Hypervelocity jet interaction with lightweight flyer plates

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: TANSEL DENİZ

Danışman: RAİF ORHAN YILDIRIM

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Patlayıcı tepkimeli zırh (PTZ), çukur imlâlı harp başlığı içeren tehditlere karşı kullanılan etkili bir yöntemdir. PTZ kaseti, iki çelik plakanın arasına patlayıcı bir katmanın yerleştirilmesi ile oluşur. Tipik bir uygulamada kasetler, tehdidin geliş doğrultusuna açılı olarak yerleştirilir. Çukur imla jeti, patlayıcı katmanı infilak ettirerek uçan plakaları karşıt yönlerde ivmelendirir. Uçan plakalar; çukur imla jetinin saptırılması ve/veya bozulması mekanizmaları ile çalışır. Öte yandan, söz konusu uçan plakalar, uygulama yapılan aracın yapısına zarar verebilir. Ayrıca dışarı yönde ivmelenen plakalar çevredeki personel veya diğer araçlar için tehlike arz edebilir. Bahsedilen olumsuzlukları gidermek için, kırılgan ve/veya düşük yoğunluklu malzemelerden üretilen plakalar içeren PTZ kasetlerinin uygulanabileceği değerlendirilmiştir. Bu tezin amacı; cam ve seramik tipi malzemelerin PTZ uçan plakası olarak potansiyelinin değerlendirilmesidir. İlk olarak, çelik plakalardan oluşan PTZ kasetlerinde uçan plaka ve patlayıcı kalınlığının balistik koruma performansına etkisi incelenmiştir. Daha sonra seçilen sabit bir alansal yoğunluk için çelik-çelik PTZ kasetlerinde ön ve arka çelik plakalar sırası ile aday malzemeler ile değiştirilmiştir. Ön ve arka plaka olarak en yüksek performansı sağlayan aday malzemeler seçilerek çelik plaka içermeyen PTZ kasetleri oluşturulmuş ve performansları test edilmiştir. Bu çalışmalara ek olarak çukur imla jeti ile uçan plakalar arasındaki etkileşimin incelenmesi amacı ile hidrokod sayısal benzetimler gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, PTZ kasetlerinde çelik yerine seramikler kullanılarak çelik kasete benzer ve hatta daha yüksek performanslar elde edilebileceği anlaşılmıştır. Ayrıca, seramik tipi uçan plakalar için PTZ kaset performansının söz konusu malzemenin basma dayancı, kırılma tokluğu ve hacimsel (bulk) empedans gibi mekanik özelliklerine bağlı olduğu gösterilmiştir.