Полезная модель рф 150020

Предлагаемое техническое решение относится к броневым преградам и может быть использовано для изготовления средств индивидуальной бронезащиты (СИБ) (бронежилеты, бронещиты, и др.) от бронебойных пуль стрелкового оружия. Задачей заявляемого технического решения является повышение защитного действия бронепанели для бронежилета. Технический результат, заключается в увеличении живучести бронепанели для бронежилета. Технический результат достигается бронепанелью для бронежилета, содержащей бронепанель из высокопрочной конструкционной стали, на тыльной стороне которой расположен слой тканевого бронепакета - ТСВМ, на лицевой стороне бронепанели размещен подслой из никель-алюминиевого сплава и броневой слой керамики из оксида алюминия или карбида кремния, или карбида бора, при этом на слое броневой керамики расположен слой наружной облицовки, выполненный из высокопрочного сплава или металлокерамики, имеет толщину 1,5-3,5 мм, и твердость по Роквеллу НКС 65-68 МПа, подслой из никель- алюминиевого сплава имеет толщину 0,25-0,50 мм, бронепанель из высокопрочной стали имеет толщину 2,20-6,50 мм, твердость по Роквеллу HRC 54-58, и ударную вязкость KCU (120-250) Дж/см. Кроме этого, слой никель-алюминиевого сплава, броневой слой керамики и облицовочный слой нанесены на поверхность броневой панели методом плазменного напыления, слой наружной облицовки выполнен из металлокерамики, слой наружной облицовки из металлокерамики имеет в своем составе (5,0-50,0) масс. % металлической связки.

Предлагаемое техническое решение относится к броневым преградам и может быть использовано для изготовления средств индивидуальной бронезащиты (СИБ) (бронежилеты, бронещиты, броненакладки, бронеплитки и др.) от бронебойных пуль стрелкового оружия.

Анализ, проведенный авторами монографии (Григорян В.А, Кабылкин И.Ф и др. «Материалы и защитные структуры для локального и индивидуального бронирования». 2008 г. - 406 с в главе 7 «Анализ противопульной стойкости многослойных преград с внешним керамическим слоем».) показал, что броневая панель должна обладать двумя важными свойствами, а именно, высокой твердостью поверхностного слоя, способного разрушить острый нос термоупрочненного стального сердечника, и необходимой вязкостью металла тыльной стальной броневой панели, достаточной для поглощения энергии удара пули без разрушения стальной броневой панели. В работе (В.С. Селиверстов «Оценка и оптимизация стойкости к пробитию многослойных преград», (vniitf.rurig/konfer/6zst/dokl/sec1/34.pdf) показано, что в многослойной композиции слои должны идти по возрастанию величины «предельной скорости пробития» от внутреннего слоя к наружному, т.е. наружный слой должен иметь максимально предельную скорость пробития.

Такой подход к созданию многослойной композиции реализован в техническом решении (патент на полезную модель 9519 по заявке 98102608 от 17.02.1998 г., «Тонкая слоистая металлическая броня»). Броня состоит их двух слоев металла соединенных между собой, и тканевого пакета. Первый наружный слой имеет твердость, выше твердости материала пули. Второй - внутренний слой металла, имеет твердость ниже твердости металла наружного слоя, а так же толщину существенно ниже толщины первого слоя. Броня имеет поверхностную плотность 40-45 кг/м и класс защиты от пуль калибра 5,45-мм патрона 7Н10 с пулей ГШ с термоупрочненным стальным сердечником автомата АК-74, что соответствует 4 классу защиты по ГОСТ Р 50744-95 с Изменениями 1, 2, 3.

Недостатком данного технического решения заключается в том, что броневая панель не монолитна, наружный и внутренний слой соединены между собой склеиванием, что приводит к снижению защитного действия поверхностного слоя.

Известно техническое решение (патент RU 2296288, заявка: 2005117979 от 10.06.2005, «Многослойная бронепреграда для средств индивидуальной защиты»). Данное техническое решение содержит бронепанель из высокопрочной конструкционной стали, на тыльной стороне расположен слой тканевого бронепакета - ТСВМ, на лицевой стороне бронепанели размещен подслой из никель-алюминиевого сплава марки ВКНА толщиной 0,1-0,15 мм и наружный слой керамики из оксида алюминия или карбида кремния, или карбида бора толщиной 1,5±0,2 мм. Кроме этого, подслой из никель-алюминиевого сплава и слой керамики нанесены на поверхность бронепанели методом плазменного напыления с использованием порошка фракцией 20-100 мкм, бронепанель термически обработана на конечные свойства с твердостью 52-57 ед. по Роквеллу, а твердость наружного слоя керамики составляет 3000-5000 ед. по Викерсу, наружный слой керамики представляет собой монолитную поверхность с одинаковой противопульной стойкостью по всей площади. Многослойная бронепреграда обеспечивает пятый класса защиты по ГОСТ Р 50744-95 с Изменениями 1, 2, 3. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостатком данного технического решения является то, что наружный слой керамики при баллистическом воздействии имеет большую область разрушения, что значительно снижает такой показатель броневой панели, как живучесть, т.е. способность бронепанели обеспечивать защиту при многократном попадании в панель без пробития

Задачей заявляемого технического решения является повышение защитного действия бронепанели для бронежилета.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в увеличении живучести бронепанели для бронежилета.

Технический результат достигается бронепанелью для бронежилета, содержащей бронепанель из высокопрочной конструкционной стали, на тыльной стороне которой расположен слой тканевого бронепакета - ТСВМ, на лицевой стороне бронепанели размещен подслой из никель-алюминиевого сплава и броневой слой керамики из оксида алюминия или карбида кремния, или карбида бора, отличающийся тем, что на слое броневой керамики расположен слой наружной облицовки, выполненный из высокопрочного сплава или металлокерамики, имеет толщину 1,5-3,5 мм, и твердость по Роквеллу HRC 65-68 МПа, подслой из никель-алюминиевого сплава имеет толщину 0,25-0,50 мм, бронепанель из высокопрочной стали имеет толщину 2,20-6,50 мм, твердость по Роквеллу HRC 54-58, и ударную вязкость KCU (120-250) Дж/см². Кроме этого, слой никель-алюминиевого сплава, броневой слой керамики и облицовочный слой нанесены на поверхность броневой панели методом плазменного напыления, слой наружной облицовки выполнен из металлокерамики, слой наружной облицовки из металлокерамики имеет в своем составе (5,0-50,0) масс. % металлической связки.

Живучесть наружного слоя керамики при баллистическом воздействии имеет большое значение в условиях современных боевых действий, когда вероятность неоднократного попадания в область бронежилета значительно повышается по сравнению с условиями фронтовых военных действий. Исходя их данного условия должны измениться требования к свойствам наружного поверхностного слоя. Поверхностный слой, в этом случае, должен не только разрушать сердечник при его проникновении через слой керамики, но и должен иметь как можно меньшую площадь поврежденного слой, который может быть пробит.Живучесть заявляемой броневой преградой для бронежилета повышается за счет уменьшения области разрушении при баллистическом воздействии. Это достигается тем, что наружный слой имеет соединение со слоем керамики на межмолекулярном уровне и большую вязкость разрушении имеет. Такая композиция значительно сокращает область разрушения керамического слоя.

В момент соударения сердечника пули сердечник имеет острую форму головной части. При встрече с керамической преградой, она для него будет жесткой, произойдет срабатывание головной части. В момент соударения выделившееся тепло не может быть мгновенно отведено в керамику и в тело сердечника. Такой тепловой удар приведет к изменению структуры поверхностного слоя головной части сердечника и внутренних поверхностей пробитого слоя с образованием множества полос адиабатического скольжения. Глубина проникновения таких полос может достигать нескольких десятков микрон. Данная структура обладает повышенной хрупкостью. Сердечник станет менее прочным, а зона разрушения керамического слоя будет меньше.

Наличие подслоя из никель-алюминиевого сплава толщиной 0,25-0,50 мм, позволяет, одной стороны, создать композицию многослойной броневой преграды оптимальной по термическим напряжениям, которые образуются в слое броневой керамике в силу различия КТР материалов данных слоев. С другой стороны, промежуточный слой никель-алюминиевого сплава, толщиной 0,25-0,50 мм, позволяет образоваться, в слое броневой керамики, тыловой откольной части при соударении сердечника со слоем броневой керамики. При образовании тыловой откольной части увеличится площадь контакта разрушенного слоя броневой керамики и броневой панели, что снижает удельной давление на броневую панель, и уменьшает величину выпучены. Основная задача броневой панель сводится к поглощению энергии удара за счет образования выпучены. Материал должен обладать максимальным пределом текучести, высокой ударной вязкостью в сочетании с высокой твердостью. Бронепанель из высокопрочной конструкционной стали толщиной 2,20-6,50 мм, твердостью по Роквеллу HRC 54-58, и ударную вязкость KCU (120-250) Дж/см², что позволяет создать необходимую защиту. Заявляемое техническое решение может быть реализовано на предприятиях РФ имеющих оборудование для нанесения плазменных покрытий из различных порошковых материалов.

Результаты испытаний образцов броневых плиток (129×120 мм) с покрытиями изготовленными по варианту прототипа и предлагаемому техническому решению представлены в таблице 1. В каждую плитку производился один выстрел. Сравнение производили по трем плиткам, Определялась площадь S_пор разрушенного покрытия и пробитие плитки.

Бронепанели по предлагаемому техническому решению имеют большую живучесть и могут быть изготовлены на действующих машиностроительных и металлургических предприятиях.

1. Бронепанель для бронежилета, содержащая бронепанель из высокопрочной конструкционной стали, на тыльной стороне которой расположен слой тканевого бронепакета - ТСВМ, на лицевой стороне бронепанели размещен подслой из никель-алюминиевого сплава и броневой слой керамики из оксида алюминия или карбида кремния, или карбида бора, отличающаяся тем, что на слое броневой керамики расположен слой наружной облицовки, выполненный из высокопрочного сплава или металлокерамики, имеет толщину 1,5-3,5 мм и твердость по Роквеллу HRC 65-68МПа, подслой из никель-алюминиевого сплава имеет толщину 0,25-0,50 мм, бронепанель из высокопрочной стали имеет толщину 2,20-6,50 мм, твердость по Роквеллу HRC 54-58 и ударную вязкость KCU (120-250) Дж/см².

2. Бронепанель для бронежилета по п. 1, отличающаяся тем, что слой никель-алюминиевого сплава, броневой слой керамики и облицовочный слой нанесены на поверхность броневой панели методом плазменного напыления.

3. Бронепанель для бронежилета по п. 1, отличающаяся тем, что слой наружной облицовки выполнен из металлокерамики.

4. Бронепанель для бронежилета по п. 3, отличающаяся тем, что слой наружной облицовки из металлокерамики имеет в своем составе 5,0-50,0 мас. % металлической связки.