Учёные из Университета Северной Каролины совместно с Управлением прикладных технологий ВВС США провели испытания композитного пенометалла из нержавеющей стали и выяснили, что он защищает от ударной волны и осколков лучше, чем традиционная армейская броня.
Композитный пенометалл представляет собой металлическую пену из разных типов металла — например, алюминия и стали. Пенометалл можно изготовить, пропуская через металлический расплав горячий газ или путём литья расплавленного металла в форму со стальными, титановыми или керамическими полыми шариками разного диаметра. Такой материал имеет сравнительно небольшую массу, но обладает высокой прочностью.
В проведённом исследовании использовались квадратные листы из металлической пены длиной 25 сантиметров и толщиной 9,5 и 16,75 миллиметров. Они размещались на расстоянии 457 миллиметров за алюминиевой пластиной толщиной 2,3 миллиметра. Выстрелы выполнялись фугасно-зажигательными авиационными снарядами калибра 23 миллиметра.
Алюминиевая пластина должна была вызывать подрыв снаряда с ударной волной и облаком осколков, некоторые из которых развивали скорость до 1500 метров в секунду. Пластины толщиной 9,5 и 16,75 миллиметров выдержали воздействие ударной волны от взрыва, при этом крупные осколки смогли пробить тонкую пластину из пенометалла, а более толстая остановила все осколки площадью от 15 до 150 квадратных миллиметров.
Затем вместо металлической пены поставили бронепластину из алюминиевого сплава с добавлением магния, марганца и хрома, который используется для изготовления лёгкой брони для наземной техники. Пластина также имела толщину 16,75 миллиметра и по массе соответствовала пенометаллической. Она сумела остановить ударную волну, но при попадании осколков заметно деформировалась.
Устойчивость пенометалла к взрывам и попаданию осколков учёные объясняют локальной деформацией полостей в металле, благодаря которой повреждения не распространяются вглубь материала. Это позволит использовать композитную металлическую пену в качестве материала для изготовления более надёжной брони.
