Střela kalibru .50 nemá proti kovové pěně šanci. Kredit: North Carolina State University.

Věčný souboj zbraní a pancířů pokračuje. Nejnovější pancíř pro obrněná vozidla obsahuje pozoruhodnou kompozitní kovovou pěnu CMF (composite metal foam), s jejíž pomocí dokáže zastavit průbojnou střelu kalibru .50 BMG neboli 12,7 × 99 mm NATO stejně dobře jako klasicky používaná ocel. Tato pěna je ale zároveň o polovinu lehčí než ocel. S takovým pancířem teď budou konstruktéři vyvíjet lehčí obrněná vozidla, aniž by obětovali jejich ochranu anebo budou moct jejich ochranu zlepšit, aniž by tím zvýšili hmotnost takového vozidla.

Kompozitní kovovou pěnu tvoří duté kovové kuličky, které jsou vytvořené z nerezové oceli nebo titanu a zabudované do kovové matrice z oceli, titanu, hliníku nebo kovových slitin. V tomto případě materiáloví vědci vytvořili pěnu z ocelových kuliček v ocelové matrici. Tuto pěnu zabudovali do robustního pancíře, který zepředu tvoří keramické pláty, uprostřed je tato ocelová pěna a vnitřní část je z hliníku.

Afsaneh Rabiei. Kredit: North Carolina State University.

Autorka kovové pěny Afsaneh Rabiei z americké North Carolina State University a její spolupracovníci následně tento pancíř testovali střelami kalibru .50 BMG a také protipancéřovou municí. Během testu na pancíř pálili střely tak, aby při zásahu pancíře měly rychlost od 500 až po 885 metrů za sekundu. Vrstva kovové pěny v pancíři absorbovala 72-75 procent kinetické energie střel kalibru .50 BMG a 68-78 procent kinetické energie protipancéřových střel. To je zcela srovnatelné se soudobým ocelovým pancířem.

Pro představu. Střela kalibru .50 BMG zcela vlevo. Kredit: Richard C. Wysong II / Wikimedia Commons.

Podle Rabieiové jejich experimenty ukázaly, že kompozitní kovová pěna nabízí výrazné vylepšení stávajících pancířů pro obrněná vozidla. Navíc je prý stále ještě prostor pro zlepšení. Jejich tým může ještě více vyladit tloušťku a další vlastnosti jednotlivých vrstev pancíře, tedy keramických plátů a kovové pěny. Rabieiová je přesvědčená, že tímto způsobem mohou dosáhnout ještě nižší výsledné váhy pancíře a dále zlepšit jeho výsledné parametry.

Tým Rabieiové již dříve zjistil, že pancíř s kompozitní kovovou pěnou může úspěšně odolat tlaku exploze a roji bleskurychle letících střepin tříštivě zápalných střel (HEI, high explosive incendiary rounds), které explodují ve vzdálenosti necelého půlmetru od pancíře. Badatelé také ověřili, že protipancéřovou střelu ráže 7,62 × 51 mm NATO zastaví pancíř s kovovou pěnou o tloušťce méně než 2,5 centimetru.

Jako příjemný bonus ke slušné pevnosti a lehké váze je kompozitní kovová pěna velice schopná při stínění rentgenového záření, gama záření i neutronového záření. Jako by to nestačilo, pěna CMF si poradí s přímým ohněm a horkem dvakrát lépe než samotné kovy, z nichž je vytvořená. Vše nasvědčuje tomu, že by se kompozitní kovové pěny rozmanitého složení mohly uplatnit ve spoustě zajímavých aplikací, od leteckého a vesmírného průmyslu, až po vojenské či bezpečnostní technologie, dopravu nebo třeba uskladňování a převoz nebezpečných materiálů.

Literatura
North Carolina State University 5. 6. 2019, Composite Structures online 28. 5. 2019.