Ինչպես են աշխատում գնդակակայուն վահանները

1. Նյութական պաշտպանություն
1) Մանրաթելային նյութեր (օրինակ՝ կևլար և գերբարձր մոլեկուլային զանգվածով պոլիէթիլեն): Այս նյութերը կազմված են երկար, ամուր մանրաթելերից: Երբ գնդակը հարվածում է, մանրաթելերը աշխատում են ցրել գնդակի էներգիան: Գնդակը փորձում է անցնել մանրաթելերի շերտերի միջով, բայց մանրաթելերը ձգվում և դեֆորմացվում են՝ կլանելով գնդակի կինետիկ էներգիան: Որքան շատ են այս մանրաթելային նյութերի շերտերը, այնքան շատ էներգիա կարող է կլանվել, և այնքան մեծ է գնդակը կանգնեցնելու հավանականությունը:
2) Կերամիկական նյութեր. Որոշ գնդակակայուն վահաններ օգտագործում են կերամիկական ներդիրներ: Կերամիկան շատ կարծր նյութեր են: Երբ գնդակը հարվածում է կերամիկական վահանին, կարծր կերամիկական մակերեսը կոտրում է գնդակը՝ այն բաժանելով ավելի փոքր կտորների: Սա նվազեցնում է գնդակի կինետիկ էներգիան, և մնացած էներգիան այնուհետև կլանվում է վահանի հիմքում ընկած շերտերի կողմից, ինչպիսիք են մանրաթելային նյութերը կամ հենարանային թիթեղը:
3) Պողպատ և մետաղական համաձուլվածքներ. Մետաղի վրա հիմնված գնդակակայուն վահանները հիմնված են մետաղի ամրության և խտության վրա: Երբ գնդակը հարվածում է մետաղին, մետաղը դեֆորմացվում է՝ կլանելով գնդակի էներգիան: Օգտագործվող մետաղի հաստությունը և տեսակը որոշում են, թե որքան արդյունավետ է վահանը տարբեր տեսակի գնդակները կանգնեցնելու համար: Ավելի հաստ և ամուր մետաղները կարող են դիմակայել ավելի բարձր արագության և ավելի հզոր գնդակներին:

2. Պաշտպանության համար կառուցվածքային նախագծում
1) Կոր ձևեր. շատ գնդակակայուն վահաններ ունեն կոր ձև։ Այս դիզայնը օգնում է շեղել փամփուշտները։ Երբ փամփուշտը հարվածում է կոր մակերեսի, գլխով հարվածելու և իր ամբողջ էներգիան կենտրոնացված տարածքում փոխանցելու փոխարեն, փամփուշտը վերաուղղորդվում է։ Կոր ձևը հարվածի ուժը տարածում է վահանի ավելի մեծ տարածքի վրա՝ նվազեցնելով ներթափանցման հավանականությունը։
2) Բազմաշերտ կառուցվածք. գնդակակայուն վահանների մեծ մասը կազմված է բազմաթիվ շերտերից: Այս շերտերում տարբեր նյութեր են համակցված՝ պաշտպանությունը օպտիմալացնելու համար: Օրինակ, տիպիկ վահանը կարող է ունենալ կոշտ, քայքայմանը դիմացկուն նյութի արտաքին շերտ (օրինակ՝ մետաղի բարակ շերտ կամ կոշտ պոլիմեր), որին հաջորդում են մանրաթելային նյութերի շերտեր՝ էներգիան կլանելու համար, և ապա՝ հենարանային շերտ՝ փշրանքները կանխելու համար (վահանի նյութի փոքր բեկորները կարող են կոտրվել և երկրորդային վնասվածքներ առաջացնել) և գնդակի մնացած էներգիան ավելի շատ բաշխելու համար: