Welche Materialien sollte ich verwenden, um meine Androiden vor ballistischen Einschlägen (Kugeln) zu schützen, und welchen Schutz würde ich erhalten?

In der Welt einer Geschichte, die ich schreibe, hat das Militär (einer Supermacht, die namenlos bleiben soll ) viel Geld in ferngesteuerte humanoide Drohnen gesteckt (im Grunde einen VR-Anzug anziehen und loslegen – alle Kommunikationsprobleme ignorieren ). Äußerlich haben sie die gleiche Größe wie normale Menschen (hauptsächlich aus Kompatibilitätsgründen, damit sie immer noch normale Waffen / Fahrzeuge / etc. verwenden können - gemeinsamer Kampfraum und all das). Das Wichtigste ist, dass sie eine dicke Panzerung um ihre Schlüsselsysteme herum haben (20-30 mm aus einer hochfesten Legierung oder einem Verbundwerkstoff oder so etwas - ansonsten viel dünnere Panzerung).

Was ich gerne wissen würde, ist , welche Art von ballistischem Widerstand ich realistisch erwarten kann, wenn ich vorhandene Materialien verwende? (Beachten Sie, ich habe irgendwo ein YouTube-Video von einem 50 mm dicken Titanblock gesehen, der eine Standard-50-cal-Patrone überlebt hat. Es hatte einige große Schäden, aber es hat die Kugel gestoppt, also ist das das Ziel, das es zu schlagen gilt).

Was wäre also nötig, um diese Drohnen mit der besten derzeit verfügbaren Panzerung (sei es Stahl, Titan, zusammengesetzter "Schichtkuchen" usw.) zu stoppen? Liegt ein 50cal im Bereich dessen, was ich für eine 30-mm-Panzerung erwarten kann, oder könnte es noch mehr Schläge aushalten? (PS: Diese Drohnen sind volumenbegrenzt, da sie menschliche Größe haben, aber nicht gewichtsbeschränkt, also ist es in Ordnung, wenn die Rüstung über 100 kg wiegt, solange sie nicht dicker als etwa 30 mm ist.)

Nebenfrage 1: Gibt es einen Unterschied zwischen einer Rüstung, die nur einen wirklich großen Treffer aushält, und einer Rüstung, die andauernden Missbrauch aushält?

Nebenfrage 2: Wenn beispielsweise die Steuerelektronik eine Sekundärschicht ähnlicher Dicke hätte, würde sie viel eher überleben?

Urancarbid ist die beste Panzerung (solange Sie sich keine Gedanken über das Gewicht machen), die moderne Panzer verwenden. Es ist viel dichter als Titan (was zum Stoppen von Granaten sehr wichtig ist). 120 mm stoppen Panzergranaten, was 30 mm tun
Nebenfrage 2 Ja, das Hinzufügen einer zweiten Schicht erhöht die Haltbarkeit (obwohl nicht viel mehr als nur eine doppelt so dicke Schicht zu haben).
@sdrawkcabdear Wow, ich hatte keine Ahnung von Urancarbid, das Stoppen einer Tankhülle mit nur 120 mm ist ziemlich beeindruckend
Untersuchen Sie Materialien, die in kugelsicheren Westen verwendet werden . Dabei geht es jedoch normalerweise darum, nur einen Treffer einzustecken.

Antworten (4)

Das Volumen der Rüstung begrenzt zu haben, ist seltsam, aber OK, es ist Ihre Welt. Vielleicht haben sie eine Art neuartige Energiequelle?

Normalerweise, wenn das Gewicht kritisch ist, verwendet die beste Panzerung extrem harte Materialien auf der Außenfläche (Keramik scheint der Stand der Technik zu sein), dann gibt es einen Luftspalt, dann ein Material mit einem hohen Verhältnis von Zugfestigkeit zu Gewicht (Kevlar, Titan oder Stahl, je nach Anwendung), und schließlich gibt es eine Art Spall-Liner, der normalerweise aus Kevlar-Gewebe besteht. Die harte Außenfläche bricht das Projektil in Stücke und verlangsamt diese Stücke. Die mittlere Schicht absorbiert die verbleibende kinetische Energie des nun zertrümmerten Projektils. Schließlich fängt der Spallliner Fragmente der mittleren Panzerungsschicht auf, die sich mit hoher Geschwindigkeit lösen, idealerweise ohne Feuer zu fangen (also Kevlar statt UHMWPE). Dies verbraucht jedoch tendenziell viel Platz.

Es gibt eine andere Klasse von Panzerungen, die als reaktive Panzerung bezeichnet werden und aus einem Sandwich aus zwei Stahlplatten mit Plastiksprengstoff in der Mitte bestehen. Dies ist hauptsächlich nützlich, um Hohlladungen zu widerstehen, aber ich denke, dass jede Hohlladungswaffe nicht in Ihrer Liga sein wird.

Wenn das Gewicht keine Rolle spielt, werden extrem dichte Materialien attraktiv. Ich denke, Sie werden nur sehr wenige Beispiele finden, da dies im Wesentlichen nie der Fall ist, aber einige Panzerpanzer enthalten abgereichertes Uran in dem Sandwich der obigen Schicht. Keramik ist immer noch ideal für die äußere Schicht, aber Sie würden wahrscheinlich Wolframcarbid verwenden wollen, weil es extrem hart und extrem dicht ist. Sie würden dies wahrscheinlich mit abgereichertem Uran oder einem hochfesten Stahl unterstützen.

Munition vom Kaliber .50 gibt es in einer Vielzahl von Typen. https://en.wikipedia.org/wiki/.50_BMGIch konnte das Video, auf das Sie verweisen, nicht finden, aber es handelte sich wahrscheinlich um normale Kugelmunition. (Kupfer über einem Stahlkern.) APDS (Armor Piercing Discarding Sabot) verwendet einen kleinen, sehr spitzen Wolframstab, der in eine Plastikhülle (den Sabot) gewickelt ist. Beim Abfeuern bricht der Sabot ab und lässt den Wolframstab allein auf das Ziel aufprallen. Die Durchschlagskraft einer Kugel hängt in der Regel eng mit den Pfund pro Quadratzoll zusammen, die sie auf das Ziel ausüben kann. Da Wolfram viel dichter als Stahl ist, durchdringt eine Wolframkugel mit dem gleichen Gewicht und der gleichen Länge wie eine Stahlkugel viel mehr Panzerung. Die M903 APDS-Patrone wird Berichten zufolge 34 mm gewalzte homogene Stahlpanzerung (die Standardpanzerplatte) auf 500 Meter durchschlagen. Mein Punkt ist, dass 30 mm der besten Rüstung, die Sie bekommen können, sehr gut einem einzigen Schuss einer 0,50-Kaliber-Kugel widerstehen können.

Nebenfrage 1: So ziemlich die gesamte Panzerung wird an der Stelle zerstört, an der die Kugel sie berührt. Keramikpanzerungen werden aus vielen einzelnen Blöcken erstellt und der gesamte Block zerbricht, wenn er getroffen wird. Wenn präzises wiederholtes Feuer oder extrem hohe Feuermengen zu mehreren Kugeltreffern an derselben Stelle führen, werden schließlich alle Panzerungen versagen.

Nebenfrage 2: Mehr Panzerung bedeutet besseren Schutz. Eine andere Möglichkeit wäre jedoch, einfach ein paar redundante Elektronikboxen hinzuzufügen, die übernehmen, wenn die erste beschädigt ist. Dies ist Standardpraxis in Raumfahrzeugen. Computer sind winzig, leicht und ziemlich billig. Die Rüstung ist groß, sehr schwer und teuer. Eine wirklich clevere Drohne kann sogar mehrere Prozessoren parallel verwenden, um mitten im Kampf sehr schnell viele Daten zu verarbeiten. Wenn diese Prozessoren dann zerstört werden, wechselt sie möglicherweise in einen Redundanzmodus, wodurch ihr Verhalten träger, aber hartnäckiger wird. Dies könnte einer Szene, in der versucht wird, eine dieser Drohnen zu töten, etwas Dramatik verleihen?

Relevanter Begriff zum Nachschlagen in Bezug auf den ersten Absatz: Whipple Shield .
Ich stimme zu, dass die Lautstärke keine normale Einschränkung ist, aber diese Idee ist, etwas in menschlicher Größe zu machen, damit eine wirklich dicke Panzerung keinen Platz für die gesamte Elektronik / Batterien / Hydraulik usw. im Inneren lässt wäre alles, was nötig wäre, um eines dieser Dinger herunterzunehmen. Ich hatte Peitschenschilde gesehen, aber sie schienen bei Raumfahrzeugen beliebter zu sein, da die Projektile dazu neigen, klein und blitzschnell zu sein (es sei denn, Sie treffen auf einen ganzen Schraubenschlüssel, dann sind Sie wirklich verärgert). Ich dachte, die Rüstungsanforderungen wären anders große und "relativ" langsame Geschosse.

Ich bin mir nicht sicher, wie ich Ihren Teil "Ignorieren von Kommunikationsproblemen" in Ihre Frage aufnehmen soll, aber dies wäre mein bevorzugter Angriffsvektor.

Schalten Sie die Kommunikation zwischen den Droiden und ihren Controllern aus und die Droiden werden ausgeschaltet. Sie können auch Klebegranaten auf ihre visuellen Sensoren abfeuern oder einen Weg finden, ihre Bewegungen einzuschränken.

Zugegeben, es ist ziemlich hinterhältig und nicht sonderlich dramatisch.

Ja, deshalb sagte ich "Kommunikationsprobleme ignorieren", da ich noch nicht herausgefunden habe, wie ich damit umgehen soll, ein Problem nach dem anderen
Das ist gerecht genug. Ich habe mich entschieden anzunehmen, dass Sie meinten, dass die Kommunikationsmethode noch nicht Teil Ihrer Geschichte war ...
@Sam macht den Droiden im Falle eines Funkausfalls anständig unabhängig. Je nachdem, wie gut ihre internen Prozessoren sind, könnten sie den Controller nur für eine Strategie im großen Maßstab benötigen.

Nun, es gibt eine Graphen-Rüstung. Es soll viel stärker als Kevlar sein und gleichzeitig viel leichter zu tragen sein.

Einige Links: http://www.extremetech.com/extreme/195089-graphene-body-armor-twice-the-stopping-power-of-kevlar-at-a-fraction-of-the-weight

http://phys.org/news/2014-11-graphene-bullet.html

Nebenfrage 1: Natürlich gibt es das. Es ist immer kostengünstiger und wünschenswerter, eine Rüstung zu haben, die nach einem Schuss nicht unbrauchbar wird.

Nebenfrage 2: Ich glaube schon, aber ich denke, es wäre zwingend erforderlich, auch ein stoßdämpfendes Element in der Panzerung zu schaffen, nur um sicher zu sein, wenn die Einheit einen starken Schlag erleidet.

Sie müssten erklären, was die Rüstung stoppen soll. Es gibt einen Unterschied zwischen kugelsicher, bei dem die Kugel kinetische Energie liefert, und der Explosion, bei der das Projektil Sprengstoff abgibt, der die Panzerung nicht durchdringen, sondern schmelzen und zerstören soll, was sich dahinter befindet.

Diese 50 mm, die 0,50 cal stoppen, wären gegen die kleinste Panzerfaust 30 klein, die 140 mm durchlassen könnte, nutzlos.

Wenn Sie nur kugelsicher bleiben, ist die Dicke der Panzerung nicht wichtig, da sie woraus sie besteht und wie sie geformt ist. Beispielsweise könnte eine Drachenschuppenrüstung bei Robotern sehr effektiv sein, deren "Haut" aus einem Material besteht, das nicht so leicht durchdrungen wird. Und keine Muskeln oder Gewebe haben, die beschädigt werden können.
Sie haben also ein Material, das das Eindringen stoppt. Darunter haben Sie "Stahl", der eine gute kinetische Kraftverteilung hat. Und obendrein entsteht dieser „Stahl“ in Tälern und Bergen. Art wie Sie könnten es mit geschmiedeten Tiefen, die für bestimmte Teile der Rüstung hergestellt wurden, noch schwieriger machen.Wellpappe

Also Tuch, um Penetrationen zu stoppen (so gut es geht). dann ein Blatt, um das Tuch zu stützen und Energie zu verteilen. Darunter befindet sich eine Tasche, die mit einer Art Sand gefüllt ist (da 0,50 cal nicht in eine 55-Gallonen-Trommel mit Sand eindringen können, nehmen wir an, dass es sich um einen guten Dispergierer handelt), der Energie enthält, die durchdringt, und alle Partikel ablenkt, die durchkommen. und am Ende noch ein Blatt.