W artykule przedstawiono problematykę związaną z określaniem strefy uszkodzenia materiału powstałej podczas badań niszczących wielowarstwowych kompozytów aramidowych, stosowanych w osłonach balistycznych. W celu oszacowania wielkości obszaru uszkodzenia kompozytu przeprowadzono badania, które polegały na rejestracji zmian pola temperatury na powierzchniach kompozytu podczas strzelania z użyciem dwóch kamer termowizyjnych. Strzelano standardowymi odłamkami i pociskami stosowanymi podczas badań osłon balistycznych. Na podstawie zarejestrowanych w trakcie strzelań termogramów opracowano wykresy przebiegów temperatury na powierzchniach przedniej i tylnej kompozytu wzdłuż uszkodzenia powstałego na skutek strzału. W oparciu o otrzymane wyniki oszacowano strefy zniszczeń wewnątrz kompozytu wokół punktów trafień pocisków, których wielkość może być znacznie większa niż widoczny okiem nieuzbrojonym ubytek materiału powstający w wyniku uderzenia pocisku. Dodatkowo stwierdzono, że strefa uszkodzeń materiału od strony wylotu pocisku jest większa od strefy uszkodzenia występującej po stronie uderzenia pocisku. Według dokumentów normatywnych punkty uderzeń pocisków nie powinny znajdować się w obszarach osłabienia materiału osłony spowodowanych poprzednimi strzałami. Dlatego problem wymaga przeprowadzenia poszerzonych badań, które sprawdzałyby czy ustalone odległości między trafieniami powinny zostać zwiększone oraz czy jest to możliwe z uwagi na ograniczenia wymiarów i konstrukcji osłon.
EN
The paper presents problems related to determining the damage area of material caused during destructive tests of multilayer aramid composites used in ballistic protection. In order to estimate the size of the composite damage area, tests were performed to record changes of the temperature fields on the composite surfaces by using two IR cameras during shooting. The standard fragments and bullets used during ballistic protection tests were used. On the basis of the thermograms recorded during the shooting, temperature graphs of the front and rear surfaces of the composite were prepared along the damage caused by the shot. Based on the results obtained, the damage areas within the composite around points of projectiles impact were estimated, that could be much larger than loss of material visible by unarmed eye. In addition, it was found that the material damage area at the back of the ballistic shield is larger than on the projectile impact side. According to national standards points of projectiles impact should not be located in material weakened areas caused by previous shots. Hence, the problem in question requires extensive testing to find out if the established distance between hits should be increased and if it is possible due to the limitations of the dimensions and cons truction of the ballistic protection.
Modern soft ballistic armour is composed of high-strength fibres often used as packages of loose fabrics or laminates. These fibres include carbon, glass fibres, polymer fibres including aramid fibres and polyethylene fibres. Soft armour is applied to provide ballistic protection typically against the impact of small arms projectiles and fragments. In order to determine the level of ballistic protection for ballistic armour, fragment-simulating projectiles (FSP) are used which simulate the properties of fragments created during the explosion of various types of grenades and projectiles. The above-mentioned composites can include a variety of defects such as manufacturing defects, moisture ingress, projectiles impact and other defects. Infrared thermography is a method, which can be used to non-destructive testing and detecting defects of this type of material. However, ultrasonic stimulation is one of method of thermal stimulation used for detection defects in composite. The article presents the results of experimental research of multilayer aramid composite after fragment-proof tests by ultrasonic IR thermography method.
W pracy przedstawiono wyniki badań parametrów termofizycznych kompozytu aramidowego stosowanego w konstrukcji indywidualnych osłon balistycznych. Na podstawie przeprowadzonych badań wyznaczono charakterystyki cieplne, takie jak przewodność cieplną, ciepło właściwe oraz dyfuzyjność cieplną. Parametry cieplne zostały wyznaczone eksperymentalnie przy zastosowaniu kilku metod pomiarowych: metodą termografii w podczerwieni: jedno- i dwustronną, metodą wymuszenia okresowego oraz metodą TPMU. Znajomość charakterystyk termofizycznych materiału jest istotna w badaniach nieniszczących metodami termografii w podczerwieni, będących przedmiotem dalszych prac badawczych.
EN
In the paper, the measurement results of thermo-physical properties of aramid composite used in the construction of individual ballistic protective shields are presented. Thermal characteristics i.e. temperature dependencies of the thermal conductivity, heat capacity and thermal diffusivity were determined on the basis of the tests. Thermal parameters were determined experimentally with the use of the following measurement methods: one-sided and two-sided infrared thermography methods, temperature oscillation technique, three-curve DSC, and the TPMU method. Knowledge of the thermophysical characteristics of the material is important in non-destructive testing of composites by infrared thermography method which will be the subject of further research work.
W artykule przedstawiono opis matematyczny algorytmu wymuszenia cieplnego generowanego źródłem ultradźwiękowym, zastosowanego w nieniszczących badaniach metodą aktywnej termografii w podczerwieni. Algorytm został użyty w numerycznym modelowaniu przepływu ciepła w opracowanym programie ThermoSon przeznaczonym do rozwiązywania zagadnień badań termicznych. Przeprowadzono symulacje numeryczne wykrywania defektów w wielowarstwowym kompozycie aramidowym, stosując ultradźwiękowe źródło wymuszenia cieplnego oraz wstępnie oceniono możliwości tej metody.
EN
The paper includes a mathematical algorithm describing a heat extortion process generated by an ultrasonic source used in non-destructive testing method of active infrared thermography. This algorithm has been used at numerical modelling of heat propagation in developed ThermoSon program designed to solve problems of thermal testing. There are carried out numerical simulations for detection of defects in multi-layer aramide composite that was heated by an ultrasonic source and a preliminary evaluation of this method usability.
W artykule zaprezentowano wyniki badań próbek wkładów podstawowych do kamizelek kuloodpornych. Prace ukierunkowane były na określenie wpływu kąta uderzenia pocisku na wartość granicy ochrony balistycznej. Stosowano 7,62 × 25 mm naboje z pociskiem z rdzeniem ołowianym i płaszczem metalowym według klasy K2 normy PN-V-87000:2011. Badaniom poddano dwa podstawowe materiały: aramid i polietylen w kilku wariantach o różnej ilości warstw. Szczególną uwagę zwrócono na wartości najniższych prędkości penetracji oraz odkształcenia pocisków, które je wywołały.
EN
In the paper, tests results of samples of basic body armour panels are presented. The works were intended to determine the influence of projectile impact angle on the value of the ballistic limit velocity. 7.62 × 25 mm rounds with lead core and metal jacket bullets were used according to K2 class of the standard PN-V-87000: 2011. The tests involved two basic materials: aramid and polyethylene in several variants and different numbers of layers. Particular attention was paid to the lowest penetration velocity and bullets deformation.
W artykule przedstawiono algorytm realizacji procesu badawczego na przykładzie badań działania broni strzeleckiej w warunkach pyłu. Opracowany algorytm w formie schematu blokowego pełni funkcję pomocniczą przy podejmowaniu szybkich i prawidłowych decyzji dotyczących przeprowadzania kolejnych etapów badań. Wykonywanie badań zgodnie z opracowanym schematem postępowania zapewnia ich wykonanie zgodnie z NO-10-A-500-6 i metodykami badań poligonowych broni strzeleckiej. Opracowany algorytm stanowi uzupełnienie istniejących metodyk badawczych broni strzeleckiej.
EN
In the paper the algorithm of conduct during test process on the example of small arms test in the dust conditions was described. The algorithm of test proceeding was worked out in block scheme form. It has been designed to perform the auxiliary function during taking quick and correct decisions helping to perform the next stage of the test. Applying the schemes of proceedings permit suitable reactions during a test without needless delay and omission of essential nuances of the whole methodology. The algorithm which was worked out can supplement the existing test methodologies of small arms.
W pracy przedstawiono wybrane aspekty układów miotających i dynamiki lotu 5,56 mm i 20 mm odłamków standardowych FSP (ang. Fragment Simulating Projectiles) stosowanych do wyznaczania poziomu ochrony balistycznej osłon. Odłamki kalibru 5,56 mm zaprezentowano w dwóch stosowanych odmianach: z sabotem i bez sabotu. Opisano budowę dwukomorowych układów miotających oraz przedstawiono wyniki pomiarów dynamiki lotu ww. typów odłamków.
EN
Some aspects of propelling systems and external ballistics for 5.56 mm and 20 mm standard fragments called also fragment simulating projectiles (FSP) used for determining the level of ballistic protection for ballistic protective shields are presented in the paper. Fragment simulating projectiles of 5.56 mm caliber are presented in two options: with sabot and without sabot. The construction of double chambered propellant system was described. The results of measurements of external ballistic parameters of fragment simulating projectiles were introduced.
Recently the composite materials have been often applied in designs of light ballistic protections as the progress in domain of polymers chemistry has made possible the production of materials providing efficient protection against small arms bullets and fragments. Usually the composites apply textile materials joined with plastic what creates multi-layered composite materials used for personal ballistic protections (vests and helmets for shots and fragments protection) and armours of car vehicles and stationary objects. This type of composite materials is largely made on the basis of very resistant aramid and polyethane fibres joined with phenolic and polyurethane resins and other elastic mixtures. These materials are characterized as lightweight, non-corrosive and easy to form what makes them fit well to the surface, which they have to protect. Defects, which can appear in this type of multi-layered composite materials usually, are inaccuracies in gluing the composite layers and stratifications and delaminations occurring under hits of fragments and bullets. A method that possibly can be used to non-destructive testing of this type of materials and detection of internal defects deploys infrared thermography. In order to determine the potential use of thermal methods the specialized software was developed for computing 3D (three-dimensional) dynamic temperature distributions in anisotropic multi-layered solid body with subsurface defects. The paper includes some results of simulation representing possibilities for the use of IR thermography methods to test such composite materials.
Zaprezentowano nowy dwukomorowy układ przeznaczony do miotania 1,1 g odłamków standardowych zgodnie z normą STANAG 2920, celem wyznaczania poziomu ochrony balistycznej kamizelek, hełmów i innych osłon balistycznych. Przedstawiono w skrócie stary układ oraz budowę, warianty, działanie i przykładowe wyniki badań z wykorzystaniem nowego układu.
EN
New double chambered system for launching fragment simulating projectiles 1.1 g according to standard STANAG 2920 is presented in this paper. The new system is designed to determine ballistic protection level of waistcoats, helmets and other ballistic protecting shields. The older system is also described. Moreover the new system's construction, variants, working and example test results are presented.
Wizualizacja przebiegu procesów badawczych poprzez dodatkowe określenie wybranych, rzeczywistych jego elementów w sposób znaczący zwiększa wiarygodność stosowanych metodyk i uzyskanych wyników badań. Dokumentowanie, archiwizowanie i odtwarzanie dynamicznych elementów badań balistycznych dotyczących m.in.: - chwilowego położenia pocisków (odłamków) na wybranym odcinku toru balistycznego: w momencie wylotu z lufy (powylotowe działanie gazów), na torze oraz przy celu (np. przed i za badaną osłoną balistyczną); - funkcjonowania zespołu pocisku (odłamka) na torze lotu m. in. odłączanie się sabotów od odłamka, koszyka –pojemnika od ładunku śrucin; - wzajemnego oddziaływania pocisków i osłon balistycznych wraz z identyfikacją powstających wtórnych elementów rażących działających na inne nie chronione osłonami strefy; - struktury grupowych elementów rażących w postaci ładunku śrucin na torze lotu, może być niezwykle pomocne w osiąganiu celów badawczych, konstrukcyjnych i eksploatacyjnych - zapewniających wysoką jakość sprzętu uzbrojenia.
EN
Visualization of experiments through some selected characteristics describing their real parts is an important aspect that increases the credibility and accuracy of results. The process of documentation and reconstruction (including preparation of archives) for dynamic ballistic experiments usually concerns following phenomena: - Position of bullets (the splinters) on chosen section of ballistic trajectory: in moment of leaving barrel, in transitory section (action of muzzle gases), on middle and terminal parts of trajectory including penetration of ballistic protection - Functioning of bullet (the splinter) on track of flight e.g. straggling the sabots from core of splinter, the basket - the container from load the shots - Mutual interaction of bullets and ballistic protecting screens together with identification of new secondary fragments acting against different not protected zones - Grouped elements in form of shots.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.