Modüler Kompozit Zırh Sistemi — Hafif Çok Katmanlı Balistik Kalkan

Problem Tanımı

Geleneksel çelik zırhlar yüksek balistik koruma sunar ancak ağır ve hareket kısıtlayıcıdır. Hafif zırhlar (UHMWPE) ağırlık avantajı sunar fakat NIJ III tehditlere karşı koruma yetersizdir.

Çelişki: Dayanım (Parametre 14 — balistik direnç) artırılırken hareket eden nesnenin ağırlığı (Parametre 1) azaltılmalı.

TRIZ Analizi

Prensip 1 — Bölümleme: Zırh plakasını tek malzeme yerine farklı görevli katmanlara böl.

Prensip 3 — Yerel Kalite: Her katman belirli tehdit türüne (frag, AP, blunt) özelleştirilsin.

Prensip 7 — İç İçe Yapı: Katmanları iç içe geçmiş döngüsel biçimde yerleştir.

Prensip 40 — Kompozit Malzeme: Rijit seramik + esnek UHMWPE + viskoz STF hibrit yapısı oluştur.

Uygulanan Çözüm

Dış katman: SiC seramik (6 mm) — ilk darbe absorpsiyonu. Orta katman: Shear Thickening Fluid (STF) emdirilmiş Kevlar (4 kat) — darbe enerjisini alansal yay. İç katman: UHMWPE (8 kat) — artık enerji emici ve frag durdurma.

Sonuçlar

NIJ 0101.06 Level III: PASS (7,62×51 mm NATO)

Ağırlık 25×30 cm plaka: 2,1 kg → 1,43 kg (−32%)

Blunt impact trauma derinliği: 28 mm (limit: 44 mm)

Modüler: 5×5 cm parça değiştirme ile kısmi hasar onarımı