Панель композитной брони
Полезная модель относится к области броневых конструкций, в частности к средству защиты внутреннего пространства автомобиля от воздействия средств поражения. Задачей полезной модели и ее техническим результатом является повышение механической прочности и виброустойчивости панели композитной брони. Технический результат достигается тем, что панель композитной брони включает слой вертикально расположенных цилиндрических корундовых элементов с двумя выпуклыми торцами, которые размещены в слое эластичного материала, причем в слое эластичного материала дополнительно размещены втулки для крепления, а также армирующая сетка из высокопрочной нити, расположенная над и/или под слоем корундовых элементов.
1 фиг.
Полезная модель относится к области броневых конструкций, в частности к средству защиты внутреннего пространства автомобиля от воздействия средств поражения.
Известна композитная броня, включающая слой (панели) из отдельных корундовых элементов, выполненных в виде цилиндров с двумя выпуклыми торцами и соединенных в панель связующим на основе полимеров и расположенных своими осями по нормали к наружной поверхности брони. Указанный слой корундовых элементов диаметром 13 мм и высотой 11 мм размещен с зазором более 1 мм на поверхности корпуса защищаемого изделия (бронеавтомобиля), причем в зазоре может быть размещен слой упругого материала с модулем упругости при сжатии менее 40 ГПа. В качестве связующего панели использован полиуретановый полимер, а упругий слой выполнен из полиуретана, причем панель и упругий слой соединены клеем на основе полиуретана.
(RU 2329455 C1, F41H 5/04, опубл. 2008.07.20)
Однако известное конструктивное решение не обеспечивает требуемого уровня бронестойкости композитной брони при воздействии современных средств поражения. Кроме того, при больших площадях бронирования механическая прочность и виброустойчивость панелей композитной брони недостаточна, что приводит к необходимости применения большого числе крепежных элементов, что увеличивает массу конструкции и снижает ее бронестойкость.
Задачей полезной модели и ее техническим результатом является повышение механической прочности и виброустойчивости панели композитной брони.
Технический результат достигается тем, что панель композитной брони включает слой вертикально расположенных цилиндрических корундовых элементов с двумя выпуклыми торцами, которые размещены в слое эластичного материала, причем в слое эластичного материала дополнительно размещены втулки для крепления, а также армирующая сетка из высокопрочной нити, расположенная над и/или под слоем корундовых элементов.
Кроме того, каждые корундовый элемент и втулка снабжены покрытием из полимерного адгезива толщиной 0,1-0,5 мм; армирующая сетка выполнена в виде полотна из высокопрочной нити, выбранной из группы: капроновая, лавсановая, арамидная, полистирольная, полиэтиленовая, полипропиленовая; соотношение толщин эластичного материала над слоем корундовых элементов и под ним составляет 0,05-0,3 мм; пространство между корундовыми элементами заполнено эластичным материалом; длина корундовых элементов составляет 20-28 мм; диаметр - 27-30 мм, длина их цилиндрической части - 12-18 мм, а радиусы выпуклых торцов - 17-40 мм; эластичный материал, выбран из группы: бутилкаучук, кремнийорганический каучук, уретановый каучук, фторкаучук, фторсульфированный полиэтилен; втулки для крепления выполнены из броневой стали и установлены в структуре панели взамен корундовых элементов.
Полезная модель проиллюстрирована рисунком, представленным на фиг.1. Согласно рисунку панель композитной брони по полезной модели состоит из следующих элементов:
1 - корундовые элементы (ролики);
2 - выпуклые торцы корундовых элементов;
3 - эластичный материал (эластомер);
4 - втулка для крепления с отверстием;
5 - покрытие из полимерного адгезива;
6 - армирующая сетка из высокопрочной нити.
Панель композитной брони изготавливают следующим образом.
На поверхность цилиндрических корундовых элементов (роликов) и втулок для крепления окунанием в жидкий раствор с последующей сушкой наносят 3-4 слоя адгезива Хемосил 211 толщиной 0,3-0,4 мм. Готовят форму, соответствующую требуемой форме панели, которую частично заполняют исходной жидкой смесью отверждаемых компонентов: форполимера и отвердителя (например, смесь полиуретанового форполимера УР-70В или СКУ-ПФЛ-100 с отвердителем «Куралон»). Исходная смесь также может состоять из компонентов, которые после отверждения (холодного отверждения или вулканизации), образуют эластичный материал (бутилкаучук, кремнийорганический каучук, уретановый каучук, фторкаучук, фторсульфированный полиэтилен), обладающий каучукоподобными свойствами. Затем на поверхности жидкой смеси размещают армирующую сетку (6), например, трикотажное полотно редкого плетения на основе высокопрочных арамидных нитей «Русар» с линейной плотности 29,4 такс, выполненной с саржевым переплетением арамидных нитей. После добавления исходной жидкой смеси в форму в ней компактно вертикально размещают погружением цилиндрические корундовые элементы-ролики (1) с двумя выпуклыми торцами (2), обеспечивая их плотный контакт по образующей цилиндрической части, а в местах крепления панели к защищаемому объекту взамен корундовых элементов размещают втулки для крепления (4) из броневой стали 44С. Втулки (4) выполнены цилиндрической формы, с диаметром, равным диаметру корундового элемента. Длина корундовых роликов составила 25 мм, диаметр 27 мм, длина их цилиндрической части - 13,5, а радиусы выпуклых торцов - 35 мм снизу и 19 мм сверху. В отверстиях торцов втулок (4) были установлены заглушки, которые препятствовали попаданию жидкой смеси во внутрь втулки. После полного погружения корундовых элементов (роликов) в исходную смесь эластичного материала на поверхности жидкой смеси размещают также слой армирующей сетки (6). После этого форму заполняют исходной жидкой смесью из отверждаемых компонентов до получения слоя эластичного материала требуемой толщины требуемого соотношения толщин эластичного материала над слоем корундовых элементов и под ним в (данном случае составляет 0,2.
После отверждения компонентов исходной жидкой смеси форму разбирают и удаляют заглушки с торцов втулок для крепления.
Результатом является панель композитной брони по полезной модели, представляющая собой лист эластичного материала (3), в котором размещен слой вертикально расположенных корундовых элементов-роликов (1) с двумя выпуклыми торцами (2), пространство между которыми заполнено эластичным материалом (3), и втулки (4) для крепления панели к защищаемому объекту. Панель также содержит две армирующую сетку (6) из высокопрочной нити, расположенные над и подслоем корундовых элементов.
Сравнительные испытания на механическую прочность и виброустойчивость панели композитной брони по полезной модели проводили в составе объекта защиты (автомобиля) после ее крепления к борту изделия болтами из броневой стали с головками овальной формы. Испытания показали, что наличие надежных средств крепления и армирующей сетки внутри эластичного материала повышает механическую прочность и виброустойчивость панели композитной брони более, чем в 2 раза. Обстрел пулей Б32 калибром 14,5 мм с дистанции 200 м панели композитной брони по полезной модели, установленной на стенке из броневой стали типа 44С толщиной 8,5 мм, показал заметное увеличение ее бронестойкости и живучести
Таким образом, панель композитной брони по полезной модели обеспечивает достижение поставленного технического результата.
1. Панель композитной брони, включающая слой вертикально расположенных цилиндрических корундовых элементов с двумя выпуклыми торцами, которые размещены в слое эластичного материала, отличающаяся тем, что в слое эластичного материала дополнительно размещены втулки для крепления, а также армирующая сетка из высокопрочной нити, расположенная над и/или под слоем корундовых элементов.
2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что каждые корундовый элемент и втулка снабжены покрытием из полимерного адгезива толщиной 0,1-0,5 мм.
3. Панель по п.1, отличающаяся тем, что армирующая сетка выполнена в виде полотна из высокопрочной нити, выбранной из группы: капроновая, лавсановая, арамидная, полистирольная, полиэтиленовая, полипропиленовая.
4. Панель по п.1, отличающаяся тем, что соотношение толщин эластичного материала над слоем корундовых элементов и под ним составляет 0,05-0,3.
5. Панель по п.1, отличающаяся тем, что пространство между корундовыми элементами заполнено эластичным материалом.
6. Панель по п.1, отличающаяся тем, что длина корундовых элементов составляет 20-28 мм; диаметр - 27-30 мм, длина их цилиндрической части - 12-18 мм, а радиусы выпуклых торцов - 17-40 мм.
7. Панель по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что эластичный материал выбран из группы: бутилкаучук, кремнийорганический каучук, уретановый каучук, фторкаучук, фторсульфированный полиэтилен.
8. Панель по п.1, отличающаяся тем, что втулки для крепления выполнены из броневой стали и установлены в структуре панели взамен корундовых элементов.
