Баллистический защитный пакет
Баллистический защитный пакет содержит гибкий защитный элемент, имеющий подложку из баллистического материала с расположенным на ней слоем для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения и покровный слой. Баллистический защитный пакет содержит также дополнительный элемент, выполненный из по меньшей мере пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон, размещенный между слоем для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения и покровным слоем. Подложка выполнена из по меньшей мере пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон. Слой для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения выполнен из тугоплавкой гибкой полимерной поливинилхлоридной пластифицированной технической пленки. Покровный слой выполнен из по меньшей мере двадцати слоев баллистического материала из арамидных волокон.
Данная полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты, а более точно касается баллистического защитного пакета.
Полезная модель может быть использована для индивидуальной защиты от таких средств поражения как фрагменты пуль и вторичные осколки в конструкциях бронежилетов, например, используемых без жестких защитных элементов.
Известен баллистический защитный пакет для защиты от короткоствольного огнестрельного оружия, (RU 2156942, С 1), содержащий от двадцати до двадцати пяти гибких защитных элементов, представляющих собой конструктивное целое, состоящее из взаимосвязанных компонентов. В состав каждого гибкого защитного элемента входит подложка из баллистического материала - из ткани из арамидных волокон с расположенным на ней абразивньм слоем для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения, и покровный слой из эластичного материала для изоляции абразивного слоя и его смягчения,. Слой для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения выполнен из слоя абразивных частиц, нанесенных на подложку, закрепленных полимерным связующим. Полимерное связующее нанесено на слой абразивных частиц с частичным проникновением их в ткань подложки с образованием слоя - фиксатора положения абразивных частиц. Абразивные частицы расположены в один слой плотно друг к другу, внедрены в ткань подложки на глубину проникновения в нее связующего слоя-фиксатора, защемлены между волокнами ткани и скреплены между собой и с тканью связующим слоя-фиксатора с обеспечением наружной изоляции при помощи материала покровного слоя. В качестве полимерного связующего и эластичного материалапокровного слоя использованы эластичные клеевые композиции на основе органических смол, содержащие эластифицирующие добавки, включающие каучук или поливинилбутираль, причем клеевая композиция эластичного материала покровного слоя выполнена обладающей более высокой степенью эластичности по сравнению со слоем-фиксатором. Связующее для слоя-фиксатора и эластичный материал для покровного слоя экспериментально подбирают в каждом конкретном случае, но закономерностью при этом остается более высокая эластичность материала покровного слоя при обязательной совместимости таковых. Защитный пакет изготавливается на стандартном оборудовании производства абразивных материалов. Средство поражения, внедряясь в покровный слой элемента, пробивает его и вступает в контакт со слоем абразивных частиц, которые благодаря своей твердости, форме и острым кромкам вызывают рассеивание части проникающей энергии средства поражения, расходуемой на
преодоление сил трения и дробление высокотвердых частиц. Волокна арамидной ткани закрытые от непосредственного прорезания средством поражения слоем абразивных частиц до момента разрушения последних, работают на растяжение, создавая тем самым значительное интегральное усилие обжатия средства поражения. Произведение усилия обжатия на коэффициент трения представляет собой силу сопротивления проникновению средства поражения в баллистический защитный пакет. Поражающее действие средства поражения от элемента к элементу резко снижается. При поражении огнестрельным и осколочным оружием пробитыми могут оказаться до 60% элементов от общего количества в защитном пакете. Однако на изготовление данного баллистического защитного пакета затрачивается много времени. Также изготовление связано с большой трудоемкостью. Так каждый из восемнадцати - двадцати двух слоев необходимо обработать - нанести абразивные частицы плотным слоем, проклеить двумя различными по составу клеевыми композициями, каждой из которых необходимо дать время просохнуть. Затем необходимо еще раскроить подетально. Таким образом, изготовление баллистического защитного пакета для каждого бронежилета очень затруднено. Также имеют место сложности при изготовлении баллистического защитного пакета, связанные с необходимостью использования специального оборудования производства абразивных материалов с целью нанесения на поверхность баллистического материала абразивных частиц ровным и плотным слоем и их последующее закрепление на поверхности двумя слоями клея, различного по составу. Клеевую композицию также необходимо правильно изготовить, так как ее состав в покровном слое и в слое связующем абразивных частиц различается по степени эластичности. Также при раскрое могут возникнуть сложности с используемым оборудованием - затупливание раскройных ножей из-за воздействия металла со слоем твердых абразивных частиц. Данный баллистический защитный пакет имеет низкую ремонтоспособность при использовании в бронежилетах в связи с тем, что после однократного использования требуется полная замена всего баллистического защитного пакета, и, как следствие, повторное проведение всего сложного процесса его изготовления. Баллистический защитный пакет имеет большую толщину в связи с тем, что при обработке баллистической ткани абразивными частицами и двумя слоями клея увеличивается не менее чем в 2 раза толщина каждого из слоев баллистического защитного пакета. Большая толщина баллистического защитного пакета нежелательна при использовании в бронежилете, так как создает неудобства при эксплуатации. За счет использования плотного слоя абразивных частиц в каждом из слоев пакета происходит увеличенние массы баллистического защитного пакета, что также создает неудобства при эксплуатации бронежилета в целом. Данный баллистический защитный пакет имеет
недостаточную гибкость из-за использования плотного слоя абразивных частиц в каждом из слоев баллистического защитного пакета, что создаст сложности при его использовании во всех частях бронежилета, особенно в частях, работающих на изгиб, например, в боковых проекциях. Таким образом, изготовление данного баллистического защитного пакета очень трудоемко и на его изготовление затрачивается много времени, он обладает низкой ремонтопригодностью, имеет большую толщину и массу и, как следствие, не удобен при эксплуатации, недостаточно гибок, что не позволяет использовать его во всех частях бронежилета.
В основу полезной модели положена задача создания баллистического защитного пакета с таким его конструктивным выполнением, которое позволило бы снизить трудоемкость и время, затраченное на изготовление самого баллистического защитного пакета, повысить ремонтопригодность баллистического защитного пакета в бронежилетах, уменьшить толщину и массу баллистического защитного пакета и как следствие повысить удобство при его эксплуатации, увеличить его гибкость и повысить возможность его использования в любых частях бронежилета.
Поставленная задача решается тем, что в баллистическом защитном пакете, содержащем гибкий защитный элемент, имеющий подложку из баллистического материала с расположенным на ней слоем для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения, и покровный слой, согласно полезной модели, баллистический защитный пакет содержит также дополнительный элемент, выполненный из по меньшей мере пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон, размещенный между слоем для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения и покровным слоем, подложка выполнена из по меньшей мере пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон, слой для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения выполнен из тугоплавкой гибкой полимерной поливинилхлоридной пластифицированной технической пленки, покровный слой выполнен из по меньшей мере двадцати слоев баллистического материала из арамидных волокон.
Возможно, что подложка, покровный слой и дополнительный элемент выполнены из баллистического материала из арамидных волокон СВМ с поверхностной плотностью от 120 до 160 г/м2 с саржевым переплетением 2/2.
Целесообразно, чтобы слой для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения был выполнен из тугоплавкой гибкой поливинилхлоридной пластифицированной технической пленкой марки Ф толщиной 0,5 мм с удлинением при разрыве не менее 230%.
Предпочтительно, чтобы слои баллистического материала подложки, покровного слоя и дополнительного элемента были простеганы.
Данная полезная модель позволяет создать баллистический защитный пакет с таким его конструктивным выполнением, которое позволило бы снизить трудоемкость и время, затраченное на изготовление самого баллистического защитного пакета, повысить ремонтопригодность баллистического защитного пакета при применении его в бронежилетах, уменьшить толщину и массу баллистического защитного пакета и как следствие повысить удобство при его эксплуатации, увеличить его гибкость и повысить возможность его использования в любых частях бронежилета. Данный баллистический защитный пакет позволяет защитить человека от воздействия вторичных осколков и фрагментов пуль стрелкового оружия. При его использовании удается свести к минимуму ограничение подвижности человека за счет небольшой толщины пакета и гибкой текстильной структуры. По весовым характеристикам такой пакет значительно превосходит существующие пакеты с использованием металлических или керамических бронепанелей. Его масса во всем бронежилете составляет не более 3,5 килограмм.
В дальнейшем полезная модель поясняется конкретным примером выполнения и чертежами, на которых
Фиг.1 изображает схематически структуру баллистического защитного пакета, согласно полезной модели;
Фиг.2 изображает схематически структуру баллистического защитного пакета в момент проникновения в него средства поражения и исходящего от средства поражения ударной волны, согласно полезной модели;
Баллистический защитный пакет содержит гибкий защитный элемент, имеющий, соприкасающиеся, но не соединенные между собой подложку 1(фиг.1) из баллистического материала с расположенным на ней слоем 2 для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения, и покровный слой 3. Баллистический защитный пакет содержит также дополнительный элемент 4, выполненный из по меньшей мере пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон и размещенный между слоем 2 для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения и покровным слоем 3. Дополнительный элемент 4 не соединен со слоем 2 и слоем 3. Подложка 1 выполнена из по меньшей мере пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон. Слой 2 для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения выполнен из тугоплавкой гибкой полимерной поливинилхлоридной пластифицированной технической пленки. Покровный слой 3 выполнен из по меньшей мере двадцати слоев баллистического материала из
арамидных волокон. На фигуре 1 тонкими линиями в подложке 1, покровном слое 3 и в дополнительном элементе 4 показаны слои 5 баллистического материала из арамидных волокон. Также на фигуре 1 расстояние между слоем 3 и дополнительным элементом 4, между дополнительным элементом 4 и слоем 2, слоем 2 и подложкой 1 показаны условно увеличенными. Подложка 1, покровный слой 3 и дополнительный элемент 4 выполнены из баллистического материала из арамидных волокон СВМ с поверхностной плотностью от 120 до 160 г/м 2 с саржевым переплетением 2/2. На фигуре 1 подложка 1 выполнена из пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон, покровный слой 3 выполнен из двадцати слоев баллистического материала из арамидных волокон, дополнительный элемент 4 выполнен из пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон. Слой 2 для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения выполнен из тугоплавкой гибкой поливинилхлоридной пластифицированной технической пленки марки Ф толщиной 0,5 мм с удлинением при разрыве не менее 230%. Возможно, что слои баллистического материала подложки 1, покровного слоя 3 и дополнительного элемента 4 простеганы для удобства при размещении во влагозащитных чехлах. Возможно размещение подложки 1, слоя 2 для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения, дополнительного элемента 4, покровного слоя 3 в одном влагозащитном чехле. Также возможен вариант, когда покровный слой 3 размещен в отдельном влагозащитном чехле, а подложка 1, слой 2 для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения, дополнительный элемент 4 размещены в другом влагозащитном чехле (на фигуре влагозащитные чехлы не показаны). На фигуре 2 изображена схематически структура баллистического защитного пакета с пробитыми первыми слоями покровного слоя 3 в момент проникновения в него средства б поражения. Выполнение подложки 1 (фиг.1) из пяти слоев необработанного баллистического материала позволяет снизить трудоемкость и время изготовления подложки 1, а также упростить процесс изготовления, не использующий никаких производственных процессов, кроме простого раскроя ткани. Благодаря этому, подложка 1 сохраняет свою гибкость, что позволяет использовать ее в любых частях бронежилета, даже работающих на изгиб. Применение одного слой тугоплавкой гибкой полимерной поливинилхлоридной пленки не приводит к потере гибкости самого баллистического защитного пакета, а также снижает трудоемкость и время его изготовления, упрощая производственный процесс, включающий исключительно раскрой пленки. Выполнение покровного слоя 3 из двадцати слоев необработанного баллистического материала удобно, так как снижает трудоемкость и затраты времени на изготовление покровного слоя 3, а также не требует
наличия специального оборудования для производства. При размещении в баллистическом защитном пакете чехла с покровным слоем 3, и чехла с подложкой 1, слоем 2 для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения, дополнительньм элементом 4 обеспечивается защита от средств поражения - стальных шариков массой 0,5 и 1,0 г, воздействующих на баллистический защитный пакет со скоростями до 400 м/с. При размещении в баллистическом защитном пакете отдельных чехлов с покровным слоем 3, с подложкой 1, со слоем 2 для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения, с дополнительным элементом 4 обеспечивается дополнительная защита жизненно-важных органов (фронтальные и боковые проекции) от максимального воздействия средств поражения (стальных шариков массой 0,5; 1,0 и 7,1 г, воздействующих на баллистический защитный пакет со скоростями до 550 м/с). Благодаря этим вариантам баллистический защитный пакет в бронежилете может отдельно извлекаться из бронежилета и заменяться по частям, то есть повышается ремонтопригодность баллистического защитного пакета. Таким образом, не ухудшая защитных свойств баллистического защитного пакета достигается улучшение результата по таким характеристикам баллистического защитного пакета как гибкость, масса и толщина, трудоемкость, сложность и время его изготовления, а также его ремонтопригодность. Испытания баллистического защитного пакета проводились в лаборатории динамических испытаний в соответствии с общеизвестньми требованиями. Для разгона шариков до требуемой скорости (диапазон 400-550 м/с) использовалась специальная газовая пушка ПГ-20 калибром 20 мм с длиной ствола 3 м. Метание стальных шариков (имитаторов вторичных осколков и фрагментов пуль) диаметром 5,0 мм, 6,35 мм и 12,0 мм осуществлялось в поддонах из дюралюминия. Поддоны представляли собой тонкостенные стаканы с утолщенным дном, на наружной поверхности которого имеется углубление для размещения шарика. Для измерения скорости метания шарика использовался стандартный магнитный измеритель скорости, выполненный в виде насадки на ствол пушки и изготовленный из диамагнитного материала. Сигналы с него подавались на блок измерения интервалов времени общеизвестного частотомера 43-38 и одновременно (для визуального контроля сигналов с катушек измерителя) на общеизвестный цифровой осциллограф С9-8. Замер скорости шариков производился с погрешностью 1,5%, угол встречи не превышал ±2°30' (воздействие по нормали). Исследуемые варианты баллистических защитных пакетов фиксировались на стенде, закрытом слоем резины толщиной 15 мм, и располагались на расстоянии 40 см от дульного среза ствола. Испытывались шесть баллистических защитных пакетов, представляющих собой набранные определенного размера различные
виды баллистических и пленочных материалов, соединенных друг с другом в различных комбинациях. Баллистические материалы, используемые в испытаниях, подразделялись на три категории по значениям поверхностной плотности, имели различные виды переплетений. По результатам испытаний было выбрано оптимальное сочетание баллистических материалов для баллистического защитного пакета (по защитным характеристикам, массе и толщине пакета). Использование баллистического материала из арамидных волокон поверхностной плотностью 120-160 г/м2 , саржевого переплетения 2/2 из арамидной нити СВМ(Россия) ТУ 17 РСФСР 62-10540-83 арт. 56319 приводит к улучшению показателей. Отечественные арамидные волокна отличаются, прежде всего, высокими (превосходящими зарубежные аналоги) физико-механическими характеристиками. Волокно СВМ обладает большей прочностью и модулем упругости, чем, например, Технора (Япония). Поэтому при воздействии средства поражения 6 (фиг.2) на баллистический защитный пакет большая часть его энергии теряется в первых пятнадцати - двадцати слоях баллистических материалов, при этом прорываются первые слои покровного слоя 3. Далее средство поражения б за счет остаточной энергии вытягивает нити ткани СВМ, хорошо работающие на удлинение, и вместе с ними врезается в тугоплавкую гибкую полимерную поливинилхлоридную пластифицированную техническую пленку ПВХ слоя 2 толщиной 0,5 мм с относительньм удлинением при разрыве не менее 230% ГОСТ 16272-79, расположенного между подложкой 1 и дополнительным элементом 4. В пленке слоя 2, благодаря ее свойствам и оптимальному месторасположению, под воздействием высоких скоростей средства поражения 6, образуется отверстие, края которого зажимают проходящее через него средство поражения 6 с вытянутыми нитями покровного слоя 3 и дополнительного элемента 4. За счет трения, возникающего в паре «вытягивающиеся нити СВМ - пленка», погашается энергия и снижается температура средства поражения 6 быстрее, чем без. применения пленки, что сокращает количество слоев баллистического материала, а, следовательно, толщину и массу пакета. Расположенная после пленки слоя 2 подложка 1 предназначена для смягчения остаточного ударного действия средства поражения 6. Данный пакет позволяет защитить человека от воздействия вторичных осколков и фрагментов пуль стрелкового оружия. При его использовании удается свести к минимуму ограничение подвижности человека за счет небольшой толщины пакета и гибкой текстильной структуры. По весовым характеристикам такой пакет значительно превосходит существующие пакеты с использованием металлических или керамических бронепанелей. Его масса во всем бронежилете составляет не более 3,5 килограмм.
Данная полезная модель позволяет создать баллистический защитный пакет с таким его конструктивным выполнением, которое позволило бы снизить трудоемкость и время, затраченное на изготовление самого баллистического защитного пакета, повысить ремонтопригодность баллистического защитного пакета при применении его в бронежилетах, уменьшить толщину и массу баллистического защитного пакета и, как следствие, повысить удобство при его эксплуатации, увеличить его гибкость и повысить возможность его использования в частях бронежилета. Разумеется, могут быть сделаны различные модификации и изменения, которые будут находиться в пределах настоящей полезной модели. Хотя полезная модель была подробно описана для ясного понимания сущности предложенного, однако очевидно, что некоторые изменения могут быть осуществлены в пределах частных случаев выполнения, приведенных в описании.
1. Баллистический защитный пакет, содержащий гибкий защитный элемент, имеющий подложку из баллистического материала с расположенным на ней слоем для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения, и покровный слой, отличающийся тем, что баллистический защитный пакет содержит также дополнительный элемент, выполненный из по меньшей мере пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон, размещенный между слоем для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения и покровным слоем, подложка выполнена из по меньшей мере пяти слоев баллистического материала из арамидных волокон, слой для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения выполнен из тугоплавкой гибкой полимерной поливинилхлоридной пластифицированной технической пленки, покровный слой выполнен из по меньшей мере двадцати слоев баллистического материала из арамидных волокон.
2. Баллистический защитный пакет по п.1, отличающийся тем, что подложка, покровный слой и дополнительный элемент выполнены из баллистического материала из арамидных волокон СВМ с поверхностной плотностью от 120 до 160г/м 2 с саржевым переплетением 2/2.
3. Баллистический защитный пакет по п.1, отличающийся тем, что слой для максимальной защиты от проникающего действия средств поражения выполнен из тугоплавкой гибкой поливинилхлоридной пластифицированной технической пленки марки Ф толщиной 0,5 мм с удлинением при разрыве не менее 230%.
4. Баллистический защитный пакет по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что слои баллистического материала подложки, покровного слоя и дополнительного элемента простеганы.
