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鉄砲玉が装甲を貫通する過程

noname#154447の回答

noname#154447
noname#154447
回答No.10

「原子間」というミクロな話ではなく、また主たる質問「装甲を鉄砲玉が貫通する過程」に直接答えられず申し訳ありませんが まず、 "1枚装甲"vs”n枚装甲”(但しnは1より大きい整数 1枚装甲の厚を1 n枚装甲の厚を1/nとし、各々の装甲は表面硬化などの特殊処理を行わない均一なものとする)では”1枚装甲”のほうが強いとされています。 史実でも、応急対策として追加装甲を付けた戦車は次の型ではその厚みを付加した1枚板になっている事例が散見されます(事例 ドイツ陸軍 4号戦車) 1枚の方が強い理由は「剛性」というファクターによるものです。  剛性は「ある材料の伸び、剪断、ねじり、曲げのしにくさ」を表します(「変形のしにくさ」と言い表せるかも…) 装甲を変形(破壊)させるために、着弾した鉄砲玉の運動エネルギーは消費されていきます(鉄砲玉が変形・破壊される際にも玉の運動エネルギーが消費されます)。 そして剛性は構造材の厚さの「3乗」に比例します。 計算例 10mm×1枚の装甲板の剛性を1と置くと,10mm×4枚の剛性は4。 一方40mm1枚の剛性は「4」ではなく「64」。 その差16倍 本件、 1.「剛性」というファクターの理解 2.「装甲」が変形・破壊していくのと同時に「鉄砲玉」も変形・破壊・減速していくことの考慮 3.モデル(紙との比較、比喩)からの脱却 が必要ではないかと思います なお今までの記述は、「着速が2000m/secを超え、着弾時の挙動を「固体」ではなく「疑似流体」で考察しなければならないような昨今の徹甲弾」の理屈には添わない可能性があります。これ以上のコメントはご容赦を。 (この先は衝撃工学を学ぶ必要があり(大学の科目)、また、学ぶ前提として少なくとも高校物理、および微積分の完全理解が必要なようです)

makoji
質問者

補足

ありがとうございます。 『史実でも、応急対策として追加装甲を付けた戦車は次の型ではその厚みを付加した1枚板になっている事例が散見されます(事例 ドイツ陸軍 4号戦車)』 史実は間違いないのでしょうが、 『"1枚装甲"vs”n枚装甲”(但しnは1より大きい整数 1枚装甲の厚を1 n枚装甲の厚を1/nとし、各々の装甲は表面硬化などの特殊処理を行わない均一なものとする)では”1枚装甲”のほうが強いとされています。』 その理由がこれで、さらにそれを理論的に述べたものが 『そして剛性は構造材の厚さの「3乗」に比例します。』 というのは如何でしょう。 剛性が構造材の厚さに比例するというのは確かです。何乗に比例するかまでは残念ながら今フォローできていないのですが、でも構造材が厚ければ厚いほど剛性が高まることは間違いありません。 しかしこれで語れるのは、交通事故の車のように、ペシャンコになってしまう場合ではないでしょうか。この場合、車体の構造がゆがんでしまったのは車体全体の剛性が足りなかったからであり、ひいては車体を構成する構造材の一つ一つの剛性が足りなかったからです。 しかし装甲と鉄砲玉の話をすると、別に装甲がクシャクシャになってしまったわけではありません。ただ穴が開いてしまっただけです。 構造材として装甲が破壊するなら、鉄砲玉が貫通する現象は部材が破断したと説明できるのでしょうか。ならば破断にいたるまでの座屈などが見られそうなものです。戦車や装甲車の装甲が曲がってクシャクシャになったという話を私は聞いたことがありません。 と疑問がおおいに膨らんでしまったのですが、でも交通事故でペシャンコになったのは、車の構造をなす為に用いられている部材。装甲とはそもそも用途が違う素材です。同じ鉄でも、装甲のように硬さが重視されるようになると、座屈などほとんどなく、ちょっとの反りからいきなり破断へ症状が進んでしまうものなのか。。。 衝撃工学はまるで触っていない、構造力学も少しかじっただけの私はまるでトンチンカンなのかもしれません。

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