Бронепанель

Полезная модель относится к средствам бронезащиты и может быть использована для защиты человека и техники от поражения пулей, осколком, холодным оружием. Бронепанель содержит оболочку, керамические плитки с искусственно созданной на их тыльной стороне рифленой поверхностью в виде зубцов и волнистых линий, обеспечивающей повышенную прочность клеевого соединения с основанием. На основании бронепанели посредством клеящего вещества закреплены керамические плитки, закрытые оболочкой. Оболочка выполнена из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ. Керамические плитки представляют собой спеченный карбид кремния с пористостью не более 0,2% и содержанием основного материала 94,0%. В качестве основания используют прессованный сверх-высокомодульный полиэтилен Дайнема или композит из нескольких слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара.

Полезная модель относится к средствам бронезащиты и может быть использована для защиты человека и техники от поражения пулей, осколком, холодным оружием или удара иными движущимися предметами.

Известные средства защиты от бронебойных пуль и пуль с термоупрочненными сердечниками содержат в своем составе различные виды керамики, как правило, изготовленные из корунда или карбида бора, стеклокерамики. Такие средства защиты являются или недорогими, но не обеспечивающие требуемый класс защиты, как например, с использованием стеклокерамики (патент РФ на полезную модель 51191, МКИ F41H 1/02, опубл. 27.01.2006), или, при требуемом классе защиты, являются очень дорогими, как например, с использованием карбида бора (патент РФ 2130159, МКИ F41Н 1/02, опубл. 10.05.1999).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является пулезащитная бронепанель (патент РФ на полезную модель 80935, МПК 6 F41Н 1/02, 5/04, опубл. 15.10.2008) которая содержит оболочку, выполненную из высокомодульной армированной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ, керамические плитки из спеченного карбида кремния и основание. Наряду с очевидными достоинствами прототипа (высокий класс защиты), он имеет недостаток, а именно надежность конструкции панели существенным образом зависит от прочности клеевого соединения керамической плитки с основанием. В процессе эксплуатации после первого воздействия сердечника часто наблюдается отслоение керамических плит от основания, что приводит к пробитию панели при последующих воздействиях. Недостаточная надежность клеевого соединения наиболее часто встречается при испытаниях на 6 кл. защиты по ГОСТ Р 50744-95, где сердечник пули имеет высокую кинетическую энергию.

Задачей полезной модели является создание новой конструкции бронепанели, обеспечивающей высокие защитные свойства бронеодежды и техники при существенном повышении надежности защиты.

Технический результат от использования разработанной конструкции заключается в сохранении высокого класса защиты при существенном (до 30%) повышении ее надежности. Бронепанель содержит оболочку, керамические плитки и основание. На тыльной стороне керамических плиток искусственно создана рифленая поверхность, повышающая их сцепление с основанием. Рифление нанесено на всю поверхность керамических плиток в процессе полусухого формования заготовок и выполнено в виде зубцов или волнистых линий. На основании бронепанели посредством клеящего вещества закреплены керамические плитки, закрытые оболочкой. Оболочка выполнена из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ.

Керамические плитки представляют собой самосвязанный карбид кремния с плотностью 3,1 г/см³ пористостью 0,2%, прочностью при изгибе не менее 300 МПа, твердостью не менее 23 ГПа и содержанием основного компонента (карбида кремния) 94.0 мас.%.

В качестве основания (опорного слоя) используют прессованный сверх-высокомодульный полиэтилен Дайнема или композит из нескольких слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара. В качестве клеящего вещества для соединения оболочки, керамических плиток и опорного слоя между собой используют уретановый клей.

Схема полезной модели приведенная на рисунке, представляет собой поперечное сечение бронепанели, где 1 - оболочка, 2 - керамическая плитка с искусственно нанесенной рифленой поверхностью 3, 4 - опорный слой (основание).

Конструкция работает следующим образом: при попадании в керамическую плитку 2 пуля (осколок) создает ударные волны, которые разрушают плитку. Большая часть энергии этих волн рассеивается при ее разрушении, часть проходит и отражается от жесткого основания и частично разрушает соседние керамические плитки. Рифление 3, созданное на поверхности керамических плиток 2 увеличивает их сцепление с основанием и тем самым частично гасит ударные волны уменьшая их энергию. Таким образом, происходит рассеивание (диссипация) ударной волны. Оболочка 1 служит для защиты от разлетающихся фрагментов керамических плиток и фрагментов пули (осколка).

Высокие физико-механические свойства керамических плиток, такие как твердость, прочность, модуль упругости, приводят к высокому техническому результату таких бронепанелей в качестве средств защиты.

Использование керамических плиток с рифленой поверхностью, в виде зубцов с высотой не более 1 мм и не менее 0,3 мм и расстоянием между зубцами 0,8÷1,5 мм (рисунок А) или в виде волнистых линий с высотой волн не более 1,2 мм и не менее 0,5 мм и величиной шага между ними 1,0÷2,5 мм (рисунок 3), приводит к увеличению поверхности сцепления от 40% до 50% в зависимости от типа рисунка и повышает прочность клеевого соединения в панели. Повышение прочности клеевого соединения плитки с основанием в панели увеличивает надежность конструкции в целом (до 30%).

Заявляемая бронепанель обладает высокими защитными свойствами, а именно соответствует 6-му классу защиты по ГОСТ Р 50744-95 (снайперская винтовка СВД, пуля со стальным термоупрочненным сердечником калибра 7,62 мм и скоростью 820-835 м/сек), при этом поверхностная плотность бронепанели составляет 35,0 кг/м².

1. Бронепанель, содержащая оболочку, выполненную из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ, керамические плитки и основание из композита на основе слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара, отличающаяся тем, что керамические плитки выполнены из самосвязанного карбида кремния, на тыльной стороне которых имеется искусственно созданная рифленая поверхность.

2. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что керамические плитки выполнены из самосвязанного карбида кремния, имеющего плотность не ниже 3,10 г/см³ и общую пористость не более 0,2%.

3. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что керамические плитки содержат карбид кремния в количестве не менее 94,0%.

4. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что на тыльной стороне керамических плиток имеется искусственно созданная рифленая поверхность в виде зубцов с высотой не более 1 мм и не менее 0,3 мм и расстоянием между зубцами 0,8÷1,5 мм.

5. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что на тыльной стороне керамических плиток имеется искусственно созданная рифленая поверхность в виде волнистых линий во взаимоперпендикулярных направлениях с высотой волн не более 1,2 мм и не менее 0,5 мм и величиной шага между ними 1,0÷2,5 мм.