyết định đến sự phát triển xã hội và kỹ thuật. Tuy nhiên như đã phân tích trên đây, chúng ta có thể thấy vật liệu kim loại (hay hợp kim), gốm và polyme, mặc dù mỗi loại vật liệu có những ưu điểm riêng, nhưng cũng có những yếu điểm. Trong khi công nghiệp hiện đại, nhất là công nghiệp quốc phòng yêu cầu những vật liệu mới, đáp ứng được các đòi hỏi khắt khe của kỹ thuật, như vật liệu chế tạo khí cụ bay phải vừa nhẹ, lại vừa bền nhiệt, …là những tính chất lý tưởng mà không vật liệu tự nhiên nào có được. Từ đó con người đã nảy sinh ý tưởng, và sau đó đã trở thành hiện thực là chế tạo những vật liệu mới, tổ hợp được các ưu điểm của các loại vật liệu nói trên. Vật liệu mới composite, có thể có các chỉ tiêu cơ lý cao hơn kim loại và hợp kim, lại bền với cả môi trường hoá học và rất nhẹ.
-Ngày nay, composite ngày càng chiếm ưu thế, đã thay thế kim loại và hợp kim trong chế tạo máy, trong việc chế tạo các vật thể bay, và đã có mặt trong tất cả mọi ngành, mọi lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân.
-Để thấy được quy mô phát triển của ngành vật liệu composite, hình 1 là biểu đồ sử dụng vật liệu composite trong máy bay tàu lượn: năm 1991 composite chiếm có 3% khối lượng, được dùng thay thế dần kim loại và hợp kim, và đến năm 2000 đã chiếm đến 65% khối lượng máy bay. Ngày nay, một số thiết bị bay đã được chế tạo hoàn toàn bằng composite.
Hình 2.2: Tỷ lệ composite trong máy bay tàu lượn
- Thực tế cho thấy tất cả các vật liệu mới xuất hiện trong các năm gần đây, đều thuộc vào khái niệm vật liệu composite. Điều này lý giải vì sao trong nhiều tài liệu khoa học, thuật ngữ ” vật liệu mới” được dùng đồng nghĩa với vật liệu composite.
CHƯƠNG 3
ỨNG DỤNG CỦA COMPOSITE TRONG QUÂN ĐỘI 1.Ứng dụng của Composite trong quân đội
- Bởi đặc tính đa dạng nên composite được ứng dụng rộng rãi vào các lĩnh vực của quân đội.
Composite dùng để chế tạo tàu thuyền, vật liệu chống do thám,….
Hình 3.1. Tàu tuần tra Ocean Eagle 43 (2015).
- Đáp ứng nhu cầu thay đổi của hải quân hiện đại với ngân sách hoạt động và mua lại giảm đáng kể, Ocean Eagle 43 là tàu tuần tra đại dương nhẹ (OPV) sử dụng các thiết bị điện tử hiện đại cho nhiều nhiệm vụ - nhập khẩu nhiều cường độ thấp nhưng kinh tế cao, như chống cướp biển và giám sát nghề cá, dầu khí và các tài nguyên hàng hải khác. Được xây dựng bởi các vật liệu tổng hợp của Chantier Naval H2X (La Ciotat, Pháp) cho công ty đóng tàu CMN (Paris và Cherbourg, Pháp), OPV 43,6m mới được hưởng lợi từ 68 năm kinh nghiệm chế tạo tàu chiến đấu của CMN và xây dựng hàng trăm thiết kế tàu tiên tiến cho 38N hải quân trên khắp thế giới. Một phần của Ocean Eagle là tính linh hoạt của nó đến từ thân tàu có kiểu dáng đẹp và nhanh, nó cũng cung cấp một chùm (chiều rộng) có thể chứa một bệ hạ cánh cho máy bay không người lái.
- Ocean Eagle 43 có thể đi được 238 hải lý với tốc độ 15 hải lý/h chỉ với 1 tấn nhiên liệu, được gọi là tàu tuần tra rất tiết kiệm so với tàu tuần dương tiêu thụ nhiên liệu gấp 4 đến 5 lần với cùng tốc độ. Sự ổn định của trimaran trong thao tác zig zag cũng được nhấn mạnh. Cấu trúc composite nhẹ của thuyền giúp trong tất cả các lĩnh vực hoạt động này.(2)
Hình 3.2.Destroyer deckhouse roof (Mái nhà tàu khu trục).
- Mặc dù Hải quân Mỹ hiện đại, tốn gần 4 tỷ $ (USD) loại Zumwalt tàu khu trục có một thân tàu thép, nó đứng đầu với một cấu trúc thượng tầng chất tổng hợp giúp giảm trọng lượng chóp đỉnh và đưa ra khả năng các tàu tàng hình bằng cách giảm tín hiệu radar của nó. Được xây dựng bởi Huntington Ingalls Industries (Gulfport, Miss.), Cấu trúc thượng tầng có các tấm bánh sandwich phẳng của lõi balsa (Alcan Baltek Corp , Northvale, NJ ) giữa các mặt của sợi carbonT700 ( Toray Composite Vật liệu Mỹ ,Inc., Flower Mound, Texas) được dệt bởi Sigmatex (Benecia, Calif.) và được truyền nhựa vinyl ester từ Ashland, LLC (Dublin, Ohio).
- Các tấm balsa có hiệu suất cháy tốt, so với các vật liệu thay thế bằng foam hoặc honeycomb-cored, trong phần lớn cấu trúc thượng tầng, nhưng khi Hải quân bày tỏ lo ngại về khả năng chống cháy của mái nhà, các tấm chống cháy mạnh hơn đã được phát triển bởi chuyên gia về phenol DuraSip LLC (Union, Miss.), nhà thầu phụ của nhà thầu Hải quân Temeku Technologies Inc. (Herndon, Va.), để đáp ứng mã lửa của Navy. Giám đốc điều hành và kỹ sư tổng hợp của DuraSip, Max Ware cho biết các tấm dày 2 ft x 2 ft x 1,5 inch (0,62m x 0,62m x 34 mm) được sản xuất với lớp da phenolic được gia cố nhiều lớp liên kết với bọt phenolic cứng dưới nhiệt và áp lực, sử dụng một chất kết dính phenolic. DuraSip đã sử dụng nhựa phenol Cellobond J2027L nhãn hiệu của Momentive Special Chemicals Inc. , được cung cấp thông qua Mektech Composites Inc. (Hillsdale, NJ). Các sợi phenolic được gia cố bằng sợi thủy tinh hoặc sợi carbon duy trì các đặc tính cấu trúc ở nhiệt độ cao tốt hơn so với các loại gỗ được làm bằng bất kỳ
loại nhựa nhiệt rắn nào khác, ông nhận xét. Ngoài ra, chúng còn thải ra ít khí độc nhất so với các loại bình giữ nhiệt khác, vì vậy các tấm phenolic là lựa chọn phù hợp. Họ cũng đóng vai trò là chất cách nhiệt, giúp giữ cho bên trong boong tàu ở nhiệt độ thoải mái.
Vật liệu làm cửa kính, bản lề, vỏ ngoài xe quân đội ( áo giáp chobham).
Hình 3.3. Supacat SPV 400
- Dựa trên kinh nghiệm trước đây và tích hợp phản hồi trực tiếp từ việc sử dụng hoạt động của đội tàu hiện tại của chúng tôi, SPV 400 đưa mức độ hiệu suất của các nền tảng di động được bảo vệ nhẹ vượt xa hiện đang được cung cấp trên toàn cầu. Bảo vệ được tích hợp đầy đủ.Supacat có thân hình chữ V để phân tán các vụ nổ phát ra từ bên dưới, cũng như "ghế nổ mìn" và cụm bánh xe "được gắn trong các khung phụ hy sinh, trước và sau thân tàu, được thiết kế để thổi vào sự kiện nổ mìn. " Phi hành đoàn được bọc trong một "vỏ" tích hợp, bảo vệ được chế tạo từ áo giáp composite và gốm.
- SPV 400 phản ánh các ứng dụng khác đi bất cứ nơi nào khác về các sản phẩm Supacat khác và cung cấp hiệu suất xuyên quốc gia tối cao cũng như cung cấp sự bảo vệ cần thiết để hoạt động trong môi trường đô thị. Nhu cầu của nhà điều hành và sự tích hợp của các hệ thống chiến trường hiện đại đã được xem xét ngay từ đầu, vì vậy SPV 400 là một giải pháp rất hấp dẫn và 'có thể sử dụng' cho các hoạt động của Thế kỷ 21.
- Biến thể tuần tra SPV 400 có thể được điều chỉnh để sử dụng bằng cách lắp các cụm nhiệm vụ thay thế và có thể hoán đổi cho nhau bao gồm xe cứu thương, hậu cần, chỉ huy và các biến thể gắn vũ khí hàng đầu mở.
- Áo giáp Chobham ( Chobham Armour) là tên không chính thức của một loại áo giáp composite được phát triển vào những năm 1960 tại trung tâm nghiên cứu xe tăng của Anh trên Chobham Common , Surrey . Tên đã trở thành những thuật ngữ chung cho composite ceramic vehicle armour (áo giáp gốm composite) . Những cái tên khác được đặt không chính thức cho Chobham Armour bao gồm "Burlington" và "Dorchester." "Áo giáp đặc biệt" là một thuật ngữ không chính thức rộng hơn đề cập đến bất kỳ sự sắp xếp áo giáp nào bao gồm các tấm phản ứng "bánh sandwich", bao gồm cả Chobham Armor.
- Mặc dù các chi tiết xây dựng của giáp Chobham vẫn là một bí mật, nó đã được mô tả như bị bao gồm gốm gạch bọc trong một khung kim loại và liên kết với một tấm đệm và một vài lớp đàn hồi. Do độ cứng cực cao của gốm được sử dụng, chúng cung cấp sức đề kháng vượt trội chống lại các điện tích hình dạng như vòng chống tăng nổ (HEAT) cao và chúng phá vỡ các xuyên thấu năng lượng động học .
- Bộ giáp này lần đầu tiên được thử nghiệm trong bối cảnh phát triển một chiếc xe nguyên mẫu của Anh, FV4211 , và lần đầu tiên được áp dụng trên các phiên bản trước của chiếc M1 của Mỹ. Chỉ có các xe tăng M1 Abrams , Challenger 1 và Challenger 2 được tiết lộ là được bọc thép. Khung giữ gốm thường được sản xuất trong các khối lớn, tạo cho các xe tăng này, và đặc biệt là tháp pháo của chúng, một diện mạo góc cạnh đặc biệt.
lĩnh Hình 3.4. XM1 Abrams (Mỹ)
Dùng trong vực không quân, vũ trụ
Hình 3.5. Bell V-280 Valor
- Valor sử dụng rộng rãi vật liệu composite trong cấu hình honeycomb sandwich, cho phép các kỹ sư giảm 30% trọng lượng mặc dù có áo giáp cabin nặng. Có 11 đối tác đầu tư đã nghiên cứu các yếu tố khác nhau của V-280, bao gồm: GKN Aerospace (cấu trúc đuôi của máy bay), Spirit AeroSystems (thân máy bay), Eagle Technologies (máy nghiêng) và Toray Composites America (cung cấp sợi carbon chuẩn bị).
- Các thành phần chính của V-280 là cánh bằng sợi carbon, hộp số cánh quạt và composite yoke cho trung tâm cánh quạt. Cánh này là lần đầu tiên sử dụng vật liệu tổng hợp lõi carbon tế bào lớn, một chiếc bánh sandwich bằng da bằng sợi carbon và tổ ong. Ách trung tâm được đặt lên từ vải tổng hợp và sử dụng công cụ mặt mở xung quanh các cạnh. V-280 cũng có lưỡi dao nghiêng hoàn toàn bằng carbon đầu tiên.
- Sau khi hoạt động đầy đủ, nó sẽ là một trong những máy bay trực thăng quân sự nhanh nhất thế giới, với tốc độ bay 280 hải lý (khoảng 322 dặm / giờ). Cuối cùng, máy bay trực thăng sẽ được đánh giá dựa trên Sikorsky / Boeing SB-1, công ty có tốc độ tối đa 250 hải lý / giờ (287 dặm / giờ).
- Ngoài ra, vật liệu composite còn nhiều ứng dụng khác trong quân đội như : Bảng radar, Thùng chứa tên lửa, Giá đỡ điện tử, Tiếp nhiên liệu thăm dò, Tấm sàn, Hộp vận chuyển nhẹ, Tủ điện tử, Cửa & bìa composite, Lắp ráp cáng y tế,….
=> Từ các ví dụ ứng dụng trên ta có 1 số ưu điểm của composite được quân đội ứng dụng là:
Cho phép tiết kiệm trọng lượng, tải trọng cao và hiệu quả nhiên liệu, hiệu suất cao và khả năng tốc độ. Trọng lượng và chi phí là các tính năng chính cho các thành
phần xe quân sự. Sức mạnh cũng rất cần thiết. Vì các phương tiện quân sự được chế tạo với yếu tố bảo vệ trong tâm trí, chúng cồng kềnh, tuy nhiên vật liệu tổng hợp làm cho chúng nhẹ hơn.
Vật liệu tổng hợp có một cuộc sống mệt mỏi vô hạn. Tuổi thọ mỏi của thép được ước tính là 1 tỷ chu kỳ và nhôm ở mức 1 triệu chu kỳ
Khả năng chống ăn mòn của vật liệu tổng hợp là lợi thế trong môi trường đầy thách thức vì chúng không bị rỉ sét.
Vật liệu tổng hợp có tính chất bước bất đẳng hướng, tức là chúng mạnh hơn theo một hướng. Điều này có nghĩa là xếp chồng nhiều lớp hỗn hợp theo các hướng khác nhau cho phép các sợi chịu lực và tải đa hướng.
CHƯƠNG 4 BÁNG SÚNG 4.1 .Súng là gì?
-Súng là một loại vũ khí dùng sức đẩy của thuốc phóng để phóng/bắn đạn tới mục tiêu; được trang bị cho cá nhân hoặc một nhóm sử dụng. Loại vũ khí có nguyên tắc cấu tạo như súng nhưng lớn hơn về kích thước nòng súng, đạn, tầm bắn, phương pháp xạ kích... được gọi là pháo, theo quy ước trong kỹ thuật vũ khí, cỡ nòng nhỏ hơn 20 mm gọi là súng, còn lớn hơn gọi là pháo, tuy nhiên có các trường hợp ngoại lệ, ví dụ B40, B41 cỡ nòng 30 mm, cối 60 mm... vẫn gọi là súng...
-Súng được phân loại theo kích thước (ngắn, dài, lớn, vừa, nhỏ); số lượng nòng; kết cấu nòng; đặc tính cấu tạo; mức độ tự động hoá; tính năng tác dụng....
-Trước đây, người ta dùng nỏ và cung để bắn tên hay đạn đến mục tiêu, tuy nhiên, ngày nay nhiều thứ nỏ vẫn được gọi là súng, như "súng cao su", hay các ống phụt dùng làm công cụ cũng được gọi là súng, như "súng bắn đinh". Loại dùng trong quân sự nhưsúng phun lửa có lúc cũng không phải là súng đúng nghĩa.
-Trong khoa học quân sự, hiện có rất nhiều môn nghiên cứu về súng như: Nguyên lý kết cấu Vũ khí có nòng, nguyên lý máy tự động vũ khí.... Khoa học nghiên cứu về chuyển động của đạn, gọi là "thuật phóng", bao gồm các môn nhỏ hơn là "thuật phóng trong" mô tả chuyển động của đạn trong nòng và "thuật phóng ngoài" mô tả chuyển động của đạn ngoài nòng, thuật phóng trung gian nghiên cứu chuyển động từ khi đạn ra khỏi nòng đến khi nó đạt vận tốc lớn nhất, có thể coi thuật phóng trung gian là một phần của thuật phóng ngoài. -Súng trong hệ Nato cũng được chia thành rất nhiều loại, ví dụ Assault Rifles (Súng trường tiến công), Pistols (Súng ngắn), Machineguns (súng máy)...
4.2. Báng súng
4.2.1. Khái niệm
- Báng súng thường được gọi là báng, phần sau còn được gọi là vai súng, đuôi súng hoặc đơn giản hơn là đuôi, là một phần của một khẩu súng dài có tác dụng hỗ trợ cấu trúc khi súng hoạt động theo cơ chế bắn của súng. Báng giúp cho người bắn giữ chắc súng để có thể dễ dàng ngắn bắn với sự ổn định cao khi để báng súng tựa vào vai của người dùng súng, giúp giảm độ giật bằng các truyền lực vào cơ thể người bắn. Tay cầm của nỏ, có tác dụng tương đương như báng súng.
Hình 4.1: Báng súng gỗ
4.2.2 Lịch sử của báng súng
- Đầu khẩu pháo tay sử dụng một cây gậy đơn giản được lắp vào một ổ cắm vào cuối khóa nòng để cung cấp một tay cầm. Hình dạng báng súng hiện đại bắt đầu phát triển với sự ra đời của arquebus , một bao diêm có nòng dài hơn và cơ chế khóa thực tế, không giống như trận đấu tay của súng thần công. Bắn một khẩu pháo cầm tay đòi hỏi phải áp dụng cẩn thận trận đấu trong khi đồng thời nhắm; việc sử dụng một matchlock xử lý ứng dụng của kết hợp chậm , giải phóng một bàn tay để được hỗ trợ. Với cả hai tay có sẵn để nhắm, arquebus có thể được giằng bằng vai, tạo ra hình dạng báng súng cơ bản đã tồn tại hơn 500 năm. Điều này đã cải thiện đáng kể độ chính xác của arquebus, đến một mức độ sẽ không thể vượt qua cho đến khi sự ra đời của nòng súng trường .
- Trớ trêu thay, các kho súng hỏa mai được giới thiệu trong thời kỳ thuộc địa châu Âu của
châu Mỹ đã được tái sử dụng như các câu lạc bộ chiến tranh tay đôi bởi người Mỹ bản địa và