Броневая преграда

 

Полезная модель относится к комбинированным броневым конструкциям, и в частности к устройствам защиты различных видов объектов. Броневая преграда, содержащая чередующийся ряд бронированных слоев, а отклоняюще-дробящий слой образован двухрядным расположением профильных труб, обращенных друг к другу своими диагональными плоскостями, при этом в верхнем ряду расположены профильные трубы с длиной стороны в два раза меньшей, чем в первом, профильная труба жестко связана с броневым слоем, а слой примыкающих друг к другу керамических элементов, выполнен в виде прямоугольно-треугольной формы со сферической (конической) внешней поверхностью, при этом преграда может быть установлена в пакет жестко связанных между собой винтовым соединением преград, отнесенных друг от друга по глубине на расстояние равное не менее семи калибров пуль обычного оружия, а между разнесенными смежными преградами может быть размещен по крайней мере один промежуточный броневой слой, выполненный из энергопоглощающего материала. Броневая преграда позволяет обеспечить высокие защитные свойства объектов от бронебойных пуль стрелкового оружия, в том числе крупнокалиберных, за счет повышения стойкости, живучести и ремонтопригодности многослойных броневых преград с керамическими материалами.

Полезная модель относится к комбинированным броневым конструкциям, и в частности к устройствам защиты различных видов объектов.

В настоящее время актуальной задачей является создание защитных устройств от пулевого воздействия с минимально возможными габаритно-массовыми характеристиками. Как правило, броневые преграды представляют собой двух- или многослойную композиционную структуру.

Известна композитная броня, содержащая смещенные относительно друг друга по глубине бронированные плиты, расположенные между ними ряд бронированных слоев, наклоненный каждый под значительным углом к плоскости тыльной плиты, а между бронированными слоями металлических плит образованы воздушные промежутки или резиновые прокладки (Заявка Великобритании N 2191275, МПК F41H 5/04).

Недостатком указанной композитной брони является то, что она предназначена, в основном, для защиты от скользящих поражающих элементов и не обеспечивает высокой эффективности защиты при прямом попадании поражающего элемента.

Известно также техническое решение броневой преграды, содержащей чередующийся ряд гофр с экранирующим элементом у их оснований (Патент США N 3636895, МПК F41H 5/04).

Недостатком указанной броневой преграды является то, что она не обеспечивает необходимую эффективность защиты от поражающих элементов при попадании в ослабленную зону между гофрами, что обусловлено возникновением в этой зоне эффекта принудительной фокусировки продуктов разрушения поражающего элемента и разрушение преграды.

Наиболее близким техническим решением, которое может быть принято в качестве прототипа, является броневая преграда, содержащая чередующийся ряд гофр с экранирующим элементом у их оснований, отличающаяся тем, что в ней гофры выполнены в виде отклоняюще-дробящего экрана, образованного двурядным расположением цилиндрических или конических гофр, обращенных друг к другу своими вогнутостями и смещенных в поперечном направлении один относительно другого на одну треть волны гофр, при этом каждый чередующийся ряд гофр жестко связан основаниями гофр с экранирующим элементом, выполненным в виде размещенной между рядами гофр броневой плиты, перфорированной отверстиями, диаметр и расстояние между смежными кромками которых соизмеримы с калибром пули обычного оружия (Патент RU N 2068978, МПК F41Н 5/04).

Недостатком известной броневой преграды является сложность ее изготовления и ремонта, обусловленная в том числе наличием шарниров. Данный бронезащитный элемент не может быть применен по 6а классу защиты ГОСТ Р 50963-96 против бронебойных 7,62 мм пуль Б-32 с большой кинетической энергией, летящих со скоростью до 840 м/с.

Упрочнение ослабленных зон экранирующими элементами незначительно повышает прочность преграды и при этом не обеспечивается возможность улучшения защитных качеств до уровня преграды блокирующего типа без существенного утяжеления ее.

Целью предложенной полезной модели является:

- обеспечение надежной защиты различных видов объектов от воздействия поражающих элементов обычного и крупнокалиберного оружия;

- создание броневой преграды с широким диапазоном степени защищенности из простейших, широко распространенных и недорогих материалов отечественного производства;

- создание технологической штампованно-сварной конструкции преграды легко трансформируемой в пакеты с промежуточными преградами;

- обеспечение высокой ремонтопригодности броневой преграды;

- повышение эксплуатационных характеристик броневой преграды в целом.

Технический результат, полученный при использовании полезной модели, выражается в обеспечении защиты объекта от нескольких бронебойных пуль Б-32 калибра 7,62 мм СВД, летящих со скоростями до 840 м/с, при расстоянии между попаданиями в объекте не менее 100 мм, что соответствует 6а классу ГОСТ Р 50744-95, ГОСТ Р 50963-96.

Поставленная цель достигается тем, что броневая преграда, содержащая чередующийся ряд бронированных слоев, выполненых в виде отклоняюще-дробящего экрана, образованного двухрядным расположением профильных труб, обращенных друг к другу своими диагональными плоскостями, при этом в верхнем ряду расположены профильные трубы с длиной стороны в два раза меньшей, чем в первом, при этом профильная труба жестко связана с броневым слоем, а слой примыкающих друг к другу керамических элементов, выполненных в виде прямоугольно-треугольной формы со сферической (конической) внешней поверхностью, при этом преграда может быть установлена в пакет жестко связанных между собой винтовым соединением преград, отнесенных друг от друга по глубине на расстояние равное не менее семи калибров пуль стрелкового оружия, а между разнесенными смежными преградами может быть размещен по крайней мере один промежуточный броневой слой, выполненный в виде энергопоглощающего, образованного из высокомодульного синтетического материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированной броневой плитой.

Блокирующие свойства преграды обеспечиваются организацией косого удара при встрече поражающего элемента с внутренней преградой, выполненной из профильной трубы и последующими разрушениями в броневой плите и энергопоглощающих преградах отдельных его фрагментов с полным гашением их скорости в слоях преграды.

Общими существенными признаками известного устройства и заявляемого технического решения является наличие броневой преграды, содержащей ряд чередующийся бронированных слоев, выполненных в виде отклоняюще-дробящего экрана, энергопоглощающего слоя (преграды), образованного из высокомодульного синтетического материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированного броневой плитой.

В соответствии с фиг.1, броневая преграда, включает дробящее-отклоняющий слой, состоящий из двух рядов профильных труб 1, 2, обращенных друг к другу своими диагональными плоскостями, при этом во втором ряду расположены профильные трубы 2 с длиной стороны в два раза меньше, чем в первом ряду, профильная труба 1 жестко связана с броневым слоем (подложкой) 3, выполненным из стали 2П(98) толщиной 4 мм, междурядье профильных труб 1, 2 заполнено керамическими элементами 4 прямоугольно-треугольной формы со сферической (конической) внешней поверхностью, примыкающими друг к другу и выполненными из оксида алюминия, установленными боковыми торцами друг к другу с зазором между собой, составляющим меньше 0,03 диаметра пули, дробящее-отклоняющий слой с фронтальной стороны закрыт наружной броневой преградой 5. Керамические элементы 4 скреплены с наружной броневой преградой 5, с боковой поверхностью профильной трубы 1, 2, а также между собой в слое и в местах примыкания их торцов один к другому с помощью клея (герметика), а наружная броневая преграда 5 выполнена из стали 2П(98) толщиной 2 мм.

Отклоняющий эффект на профильных трубах 1, 2 достигается за счет образования первоначального угла рикошета при соприкосновении пули (сердечника) после прохождения керамического слоя.

Условия фрагментации сердечника создаются первоначально в области контакта пули с наружной броневой преградой 5, где преобладают зоны с одномерным сжатием, а затем, при наклонном проникновении в последующий слой керамических элементов 4, в области с большими сдвиговыми напряжениями. Фрагментация пули происходит за счет образования максимальных касательных напряжений при ударе сердечника пули под углом. При этом разрушение носит разрывной характер за счет преобладающего влияния растягивающих напряжений. В зависимости от задач, которые может выполнять броневая преграда, она может компоноваться в пакет, жестко связанных между собой винтовым (болтовым) соединением однотипных броневых преград, отнесенных одна к другой по глубине на заданное расстояние, например, после броневой преграды может быть установлена энергопоглощающая пластина 6, выполненная, например, из алюминиевого сплава АМГ6-М толщиной 8 мм, а также тыльной броневой плиты 7, выполненной из стали 2П(98) толщиной 2 мм.

Данное конструктивное решение и оптимальные характеристики керамики получены на основании большого числа экспериментов. В предложенной многослойной броневой преграде повышается эффективность работы керамического материала, который поглощает энергию сердечника пули за счет сочетания свойств, характерных только для реакционно-связанных материалов (высокая микротвердость, практически нулевая пористость, внутренние микронапряжения).

Действие броневой преграды заключается в следующем: пуля внедряется в наружную броневую преграду 5, пробивает ее и вступает в контакт с одним из нескольких керамических элементов 4, перемещая конкретный керамический элемент 4 настолько, насколько позволяет слой клея (герметика) и прочность керамического элемента 4. Стальной сердечник бронебойной пули начинает разрушать керамику и одновременно разрушается сам. Сломанный сердечник продолжает разрушение керамических элементов за счет своей кинетической энергии. Выпуклость (скос) поверхности керамических элементов 4, направленная наружу в сторону обстрела, обеспечивает повышенную стойкость по сравнению с плоской формой, при этом керамические элементы разбиваются на крупные осколки, которые частично сохраняют защитные свойства. Разрушению всего блока препятствует податливость слоя керамических элементов 4, как в направлении действия пули, так и в перпендикулярном направлении, за счет перемещения соседних керамических элементов 4 в слое клея (герметика). Крупные осколки керамических элементов 4 удерживаются фронтальной броневой преградой 5, что обеспечивает сохранение защитных свойств в непосредственной близости от точки попадания. Осколки пули (сердечника) и керамических элементов 4 удерживаются внутри слоя, заполненного клеем (герметиком).

Толщина листа фронтальной броневой преграды менее 1,0 мм недостаточна для удержания осколков пули и керамики при воздействии пули крупного калибра, а более 3 мм - приводит к неоправданному утяжелению конструкции и увеличению материалоемкости.

При встрече с керамическим элементом пуля (сердечник) начинает разрушаться (дробиться) и отклоняться от первоначальной траектории полета. При этом большая часть ее энергии расходуется на приведение в колебательное движение соседних керамических элементов 4, что в принципе напоминает "бильярдный эффект". Керамический элемент 4 разрушается, гасит энергию ударной и звуковой волны, что предотвращает разрушение соседних керамических элементов 4. В результате этого "ослабленная", полуразрушенная пуля (сердечник) и образовавшиеся при этом осколки дестабилизируются на боковых поверхностях профильных труб 1, 2 или на их вершинах, что достигается за счет образования первоначального угла рикошета при соприкосновении пули с профильной трубой 1, 2 и легко задерживаются последующим броневым слоем (подложкой) 3.

При возможном проникновении поражающего элемента через профильные трубы 1, 2 и броневой слой (подложку) 3 происходит дальнейшее разрушение сердечника поражающего элемента и его фрагментация на отдельные мелкие осколки, задерживающиеся внутри броневой преграды с дальнейшей дестабилизацией траектории поражающего элемента. Броневой слой (подложка) 3 окончательно гасит кинетическую энергию осколков пули и керамики, задерживая их внутри броневой преграды.

При достижении поражающим элементом энергопоглощающей пластины 6, выполненной из материала АМГ6-М толщиной 8 мм, окончательно гасится его кинетическая энергия, благодаря наличию упругодеформированного эффекта, тыльная броневая плита 7, выполненная из стали 2П(98) толщиной 2 мм, обеспечивает гарантированное не пробитие броневой преграды.

Ослабленная в процессе увязания в слоях защиты пуля (сердечник) легко улавливается последующим броневым слоем (подложкой) 3. Защитный эффект здесь достигается не за счет упрочнения брони, а в результате рассеивания энергии бронебойного сердечника (пули) в плоскости наружной броневой преграды 5 и отклонения его от первоначальной траектории.

Броневой слой (подложка) 3 может выполняться как однослойный, так и многослойный (дополнительное размещение слоя АМГ6-М, стали 2П(98)), что позволяет более эффективно варьировать жесткостью и нерегулярностью поведения подложки и более эффективно затормаживать разрушенную пулю и осколки керамических элементов 4 за счет расслоения при ударе и последующей деформации каждого отдельного слоя с большей реализацией их прочностных свойств.

Ремонтопригодность броневой преграды повышается за счет того, что замена поврежденных элементов производится блоками с использованием стандартного инструмента, в том числе и замена керамических элементов 4.

Промышленная применимость заявляемой броневой преграды подтверждается опытными испытаниями, которые показали, что применение предложенной броневой преграды обеспечивает не поражение при обстреле 12,7 мм бронебойными пулями Б-32 при дальности стрельбы 100 м.

Таким образом, предложенная многослойная броневая преграда позволяет обеспечить высокие защитные свойства объектов от бронебойных пуль стрелкового оружия, в том числе крупнокалиберных, за счет повышения стойкости, живучести и ремонтопригодности многослойных броневых преград с керамическими материалами.

Броневая преграда, содержащая чередующийся ряд бронированных слоев, выполненных в виде отклоняюще-дробящего экрана, отличающаяся тем, что отклоняюще-дробящий слой образован двухрядным расположением профильных труб, обращенных друг к другу своими диагональными плоскостями, при этом в верхнем ряду расположены профильные трубы с длиной стороны в два раза меньшей, чем в первом ряду, при этом профильная труба жестко связана с броневым слоем (подложкой), а слой примыкающих друг к другу керамических элементов скреплен с помощью клея или гермитика.



 

Похожие патенты:
Наверх