Kurşun geçirmez kalkanlar nasıl çalışır?

1. Malzeme Bazlı Koruma
1) Lifli Malzemeler (örneğin, Kevlar ve Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilen): Bu malzemeler uzun, güçlü liflerden oluşur. Bir mermi çarptığında, lifler merminin enerjisini dağıtmak için çalışır. Mermi lif katmanlarından geçmeye çalışır, ancak lifler gerilir ve deforme olur, merminin kinetik enerjisini emer. Bu lifli malzemelerin katman sayısı ne kadar fazla olursa, o kadar fazla enerji emilebilir ve mermiyi durdurma şansı o kadar artar.
2) Seramik Malzemeler: Bazı kurşun geçirmez kalkanlar seramik parçalar kullanır. Seramikler çok sert malzemelerdir. Bir kurşun seramik tabanlı bir kalkana çarptığında, sert seramik yüzey kurşunu parçalayarak daha küçük parçalara ayırır. Bu, kurşunun kinetik enerjisini azaltır ve kalan enerji daha sonra lifli malzemeler veya destek plakası gibi kalkanın altındaki katmanlar tarafından emilir.
3) Çelik ve Metal Alaşımları: Metal esaslı kurşun geçirmez kalkanlar, metalin dayanıklılığına ve yoğunluğuna dayanır. Bir kurşun metale çarptığında, metal deforme olur ve kurşunun enerjisini emer. Kullanılan metalin kalınlığı ve türü, kalkanın farklı kurşun türlerini durdurmada ne kadar etkili olduğunu belirler. Daha kalın ve daha güçlü metaller, daha yüksek hıza ve daha güçlü kurşunlara dayanabilir.

2. Koruma Amaçlı Yapısal Tasarım
1) Kavisli Şekiller: Birçok kurşun geçirmez kalkan kavisli bir şekle sahiptir. Bu tasarım, mermilerin yönünü değiştirmeye yardımcı olur. Bir mermi kavisli bir yüzeye çarptığında, doğrudan çarpıp tüm enerjisini yoğun bir alana aktarmak yerine, yönü değiştirilir. Kavisli şekil, darbenin kuvvetini kalkanın daha geniş bir alanına yayarak, delinme olasılığını azaltır.
2) Çok Katmanlı Yapı: Kurşun geçirmez kalkanların çoğu çok katmanlıdır. Bu katmanlarda farklı malzemeler, korumayı optimize etmek için bir araya getirilir. Örneğin, tipik bir kalkan, sert, aşınmaya dayanıklı bir malzemeden (ince bir metal tabakası veya dayanıklı bir polimer gibi) oluşan bir dış katmana, ardından enerji emilimi için lifli malzemelerden oluşan katmanlara ve son olarak da parçalanmayı (kalkan malzemesinin küçük parçalarının koparak ikincil yaralanmalara neden olmasını) önlemek ve kurşunun kalan enerjisini daha da dağıtmak için bir destek katmanına sahip olabilir.