材料技術研究所

材料技術研究所
アメリカ合衆国マサチューセッツ州ウォータータウン
ウォータータウン兵器廠のウォータータウン兵器廠研究所が入っていた建物 39。
座標	北緯42°21′47″ 西経71°10′07″ / 北緯42.363° 西経71.1686° / 42.363; -71.1686
タイプ	軍事研究施設
サイト情報
所有者	国防総省
オペレーター	アメリカ陸軍
制御者	陸軍資材司令部
状態	閉鎖
サイトの履歴
構築済み	1953年（ウォータータウン兵器廠研究所として）
使用中	1953年 - 1992年

材料技術研究所( MTL )は、アメリカ陸軍資材司令部の管轄下にあり、兵器やその他の軍事目的のための冶金学、材料科学、工学を専門とする研究施設でした。マサチューセッツ州ウォータータウンにある MTL は、もともとウォータータウン兵器廠研究所 (WAL) として知られ、ウォータータウン兵器廠に建てられた多くの研究所の建物の 1 つでした。その名前と兵器廠の機械および冶金の実験装置を収容する役割にもかかわらず、WAL は兵器廠とは独立して運営されていました。^{[1] [2]}ウォータータウン兵器廠が1967年に閉鎖された後も、この施設は稼働し続けました。WALは1962年に陸軍材料研究局（AMRA）に改名され、1967年には陸軍材料力学研究センター（AMMRC）に改名され、1985年に材料技術研究所になりました。 ^{[3] 1992年にMTLは廃止され、その業務と人員の大部分は新設された}米国陸軍研究所（ARL）に統合されました。 ^[4]

1942 年に建設されたウォータータウン兵器廠の初期の実験室。

ウォータータウン兵器廠は、その長い歴史を通じて、機械試験や材料開発、固体物理学の研究を行う複数の実験施設を維持してきた。^[5]ウォータータウン兵器廠で最初に知られている実験室は、1842年に建てられた木造の平屋建ての建物である。この初期の実験室は科学実験に特化していたわけではなく、ウォータータウン兵器廠の軍事補給基地としての使命をサポートしていた。^{[1]この実験室は、}紙薬莢の防水から港湾用火薬、信管、信号ロケットなどの花火の材料の準備まで、幅広い特殊作業を行っていた。しかし、時が経つにつれて、建物は貯蔵施設として再利用され、後に1917年に取り壊された。^[5]

兵器廠で行われた最初の注目すべき科学的実験は、1859年から1865年まで兵器廠の指揮官および監督官を務めたトーマス・J・ロッドマン少佐の指揮下で行われた。鋳鉄製の銃の寿命を大幅に延ばした鋳造工程を発明したことで知られるロッドマンは、在任中ウォータータウン兵器廠での科学的調査を推進した。南北戦争中、ロッドマンは1862年に2つ目の研究所の建設を監督し、銃に鋳造するのに最適な鉄の品質を決定するために冶金実験と機器テストを行った。この2つ目の研究所は、それぞれが175フィート×25フィートの2つの翼部を持つ1階建ての木造の建物であった。この施設は主に小火器の弾薬の製造に使用されていましたが、後に兵器庫の東端に移され、1871年に野砲の砲車の保管施設として再利用されました。この施設は1911年に再び移され、木材の保管に使用されました。^{[1] [3] [5]}

トーマス・J・ロッドマン少佐

南北戦争後の数年間、ロッドマンのウォータータウン兵器廠での作業により、米国陸軍兵器局は将来の材料試験場としてこの施設に注目した。1870年代、陸軍は銃の製造材料として鋼鉄に興味を示し、ユリシーズ・グラント大統領は強度の点で鋳鉄と鋼鉄の長所を試験する国家的な科学調査を開始した。この調査の一環として、米国政府は1875年にエンジニアのアルバート・ハミルトン・エメリーと契約し、建設用材料の強度を精密に試験する機械の設計と製作を依頼した。^{[1] [6]}エメリー試験機と名付けられたこの機械は、80万ポンドの張力と100万ポンドの圧縮力を正確に試験することができた。^{[3]鉄の棒から細いワイヤーまで、あらゆるものの}引張強度と圧縮強度を試験できる精度は、アメリカの工学と軍事科学における前例のない革新として称賛された。^[1]

1879 年に完成すると、エメリー試験機はウォータータウン兵器廠の建物 71 に設置され、物理試験研究所と改名されました。1821 年に建てられた建物 71 は、もともと18 トンの反射炉やその他の製鉄設備を備えた鍛冶屋でした。エメリー試験機の設置により、この施設は試験研究所に変わり、米陸軍と米海軍のニーズに応えるだけでなく、民間の常連客のニーズにも応えるようになりました。彼らは、私的な目的で試験機を有料で使用しました。鉄鋼、橋梁建設、建設、鉄道、ボイラー業界の商業メーカーは、さまざまな構造材料のデータを取得するために、研究所のテスト サービスを活用しました。1882 年から 1918 年まで、米国兵器局の指示の下で研究所が実施した精密テストの結果は、Tests of Metalsという出版物で毎年発表されました。この36年間に検査された材料の範囲には、鉄、鋼、真鍮、青銅、木材、石、コンクリートのほか、マニラ、綿糸、麻、ローラースケートなどの雑多な品目が含まれていた。合計で87,062件の検査が政府のために実施され、27,096件が民間企業のために実施された。^{[1] [5]}

1890年代初頭、ウォータータウン兵器廠は研究所と試験施設を拡張するにつれ、調査研究開発にさらに力を入れるようになった。^[1] 20世紀初頭までに、兵器廠は物理試験研究所近くの建物にさらに2つの研究所を設立した。1821年に最初に建設され機械工場として使用された建物72は、1896年に2階に化学研究所が入居した。1917年までに化学研究所は拡張し、建物全体を占めるまでになった。同様に、建物73ももともと1821年に砲車工場として使用するために建設されたが、1923年に兵器廠のX線研究所に改造された。1927年までに、建物71、72、73の研究所には、国内初のシャルピー衝撃試験機から金属の原子構造を研究するための回折X線装置まで、さまざまな新機器が導入された。研究所と兵器工場の密接な関係により、兵器工場は研究所の科学的発見を工業工場の製造工程の改善に応用することができた。^[1]

1923年、ウォータータウン兵器廠に鉄冶金諮問委員会が設立され、兵器廠、民間企業、大学の研究室間の共同研究開発活動を促進した。諮問委員会は45の民間企業と協力し、航空機、ヘルメット、防弾チョッキ用の鋳造および圧延装甲板を開発した。また、兵器廠はバヘレ記念研究所と共同で銃の浸食研究を実施し、マサチューセッツ工科大学と共同で耐火セラミックスの改良を開発し、オハイオ州立大学と共同で高温測定用石英の改良を開発し、カーネギー工科大学と共同で鍛造用鋼の改良を行った。^[1]

39号館。

第二次世界大戦中に兵器廠の活動が活発になると、ウォータータウン兵器廠は工業施設だけでなく研究・試験施設も急速に拡張した。1941年、兵器廠は西側に7エーカーの土地を購入したが、その中にはシモンズ・マットレス社が所有する大きな工場ビルもあった。39号棟と呼ばれるこの工場ビルは、米国原子力委員会や米国空軍地球物理学研究所など、政府機関のいくつかの部門の入居に使用された。1953年、兵器廠は39号棟全体をウォータータウン兵器廠研究所（WAL）に改造し、金属やセラミック、有機材料や力学、構造的完全性の研究を主導した。^{[1] [7]}

1954年、兵器総監は兵器材料研究室 (OMRO) をウォータータウン兵器廠に移転し、他の陸軍研究所の材料研究を管理するだけでなく、社内研究も実施しました。同年、兵器廠はトーマス・J・ロッドマン将軍研究所と呼ばれる新しい金属加工研究所を設立しました (ロックアイランド兵器廠の同名の施設とは無関係です)。南北戦争時の元兵器廠司令官にちなんで名付けられたロッドマン研究所は、戦略資源を製造するための新しい材料と方法の開発に加えて、陸軍製品の品質向上と製造コストの削減に重点を置いていました。しかし、ロッドマン研究所は後にウォータータウン兵器廠研究所に吸収されました。 1962年の兵器部隊の解散に伴い、新設された陸軍資材司令部はWALとOMROを統合して陸軍資材研究局 (AMRA) を設立しました。陸軍の企業研究所として、AMRAは陸軍の武器と装備の材料の開発と改良を行い、材料の仕様と基準を設定しました。この施設では、構造材料に関する基礎研究と応用研究を行うほか、OMROに代わって陸軍初で唯一の研究用原子炉である兵器庫のホレス・ハーディ・レスター原子炉の運用と保守も行っていた。^[8]

ウォータータウン兵器廠が1967年に操業を停止すると、AMRAは陸軍材料力学研究センター（AMMRC）となり、その場所に留まりました。ベトナム戦争の終結後、陸軍全体で感じられた予算削減と雇用凍結により、AMMRCは施設の老朽化により1984年に閉鎖の危機に瀕しました。代わりに、AMMRCは1985年に材料技術研究所（MTL）になりました。このアイデンティティのブランド変更の試みにもかかわらず、MTLは1980年代を通じて閉鎖の可能性に直面し続けました。最終的に、1989年にARLを設立するという決定により、1991年に国防総省は、MTLを含む陸軍の企業研究所をメリーランド州アデルフィとアバディーンに統合することを勧告しました。^[8] 1991年の基地整理と閉鎖の結果、MTLの大部分はアバディーン性能試験場に移転され、アメリカ陸軍研究所（ARL）の資材局の一部となり、MTLの構造要素はバージニア州ハンプトンのNASAラングレー研究センターに移管され、ARLの車両構造局の一部となった。^[2]

ウォータータウン兵器廠で行われた科学的活動の多くは、兵器庫および製造工場としての施設の役割をサポートするために設計されていました。兵器廠の労働者は、敷地内の工業施設を動かす冶金生産プロセスを改善するためのテストと実験を定期的に行っていました。^[1] 1881年にエメリー試験機が導入されたことで、兵器廠は試験の範囲を陸軍の製造に関連する製品や材料を超えて拡大しました。市民や企業が委託した私的な試験により、ボイラープレートから機関車のタイヤまで無数の材料の特性が明らかになり、Tests of Metalsに毎年報告されたデータにより、最高の試験施設としての兵器廠の全国的な評判が高まりました。^{[3] [5]}しかし、1906年に議会が予算案でウォータータウン兵器廠での「調査試験」を正式に承認するまで、この変更が施行されると、指揮官のチャールズ・B・ウィーラー少佐は兵器庫で行われる調査研究作業の量を増やし、それが兵器庫の運営の主要な要素となった。^[1]

ウォータータウン兵器廠の研究所とその後継施設では、21世紀を通じて幅広い分野の基礎研究と応用研究の両方が実施されました。全体として、これらの研究は主に材料科学と冶金学の分野に焦点を当てていました。関心領域には、高強度鋼、装甲材料、兵器、エンジン技術、電気光学材料、化学防御、腐食研究、非破壊検査などがありました。注目すべき研究活動を以下に示します。^[8]

第一次世界大戦中、鋳鋼品に隠れた目に見えない欠陥は、半完成品の廃棄につながっただけでなく、その欠陥に気付かなかったために事故を引き起こした。戦後、ウォータータウン兵器廠の研究者は、これらの欠陥をよりよく見つけるためにX線の使用を調査した。当時、放射線検査は検査ツールとしてのみ考えられていた。しかし、ウォータータウン兵器廠の研究者は、完成品を評価するのではなく、製造プロセスを改善するためにX線を使用する方が費用対効果が高いことを発見した。その後、放射線検査は生産上の問題を解決し、現場の溶接業界で新しい手順を開発するために採用された。放射線検査の使用により、ウォータータウン兵器廠は砲車の部品の製造に溶接を適用する先駆者となった。^{[8] [9]}

ウォータータウン兵器廠は、1930年代後半に銃製造のための遠心鋳造の開発を主導した。遠心鋳造では、溶融鋼が高速回転する鋳型に注がれ、金属が凝固するまで回転し続ける。このプロセスにより、鋳造欠陥の数が減っただけでなく、製造時間と砲身の製造に必要な原材料の量も大幅に削減された。遠心鋳造を使用して製造された銃は、強度に影響を与えずに軽量化された。真珠湾攻撃後、ウォータータウン兵器廠は当初、この技術を使用して陸軍の砲身製造の大部分を行っていたが、1942年に民間企業からの貢献が許容レベルに達した。1944年、兵器廠は世界最大の遠心鋳造機を設置し、初めて遠心鋳造を使用して超重量砲身を製造した。^{[1] [8]}

第二次世界大戦中、ウォータータウン兵器廠は装甲試験用に爆発した手榴弾の飛翔体を模倣した極小の鋼鉄製弾を開発した。以前は、装甲材料が破片弾をどの程度ブロックするかを評価することは、試験中に飛翔した破片が装甲サンプルを逃すことが多かったため、非常に高価であった。ウォータータウン兵器廠の研究者らは、破片を模倣した数種類の弾を製造し、小火器の装甲サンプルに向けて発射した。戦後も陸軍は50年以上にわたり、装甲試験に同兵器廠の弾を使い続けた。^[8]

第二次世界大戦で陸軍が大砲の故障を経験したあと、ウォータータウン兵器廠は非破壊的な方法で砲身表面の亀裂を検出し記録する米国初の施設となった。研究者らは非破壊的な方法を模索する中で、磁気テープを使用して疲労亀裂を特定する磁気記録ボアスコープを発明した。数年後、AMRA、そして最終的にはAMMRCは、ベトナム戦争中の175mm砲身の生産を支援するために、磁気記録ボアスコープを使用した検査プロセスを更新し改良した。1971年、アバディーン性能試験場の職員による評価研究で、磁気記録ボアスコープは超音波およびブラックライトボアスコープ検査方法の両方よりも優れているという結論に達した。^{[8] [10]}

1914年、ウォータータウン兵器廠にシャルピー衝撃試験機が設置され、同兵器廠は米国で初めてシャルピー衝撃試験機を所有する施設となった。^[1]シャルピー衝撃試験により、兵器廠の研究者は装甲鋼が装甲に使用するのに十分な靭性を示すように適切に熱処理されていることを確認することができた。業界はシャルピー試験結果の信頼性に疑問を抱いていたが、ウォータータウン兵器廠の研究者は、この試験が砲鋼、装甲板、砲尾環、その他の兵器部品の耐用性を判断するのに役立つと考えていた。鋼材メーカーや機械メーカーにシャルピー衝撃試験の信頼性を納得させるために、研究者らは試験結果の食い違いの原因となる可能性のあるすべての変数を標準化し、制御する試験を設計した。研究者らが正確で再現性のある結果が得られることを証明すると、その手順は米国材料試験協会によって軍事規格として承認された。^{[8] [11]}

ウォータータウン兵器廠は、1930年代にタングステンカーバイドを徹甲弾として使用する最初の実験が行われた場所でした。タングステンカーバイドは鋼鉄よりも大幅に高い硬度と質量密度を持っているため、標準的な鋼鉄製の徹甲弾よりも軽量でありながら、より効果的な貫通体であることが実証されました。これらのタングステンカーバイド弾は、後に第二次世界大戦中に連合軍によって使用され、ドイツ軍の戦車の前面装甲を貫通しました。戦後、ウォータータウン兵器廠は、タングステンカーバイドの改良された組成と、タングステンカーバイド貫通体を発射するためのプラスチック廃棄キャリアを開発しました。ある比較テストでは、T89E3と名付けられたこの新しいバージョンの弾丸は、元の弾丸の速度3200フィート/秒と比較して、5000フィート/秒の速度で発射できました。しかし、T89E3はプラスチック製のキャリアが熱い銃のチャンバー内で溶けてしまうため、陸軍に採用されることはなかった。^[8]

1940年代半ば、ウォータータウン兵器廠の研究者たちは、高温での金属の一般的な変形挙動を理解する上で大きな進歩を遂げました。これらの進歩は主にクラレンス・ゼナーとジョン・H・ホロモン・ジュニアによって先導され、両名は金属のミクロ機械的挙動に関する現代の理論を形作る論文を発表しました。この研究から生まれた最も注目すべき成果の1つは、温度変化と材料の応力-ひずみ挙動の関係を説明するゼナー-ホロモンパラメータでした。 ^{[8] [12]}

ウォータータウン兵器廠は、製造目的のチタン合金の開発、分析、処理を研究する陸軍チタン プログラムを主導しました。40 社を超える請負業者と協力し、兵器廠はいくつかのチタン合金の特許を取得しました。1951 年にアーマー リサーチ財団と兵器廠が共同で製造したTi-6Al-4Vと呼ばれる合金は、業界で最も広く使用されている商用チタン合金の 1 つになりました。^{[8] [13]}

1958年から1990年まで、WALとその後継者はピカティニー兵器廠の核弾頭プログラムマネージャにさまざまな方法で継続的な支援を提供した。ウォータータウンの研究者は開発中の核弾頭の設計分析を行い、実験用および実戦配備された弾頭をテストするためにプロトタイプの部品、弾頭、付属品の製造を支援した。この協力により、研究所は劣化ウランやベリリウムなど核弾頭の開発に不可欠な材料を処理するための新しい施設を利用できた。サービスの一環として、研究所の研究者は欠陥のあるT-5096およびXM-785核弾頭を再設計し、チタン信管部品の新しい鍛造プロセスを開発し、M454核弾頭をシミュレートしたテスト弾頭のラピッドプロトタイピングを実施した。^[8]

1960年にレッドリバー陸軍補給基地に保管されていたHAWKミサイルのガスボンベが突然爆発した際、陸軍はWALに原因究明の協力を要請した。迅速かつ徹底的な調査の結果、爆発の原因は応力腐食割れであり、ガスボンベの材質にも一部原因があることが判明した。その後、WALの研究者らはHAWKミサイルシステムの元請け企業であるレイセオンと協力し、HAWKミサイルの加工および検査手順の改善と、ガスボンベの製造に用いる新しい強靭な鋼の発見に取り組んだ。この事件をきっかけにレイセオンはWALと緊密な協力関係を築き、その後16年間にわたり両社はHAWKミサイルシステムを取り巻く問題の解決に向け協力を続けた。協力のテーマはガスボンベの熱処理からろう付けや溶接の問題まで多岐に渡った。^[8]

1963年にジョン・F・ケネディ大統領が暗殺された直後、AMRAは米国シークレット・サービスと緊密に協力し、将来の脅威から大統領のリムジンを守るために設計と装甲を施した。暗殺からわずか13週間後、小火器弾、ダイナマイト爆発、毒ガスから身を守ることができる新しいリムジンがリンドン・B・ジョンソン大統領に届けられた。それ以来、AMRAとその後継者は大統領専用車の装甲に関するコンサルタントとして活動しており、技術の進歩に伴い、次々に改良が加えられるたびに防御力は向上している。シークレット・サービスとのこの提携の結果、ウォータータウンの研究者は大使や外交官が使用する商用リムジンの装甲キットや大統領のヘリコプターの装甲部品の設計と開発にも貢献した。^[8]

ベトナム戦争中、低空飛行するヘリコプターに対する小火器の弾薬の脅威から、陸軍は軽量装甲として高硬度で低密度の素材を探し求めました。1964年、AMRAの研究者らは、当時最も弾道効率に優れた軽量装甲システムであることが判明した、初の炭化ホウ素複合装甲システムを実証しました。ガラス強化プラスチックで裏打ちされたこの装甲は、7.62 mm小火器弾に対する防御力を備え、重量は鋼鉄装甲の約4分の1しかありませんでした。その後、AMRAは、国内の炭化ホウ素の生産能力が不十分であると判断した後、ネイティック研究所および民間企業と協力し、航空機乗組員の胴体シールドと座席を製造する新しい工業プロセスを開発しました。炭化ホウ素複合装甲の開発は、約2年で実験室での実証から大規模生産と実戦配備まで急速に進み、3万セット以上の航空乗組員用胴体シールドがベトナムの連合軍に送られました。^[8]

AMRAは、衝撃を受けてもほとんどのモノリシック鋼のように割れることなく高い硬度を実現した二重硬度鋼装甲の開発と商業的利用可能性を実現した。1960年代初頭に二重硬度積層複合材の製造方法を考案した後、AMRAは1964年にPhilco CorporationおよびRepublic Steel Corporationと業界提携を結び、東南アジアで装甲システムを配備できるようにした。その後、Jessop Steel Companyとの契約により、業界パートナーは米国初のロールボンド、熱処理可能な二重硬度鋼装甲の商業生産者となった。それ以来、二重硬度鋼装甲は、戦闘車両、砲架、地上支援装置、航空機の必須部品の製造に使用されている。^[8]

1960 年代後半から、AMMRC はPASGT 用の軽量装甲材料を開発することで、Natick Laboratories の地上部隊用人員装甲システムの開発を支援しました。AMMRC の研究者は、チタンなどいくつかの異なる高強度軽量材料を調査した後、タイヤコード材料として最初に商品化された後、早い段階で装甲材料としての可能性を認識し、ケブラーを選択しました。AMMRC はデュポンと提携して織物織り、繊維仕上げ、樹脂システムを開発し、この可能性を実証しました。そして、最初のケブラー複合パネルは 1971 年に AMMRC で弾道テストされました。その後、Natick と AMMRC は弾道研究研究所と協力してケブラーの弾道特性をさらに評価し、それを導入することで装甲重量を増やすことなく死傷者を 25 パーセント削減できると共同で判断しました。最初のケブラー製ヘルメットのプロトタイプを作成した後、AMMRCはナティックと協力してPASGT用の新しいケブラー製ヘルメットとベストの開発を続け、1970年代後半に配備されました。^{[8] [14]}

装甲システムにおける有機マトリックス複合材の重要性が高まったことを受けて、AMMRCは1970年代初頭から可燃性試験と評価の責任を負うようになった。研究者らは、熱重量分析、限界酸素指数測定、煙密度測定、流出液毒性分析などの試験を実施し、火災時の材料の挙動に関する知見を得た。AMMRCは、防火を目的として、ガードレール戦術シェルター、 M109榴弾砲、さまざまな複合装甲や破片ライナーなど、さまざまなシステムでこれらの可燃性評価を実施した。研究者らはまた、 M2ブラッドレーの樹脂マトリックス複合材の試験を実施し、戦場で車両が損傷を受けた場合に火災の危険性が最小限であることを確認した。^[8]

1970年代初頭、AMMRCは、陸軍が装甲の候補として見ていたさまざまな硬質鋼の高コストに対処するため、エレクトロスラグ再溶解（ESR）プロセスに関する大規模な科学的調査を開始しました。ESRプロセスは、シンプルな装置で良好な冶金学的結果が得られたため、AMMRCはこれを高品質で低コストの鋼鉄を生産する方法と見なしました。この研究キャンペーンを通じて、AMMRCは手順を大幅に改善し、ESR鋼鉄は大幅に低いコストで二重硬度鋼装甲に匹敵するレベルの弾道性能を達成できることを示しました。AMMRCのESRプロセスに関する研究が業界に伝わると、アパッチヘリコプターとブラックホークヘリコプターのメーカーは、 AMMRCの新しいESRアプローチを適用して、それぞれの回転翼航空機の耐久性を向上させました。^[8]

1970年代、AMMRCは米国国防総省最大のセラミックス研究室を有し、研究者らはシリコン窒化物ベースのエンジン技術の開発に大きく貢献しました。その成果の一つは、イットリウム酸化物を焼結添加剤として使用することで、シリコン窒化物の有効動作温度を1300°C以上に高めることができるという発見でした。この発見により、ターボチャージャーのローター、ディーゼルエンジン部品、ボールベアリング、切削工具に商業的に応用される新しいタイプのセラミックスが開発されました。AMMRCの研究者らは、高密度化を実現するために1800°Cを超える温度でシリコン窒化物を処理できる焼結技術も開発しました。この手順は後に、世界中のほとんどのシリコン窒化物ターボチャージャーローターの製造に使用されました。^[8]

AMMRCはウラン合金に関する研究に深く関わっており、劣化ウラン（DU）で生じる問題にしばしば取り組んできた。1977年、AMMRCの研究者はM774弾の低温発射失敗の調査に協力した。ピカティニー兵器廠との共同研究を通じて、研究者らは、熱処理中にDU貫通体を方向性を持って急冷すると、従来の急冷方法よりも高い破壊靭性特性が得られることを発見した。この発見により、AMMRCは初めてDU貫通体の最小破壊靭性要件を確立した。AMMRCの研究者らはまた、DUの腐食特性を徹底的に研究し、特に長期保管中の貫通体の腐食による損傷を防ぐためのアルミニウム亜鉛コーティングなどの多くの技術を開発した。 ^[8]

1970年代後半、AMMRCは、ALONとして知られる多結晶の窒素安定化立方アルミナ合金を初めて開発しました。これは、AMMRCの研究者がガスタービン用途の窒化シリコンを調査していたときに、100％窒素安定化されたアルミナ材料を製造できる機会を発見したときに最初に製造されました。AMMRCはレイセオンと協力して、赤外線ミサイル誘導用途におけるALONの可能性を評価し、レイセオンは後にALON材料と部品を製造するための独自の処理技術を開発しました。ALONの商業化に続いて、陸軍は少なくとも1つの陸軍ミサイルシステムに対してALON誘導ドームを承認しました。^{[8] [15]}

AMMRCは1970年代後半、断熱せん断による装甲システムの亀裂や詰まりに対応するため、積層金属複合装甲の開発を進めた。AMMRCが設計した装甲材料システムは、アルミニウムまたは硬質鋼の金属製前面プレートと、多くの場合ケブラー製の繊維強化有機マトリックス複合材を裏打ちした構造を特徴としていた。アルミニウムとケブラーの積層材は破片に対する防御力が強化されていたが、鋼とケブラーの積層材は装甲を貫通する小火器の弾丸と破片の両方に対して優れた防御力を発揮した。これらの積層金属複合装甲システムは、後に1978年にM901ITVのM220 TOWランチャー、1980年にUH-60ブラックホークヘリコプターの乗員席、 1983年にM9装甲戦闘用地移動車、1985年にM109榴弾砲のアップグレードに採用された。 ^[8]

AMMRC は、対戦車兵器として設計された大砲発射誘導弾である 155 mm コッパーヘッドの開発を支援しました。コッパーヘッドの開発初期に構造に亀裂が発生したため、AMMRC はマーティン マリエッタ コーポレーションのプロジェクトを支援するよう任命されました。7 年間にわたり、AMMRC の研究者は、コッパーヘッドの制御ハウジングの鋼材と処理方法の選択、および砲弾の破壊力学分析について日常的に支援を提供しました。ある時点で、AMMRC の研究者は、砲弾に使用されている従来の航空機品質の 4340 鋼をより頑丈な材料に置き換えるよう業界の請負業者を説得する必要がありました。AMMRC が実施した完全な応力解析により、不規則な箇所に高い引張強度があることが明らかになり、コッパーヘッドの再設計につながりました。

1980年代初頭、MTLは、米国陸軍ミサイル司令部とその主契約者であるレイセオンを支援して、ミサイルのレーダードームに使用されるセラミック材料の評価を行い、パトリオット防空ミサイルの開発に貢献しました。MTLの研究者は、セラミックの特性要件の確立にも協力し、靭性と耐雨浸食性を大幅に向上させたセラミック材料の新しい変種を作成しました。パトリオットミサイルのプロトタイプ評価段階で、MTLはレーダードームの製造における重大な問題を特定し、レイセオンはそれを解決しました。^[8]

1986 年、MTL の研究者は従来の航空機装甲設計哲学に異議を唱え、迅速に設置または取り外しでき、特定のミッションのニーズに合わせて調整できる装甲パネルのモジュール設計を調査しました。モジュール装甲の主な利点は、敵対的な作戦のために迅速に設置でき、戦闘中に損傷したときに交換できることです。この設計哲学は軍用機にとって特に魅力的でした。脅威密度の高い地域を飛行するときに装甲を強化するオプションを提供し、より安全な地域では装甲モジュールを取り外して燃料を節約できるためです。その後、米国陸軍は 2 つのフェーズで構成される航空機モジュール装甲プログラムを開始しました。1990 年に完了した最初のフェーズでは、いくつかのモジュール装甲プロトタイプが導入されました。2 番目のフェーズは、プログラム マネージャーが 12.7 mm の B32 徹甲弾と 23 mm MG25 信管付き脅威の両方を撃退できる新しいモジュール装甲システムをテストした後、1993 年に終了しました。^[8]

1986年から、MTLの研究者はジェネラル・ダイナミクスの陸上システム部門と協力し、M1エイブラムス戦車用のより費用対効果の高い溶接シールドガス混合物を探した。当時、ジェネラル・ダイナミクスは特許取得済みのシールドガス混合物を使用してM1エイブラムスの車体と砲塔を製造していたが、これはコストが高かった。MTLの研究者はさまざまなガス混合物をテストし、より安価でありながら溶接性能を犠牲にしない95%のアルゴンと5%の酸素の混合物を特定した。ジェネラル・ダイナミクスはその後、エイブラムス戦車の生産にこのシールドガス混合物を採用した。^{[8] [16]}

1988年、MTLの研究者は、装甲セラミックの評価プロセスを標準化するために、残留貫通弾道試験を開発しました。貫通深度（DOP）試験としても知られるこの試験は、弾道性能を測定するために特定の値を指定する特定の試験設定を確立しました。当時は試験方法にばらつきがあったため、セラミック装甲システムの比較は困難でしたが、1989年の研究会議でDOP試験が発表されてから、装甲コミュニティ内で急速に受け入れられました。1993年までに、MTLの残留貫通試験は、MIL-STD-376の下で軍事規格として正式に認められました。 ^{[8] [17]}

• 大気科学研究所(ASL)
• 弾道研究研究所(BRL)
• 電子技術デバイス研究所(ETDL)
• ハリー・ダイヤモンド・ラボラトリーズ（HDL）
• 人間工学研究所(HEL)
• 脆弱性評価研究所(VAL)