RU2015490C1 - Protective device - Google Patents

Abstract

FIELD: light armor vests. SUBSTANCE: the device uses an armor shield, protective shield in the form of a multilayer pack of ballistic cloth, and a shock-absorbing lining; the shock-absorbing lining is made as a multilayer pack of ballistic cloth impregnated with synthetic resin; the lining layers are superimposed on one another and fastened on one side for movement of each layer in the plane perpendicular to the pack plane. The protective shield has at least 14 layers, and the shock-absorbing lining has at least one layer more than the protective shield. EFFECT: considerably decreased thickness and weight of the protective device as compared with the known analogs. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к защитным устройствам, в частности к средствам индивидуальной бронезащиты, и может быть использовано в конструкциях легких бронежилетов, одеваемых под одежду. The invention relates to protective devices, in particular to means of individual armor protection, and can be used in the construction of light body armor, worn under clothes.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к предложенному техническому решению является защитное устройство, используемое в бронежилетах, содержащее броневой экран, выполненный, например, из высокотвердой стали, защитный экран, выполненный в виде многослойного пакета из баллистической ткани, и амортизирующую подкладку, выполненную в виде упругой подушки из непрерывных синтетических волокон, волнообразно перевитых и закрепленных без воздушных прослоек. The closest in its technical essence and the achieved result (prototype) to the proposed technical solution is a protective device used in body armor, containing an armor screen made, for example, of high hard steel, a protective screen made in the form of a multilayer package of ballistic fabric, and shock absorbing the lining, made in the form of an elastic pillow of continuous synthetic fibers, wave-wound and fixed without air gaps.

Недостатками прототипа являются:
большая толщина (20-30 мм) амортизирующей подкладки, что не всегда пригодно для защитных устройств, одеваемых под одежду;
сложность изготовления амортизирующей подкладки;
относительно большой вес защитного устройства (жилеты этого класса весят свыше 5 кг);
высокая стоимость защитного устройства из-за сложности технологии изготовления.The disadvantages of the prototype are:
a large thickness (20-30 mm) of the shock-absorbing lining, which is not always suitable for protective devices worn under clothes;
the complexity of manufacturing a cushioning lining;
relatively large weight of the protective device (vests of this class weigh over 5 kg);
the high cost of the protective device due to the complexity of manufacturing technology.

Технической задачей данного предложения является упрощение конструкции защитного устройства и технологии его изготовления, а также снижение толщины и веса устройства при сохранении защитных свойств. The technical task of this proposal is to simplify the design of the protective device and its manufacturing technology, as well as reducing the thickness and weight of the device while maintaining the protective properties.

Указанная задача решается за счет того, что в защитном устройстве, содержащем броневой экран, защитный экран, выполненный в виде многослойного пакета из баллистической ткани, слои которого скреплены, и амортизирующую подкладку, амортизирующая подкладка выполнена в виде многослойного пакета из баллистической ткани, пропитанной синтетической смолой, при этом слои амортизирующей подкладки скреплены по одной стороне с возможностью перемещения каждого слоя в плоскости, перпендикулярной плоскости пакета. This problem is solved due to the fact that in the protective device containing the armor shield, the shield is made in the form of a multilayer bag of ballistic fabric, the layers of which are bonded, and the shock-absorbing lining, the shock-absorbing lining is made in the form of a multilayer bag of ballistic fabric impregnated with synthetic resin while the layers of the cushioning lining are bonded on one side with the possibility of moving each layer in a plane perpendicular to the plane of the package.

При этом в направлении от защитного экрана площадь последующего слоя амортизирующей подкладки больше площади предыдущего слоя. Защитный экран содержит не менее 14 слоев. Амортизирующая подкладка содержит по крайней мене на один слой больше, чем защитный экран. Слои амортизирующей подкладки и защитного экрана выполнены из одной и той же баллистической ткани. Броневой экран содержит бронеслой, закрепленный в материале-носителе, выполненном из баллистической ткани. Moreover, in the direction from the protective screen, the area of the subsequent layer of the shock-absorbing lining is larger than the area of the previous layer. The protective screen contains at least 14 layers. The cushion pad contains at least one more layer than the protective shield. The layers of the shock-absorbing lining and the protective screen are made of the same ballistic fabric. The armor shield comprises a bulletproof layer fixed in a carrier material made of ballistic fabric.

На фиг. 1 изображен внешний вид защитного устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the appearance of a protective device; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Защитное устройство 1 (фиг. 2) содержит броневой экран 2, защитный экран 3 и амортизирующую подкладку 4. Защитное устройство 1 помещено в водоотталкивающий чехол 5, который помещен во внешний чехол 6. Для удобства извлечения защитного устройства 1 из чехлов 5,6 в них предусмотрены разъемы 7. Чехлы 6 переда и спинки соединяются между собой плечиками 8 и боковыми стяжками 9, образуя бронежилет. The protective device 1 (Fig. 2) contains an armor shield 2, a protective shield 3 and a shock-absorbing lining 4. The protective device 1 is placed in a water-repellent cover 5, which is placed in the outer cover 6. For the convenience of removing the protective device 1 from the covers 5.6 in them connectors 7 are provided. Covers 6 of the front and backs are interconnected by shoulders 8 and side ties 9, forming a bulletproof vest.

Броневой экран 2 содержит броневой слой 10, закрепленный в материале-носителе 11. Броневой слой может быть выполнен любым известным способом, например в виде сплошного броневого слоя подвижно скрепленных между собой отдельных бронеэлементов, выполненных из металла или других высокопрочных материалов, закрепленных на материале-носителе 12 (карманы и т.п.). The armor shield 2 comprises an armor layer 10 fixed in the carrier material 11. The armor layer can be made by any known method, for example, as a continuous armor layer of individual armor elements movably fastened together made of metal or other high-strength materials fixed to the carrier material 12 (pockets, etc.).

В предложенном техническом решении (фиг. 2) бронеслой выполнен в виде металлических пластин (высокопрочный титан), помещенных в карманы, расположенные с перекрытием по принципу рыбьей чешуи. При этом материал-носитель выполнен из баллистической ткани. In the proposed technical solution (Fig. 2), the armor plate is made in the form of metal plates (high-strength titanium), placed in pockets located overlapping according to the principle of fish scales. In this case, the carrier material is made of ballistic fabric.

Защитный экран 3 выполнен в виде многослойного пакета, содержащего не менее 14 скрепленных между собой слоев из баллистической ткани. The protective screen 3 is made in the form of a multilayer package containing at least 14 layers of ballistic fabric bonded together.

Амортизирующая подкладка 4 выполнена в виде многослойного пакета из наложенных друг на друга в направлении воздействия поражающего элемента слоев из баллистической ткани, пропитанной синтетической смолой. При этом площадь последующего слоя больше площади предыдущего слоя. Слои скреплены с одной стороны как показано на фиг. 2. При использовании защитного устройства в бронежилете слои скрепляются в верхних швах 13 переда и спинки жилета. The shock-absorbing lining 4 is made in the form of a multilayer package of layers of ballistic fabric impregnated with synthetic resin imposed on one another in the direction of the action of the damaging element. The area of the subsequent layer is greater than the area of the previous layer. The layers are bonded on one side as shown in FIG. 2. When using a protective device in body armor, the layers are fastened in the upper seams 13 of the front and back of the vest.

В заявленной конструкции защитного устройства задача исключения заброневой контузии pешается за счет увеличения жесткости амортизирующей подкладки путем использования баллистической ткани, пропитанной синтетической смолой, например эпоксидной. При этом у амортизирующей подкладки сохраняется определенная степень эластичности. Относительно жесткая амортизирующая подкладка позволяет распределить энергию ударного выпучивания от пули мягкого защитного экрана на достаточно большую площадь тела и тем самым снизить величину удара до допустимого уровня. In the claimed design of the protective device, the task of eliminating the bronchial contusion is solved by increasing the stiffness of the shock-absorbing lining by using ballistic fabric impregnated with a synthetic resin, such as epoxy. At the same time, the cushioning lining retains a certain degree of elasticity. A relatively rigid shock-absorbing lining allows you to distribute the energy of shock buckling from a bullet of a soft protective shield over a sufficiently large area of the body and thereby reduce the magnitude of the impact to an acceptable level.

Закрепление каждого слоя амортизирующей подкладки только с одной стороны, а также выполнение амортизирующей подкладки в виде многослойного пакета, в котором слои наложены друг на друга, площадь последующего слоя (направление воздействия поражающего элемента) больше площади предыдущего слоя, обеспечивает ей (подкладке) необходимую эластичность, а защищаемому человеку свободу в движениях. Введение в баллистическую ткань связующего снижает ее баллистическую стойкость. Это объясняется тем, что в ткани, обработанной связующим, волокна, взаимодействуя с поражающим элементом, работает в большей степени на срез, чем на растяжение. Чем выше степень пропитки, тем больше жесткость, но ниже баллистическая стойкость. Поэтому, чтобы исключить заброневую контузию при одновременных снижении толщины защитного устройства и его веса, не ухудшая при этом его эргономических характеристик, экспериментальным путем был установлен баланс между количеством слоев баллистической ткани защитного экрана и количеством слоев баллистической ткани амортизирующей подкладки, а также степенью ее пропитки. Fixing each layer of the shock-absorbing lining on only one side, as well as the implementation of the shock-absorbing lining in the form of a multilayer package in which the layers are superimposed, the area of the subsequent layer (direction of impact of the striking element) is larger than the area of the previous layer, provides it (lining) with the necessary elasticity, and the person being protected has freedom of movement. The introduction of a binder into ballistic tissue reduces its ballistic resistance. This is due to the fact that in a tissue treated with a binder, the fibers, interacting with the damaging element, work more to shear than to stretch. The higher the degree of impregnation, the greater the stiffness, but the lower the ballistic resistance. Therefore, in order to exclude the armor-clad concussion while reducing the thickness of the protective device and its weight without deteriorating its ergonomic characteristics, a balance was established experimentally between the number of layers of ballistic fabric of the protective screen and the number of layers of ballistic fabric of the shock-absorbing lining, as well as the degree of its impregnation.

При этом учитывалось, что материал-носитель 12 (карманы и т.п.) выполнен из баллистической ткани, что позволяет сократить толщину защитного экрана минимум на 2-3 слоя. It was taken into account that the carrier material 12 (pockets, etc.) is made of ballistic fabric, which allows reducing the thickness of the protective screen by at least 2-3 layers.

Экспериментально было установлено оптимальное количество слоев в экранах: 16 слоев баллистической ткани в защитном экране и 17 слоев баллистической ткани, пропитанной синтетической смолой, в амортизирующей подкладке. The optimum number of layers in the screens was experimentally established: 16 layers of ballistic fabric in the protective screen and 17 layers of ballistic fabric impregnated with synthetic resin in a shock-absorbing lining.

Баллистическая стойкость защитного устройства оценивалась путем воздействия пуль от пистолета "Парабеллум" (калибр 9 мм) с расстояния 5 м. Заброневые динамические возмущения (причина контузии) оценивались по глубине выпучины на мастичном блоке. The ballistic resistance of the protective device was evaluated by the impact of bullets from a Parabellum pistol (9 mm caliber) from a distance of 5 m. Borehole dynamic disturbances (the cause of shell shock) were evaluated by the depth of the bulge on the mastic block.

При оптимальном соотношении слоев баллистической ткани в защитном экране (16) и амортизирующей подкладке (17) глубина выпучины находилась в пределах 9-10 мм. Уменьшение слов до 13-14 приводит к увеличению глубины выпучины до 13-15 мм, что является верхним пределом допустимой нормы. With an optimal ratio of the layers of ballistic fabric in the protective shield (16) and the shock-absorbing lining (17), the depth of the bulge was in the range of 9-10 mm. Reducing words to 13-14 leads to an increase in the depth of the bulge to 13-15 mm, which is the upper limit of the permissible norm.

Предложенная конструкция амортизирующей подкладки, а также выполнение защитного экрана, амортизирующей подкладки и материала-носителя бронеслоя из одной и той же баллистической ткани позволили уменьшить толщину бронежилета до 1,5 см, а вес до 4,3 кг, упростить технологию изготовления защитного устройства и снизить стоимость за счет сокращения числа комплектующих материалов. The proposed design of the shock-absorbing lining, as well as the implementation of the protective shield, the shock-absorbing lining and the carrier material of the armor layer from the same ballistic fabric, made it possible to reduce the thickness of the body armor to 1.5 cm and weight to 4.3 kg, simplify the manufacturing technology of the protective device and reduce cost by reducing the number of components.

Claims (6)

1. ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее броневой экран, защитный экран, выполненный в виде многослойного пакета из баллистической ткани, слои которого скреплены, и амортизирующую подкладку, отличающееся тем, что амортизирующая подкладка выполнена в виде многослойного пакета из баллистической ткани, пропитанной синтетической смолой, при этом слои амортизирующей подкладки скреплены по одной стороне с возможностью перемещения каждого слоя в плоскости, перпендикулярной к плоскости пакета. 1. PROTECTIVE DEVICE containing an armor shield, a protective shield made in the form of a multilayer bag of ballistic fabric, the layers of which are bonded, and a shock-absorbing lining, characterized in that the shock-absorbing lining is made in the form of a multilayer bag of ballistic fabric impregnated with synthetic resin, while the layers of the shock-absorbing lining are fastened on one side with the possibility of moving each layer in a plane perpendicular to the plane of the package. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в направлении от защитного экрана площадь последующего слоя амортизирующей подкладки больше площади предыдущего слоя. 2. The device according to claim 1, characterized in that in the direction from the protective screen, the area of the subsequent layer of the shock-absorbing lining is larger than the area of the previous layer. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что защитный экран содержит не менее 14 слоев. 3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the protective screen contains at least 14 layers. 4. Устройство по п.1 или 3, отличающееся тем, что амортизирующая подкладка содержит по крайней мере на один слой больше, чем защитный экран. 4. The device according to claim 1 or 3, characterized in that the shock-absorbing lining contains at least one layer more than the protective screen. 5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что слои амортизирующей подкладки и защитного экрана выполнены из одной и той же баллистической ткани. 5. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the layers of the shock-absorbing lining and the protective screen are made of the same ballistic fabric. 6. Устройство по п.1 или 5, отличающееся тем, что броневой экран содержит бронеслой, закрепленный в материале-носителе, выполненном из баллистической ткани. 6. The device according to claim 1 or 5, characterized in that the armor shield comprises a bulletproof layer fixed in a carrier material made of ballistic fabric.

Images