RU2315257C1 - Armored component - Google Patents

Armored component Download PDF

Info

Publication number
RU2315257C1
RU2315257C1 RU2006126450/02A RU2006126450A RU2315257C1 RU 2315257 C1 RU2315257 C1 RU 2315257C1 RU 2006126450/02 A RU2006126450/02 A RU 2006126450/02A RU 2006126450 A RU2006126450 A RU 2006126450A RU 2315257 C1 RU2315257 C1 RU 2315257C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
aluminum
rollers
armor
ballistic
Prior art date
Application number
RU2006126450/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Кривенцов
Владимир Ильич Лысак
Владимир Иванович Кузьмин
Сергей Викторович Кузьмин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority to RU2006126450/02A priority Critical patent/RU2315257C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2315257C1 publication Critical patent/RU2315257C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

FIELD: means of individual protection and protection of combat material and civil special material from the destruction by ballistic indenters (projectiles, bullets, fragments).
SUBSTANCE: the armored component has an armored plate and rollers. The armored plate is made bimetallic and consists of a layer of titanium alloy and a layer of aluminum. The rollers are positioned in a composite reinforced packet explosion welded to the armored plate on the side of the aluminum layer. The composite reinforced pack has a face layer of aluminum and at least two layers of rollers located in the cells of a metal screen, shifted relative to each other by a value of 0.5 pitch of their laying and interconnected by aluminum interlayers. Metal screens with a cell size of 0.75 to 0.85 of the rollers diameter are used. The rollers and the metal screens are made of materials whose hardness is not less than the hardness of the material of the ballistic indenter. The layer of rollers located under the face layer of aluminum is made of successively alternating ceramic and steel magnetized layers of rollers and the layer located under the first one is made of steel rollers.
EFFECT: enhanced strength and durability of the armored component due to the reduced penetrating power of the ballistic indenter.
1 tbl, 5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты (бронежилетам, шлемам) и броневой защиты жизненно важных узлов боевой техники (вертолетов, бронемашин) и гражданской спецтехники от поражения баллистическими инденторами (снарядами, пулями, осколками).The invention relates to personal protective equipment (bulletproof vests, helmets) and armor protection of vital components of military equipment (helicopters, armored vehicles) and civilian special equipment from damage by ballistic indenters (shells, bullets, fragments).

Известна полиэлементная броня (патент РФ №2045736, МПК F41H 5/04, опубл. БИ №28 от 10.10.95), содержащая подвижные броневые элементы, нижняя часть каждого из которых образована выпуклой сферической поверхностью, связанной разрушаемым соединительным элементом с неподвижной броневой плитой, в которой выполнены сферические углубления для установки нижней части подвижных броневых элементов, верхняя часть которых образована сферической поверхностью, сопряженной со сферической поверхностью нижней части, причем в каждом подвижном броневом элементе выполнены полости, заполненные быстросгорающим самовоспламеняющимся составом, и сообщающиеся с ними тангенциальные каналы, выходящие на поверхность верхней части подвижного броневого элемента. Поверхность между подвижными броневыми элементами, выполненная в виде выступающих многогранников, обеспечивает рикошетирование снаряда при попадании в промежуточное пространство и создает начальный дестабилизирующий момент: изменяет направление движения снаряда на подвижный броневой элемент, что позволяет дестабилизировать в какой-то степени (зависящей от прочности разрушаемого соединительного элемента) процесс проникания снаряда в броню и снизить вероятность ее пробития.Known polyelement armor (RF patent No. 2045736, IPC F41H 5/04, publ. BI No. 28 of 10.10.95) containing movable armor elements, the lower part of each of which is formed by a convex spherical surface connected by a destructible connecting element with a fixed armor plate, in which spherical recesses are made for mounting the lower part of the movable armor elements, the upper part of which is formed by a spherical surface mating with the spherical surface of the lower part, and in each movable armor element cavities filled with a quick-burning self-igniting composition, and tangential channels communicating with them, emerging on the surface of the upper part of the moving armored element, are filled. The surface between the movable armor elements, made in the form of protruding polyhedrons, provides a ricochet of the projectile when it enters the intermediate space and creates an initial destabilizing moment: it changes the direction of the projectile movement to the movable armor element, which allows destabilizing to some extent (depending on the strength of the destructible connecting element ) the process of penetration of the projectile into the armor and reduce the probability of its penetration.

К недостаткам данной брони следует отнести: наличие скважности (площади, не перекрытой неподвижными броневыми элементами) не обеспечивает равнозащищенности броневой плиты, что увеличивает проникающую в нее способность баллистических инденторов (снарядов, пуль, осколков) вплоть до ее пробития; а также наличие разрушаемого соединительного элемента между неподвижной броневой плитой и неподвижными броневыми элементами не исключает выбивания последних при ударе баллистических инденторов из углублений в неподвижной броневой плите, следствием чего может стать сквозное пробитие полиэлементной брони при последующих попаданиях баллистических инденторов в ранее пораженную ее область.The disadvantages of this armor include: the presence of duty cycle (the area not covered by fixed armor elements) does not provide equal protection of the armor plate, which increases the penetrating ability of ballistic indenters (shells, bullets, fragments) up to its penetration; as well as the presence of a destructible connecting element between the fixed armor plate and the fixed armor elements does not exclude the knocking out of the latter upon impact of ballistic indenters from the recesses in the fixed armor plate, which may result in through penetration of the polyelement armor upon subsequent hits of ballistic indenters in its previously affected area.

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция броневого элемента (патент РФ №2169335, МПК F41H 5/04, опубл. БИ №17 от 20.06.01), содержащего плиту из брони и тел качения, имеющих возможность вращения. Броня выполнена с гнездами под тела качения, которые фиксируются в них при помощи листа, выполненного с отверстиями для пропуска верхней части тел качения, закрывающего плиту сверху и удерживающего тела качения в гнездах плиты. Задача, на решение которой направлено это изобретение, заключается в создании броневых элементов боевых машин, содержащих пассивную броню, способную осуществить отклонение и разрушение различных типов баллистических инденторов, а также обладающую способностью дополнительных электромагнитных воздействий в случае недостаточности первичного пассивного воздействия.The closest in technical essence is the design of the armor element (RF patent No. 2169335, IPC F41H 5/04, publ. BI No. 17 dated 06/20/01), containing a plate of armor and rolling elements that can be rotated. The armor is made with slots for rolling elements, which are fixed in them using a sheet made with holes for passing the upper part of the rolling elements, covering the plate from above and holding the rolling elements in the slots of the plate. The problem to which this invention is directed is to create armored elements of military vehicles containing passive armor capable of deflecting and destroying various types of ballistic indenters, as well as having the ability of additional electromagnetic effects in case of insufficient primary passive effect.

К недостаткам данной брони можно отнести: отсутствие наличия какой-либо связи плиты из брони с телами качения, неизбежно приводящее при ударе баллистического индентора к выбиванию их из гнезд плиты из брони, следствием чего может стать сквозное пробитие броневого элемента от последующих попаданий баллистических инденторов в ранее пораженную его область, а также такие броневые элементы из-за своих конструктивных особенностей могут найти применение только для защиты тяжелых боевых машин, имеющих большие габариты.The disadvantages of this armor include: the absence of any connection between the plate from the armor and the rolling bodies, which inevitably leads to knocking them out of the slots of the plate from the armor upon impact of the ballistic indenter, which may result in through penetration of the armor element from subsequent hits of ballistic indenters in the earlier due to its design features, its affected area, as well as such armored elements, can only be used to protect heavy combat vehicles with large dimensions.

Задачей данного изобретения является создание такой конструкции броневого элемента, содержащей пассивную броню и способной осуществлять отклонение в нужном направлении траектории полета баллистического индентора, его разрушение и, как следствие, полное торможение последнего в броневом элементе без его пробития, а также выдерживать многократные попадания баллистических инденторов в одно и то же поле брони.The objective of the invention is the creation of such a design of the armor element containing passive armor and capable of deflecting in the right direction the flight path of the ballistic indenter, its destruction and, as a result, complete braking of the latter in the armor element without breaking through, and also withstand multiple hits of ballistic indenters in the same field of armor.

Технический результат, который обеспечивается при осуществлении изобретения, - это увеличение прочности и долговечности броневого элемента.The technical result that is ensured by the implementation of the invention is an increase in the strength and durability of the armor element.

Поставленный технический результат достигается тем, что в броневом элементе, содержащем броневую плиту и тела качения, броневая плита выполнена биметаллической из высокопрочного титанового сплава и алюминия с соотношением толщин слоев 1:0,2...0,5 и соединена сваркой взрывом с композиционным армированным пакетом, содержащим не менее двух слоев тел качения, смещенных относительно друг друга на величину 0,5 шага их укладки и соединенных между собой алюминиевыми прослойками и металлическими сетками с размером ячейки 0,75...0,85 диаметра тел качения, при этом слой тел качения, расположенный под лобовой поверхностью броневого элемента, выполнен из последовательно чередующихся керамических и стальных намагниченных тел качения, а второй слой, расположенный под ним, выполнен из стальных тел качения, причем все тела качения и металлические сетки выполнены из материалов с твердостью не менее твердости материала баллистического индентора.The technical result is achieved by the fact that in the armor element containing the armor plate and rolling elements, the armor plate is made of bimetallic of high-strength titanium alloy and aluminum with a ratio of layer thicknesses of 1: 0.2 ... 0.5 and is connected by explosion welding to composite reinforced a package containing at least two layers of rolling elements displaced relative to each other by a value of 0.5 of their laying and interconnected by aluminum layers and metal grids with a mesh size of 0.75 ... 0.85 of the diameter of the rolling elements wherein the layer of rolling bodies located under the frontal surface of the armor element is made of sequentially alternating ceramic and steel magnetized rolling bodies, and the second layer located under it is made of steel rolling bodies, and all rolling bodies and metal mesh are made of materials with hardness not less than the hardness of the material of the ballistic indenter.

В отличие от прототипа в заявленном объекте броневая плита выполнена биметаллической, а тела качения прочно соединены в композиционном пакете, что препятствует их выбиванию при ударе баллистического индентора и позволяет изменить траекторию его полета, в результате чего увеличивается прочность и долговечность брони.Unlike the prototype, in the claimed object, the armor plate is made of bimetallic, and the rolling bodies are firmly connected in the composite package, which prevents them from knocking out when the ballistic indenter is hit and allows you to change its flight path, which increases the strength and durability of the armor.

Выполнение броневой плиты биметаллической из высокопрочного титанового сплава и алюминия с соотношением толщин слоев 1:0,2...0,5 позволяет обеспечить высокую прочность соединения броневой плиты и композиционного армированного пакета. При назначении толщины алюминиевого слоя броневой плиты учитывается диаметр тел качения, который выбирается близким к диаметру баллистического индентора. При выполнении толщины алюминиевого слоя меньше 0,2 толщины титанового слоя имеет место снижение прочности соединения броневой плиты с композиционным армированным пакетом из-за незавершенности процесса компактирования. Выполнение толщины алюминиевого слоя больше 0,5 толщины титанового слоя приводит к переутяжелению броневого элемента.The implementation of the bimetallic armor plate of high-strength titanium alloy and aluminum with a ratio of layer thicknesses of 1: 0.2 ... 0.5 allows you to provide high strength bonding of the armor plate and composite reinforced package. When assigning the thickness of the aluminum layer of the armor plate, the diameter of the rolling bodies is taken into account, which is chosen close to the diameter of the ballistic indenter. When performing the thickness of the aluminum layer is less than 0.2 of the thickness of the titanium layer, there is a decrease in the strength of the connection of the armor plate with the composite reinforced package due to the incompleteness of the compacting process. The implementation of the thickness of the aluminum layer is more than 0.5 of the thickness of the titanium layer leads to overloading of the armor element.

Выполнение композиционного армированного пакета с двумя слоями тел качения позволяет снизить проникающую способность баллистического индентора вплоть до полной его остановки не только за счет прочностных свойств материалов, образующих композиционный пакет, но и за счет конструктивных особенностей его, способствующих преобразованию локального воздействия баллистического индентора в распределенное по некоторой площади, существенно превосходящей площадь поперечного сечения индентора в его головной части.The implementation of the composite reinforced package with two layers of rolling bodies allows to reduce the penetrating ability of the ballistic indenter up to its complete stop not only due to the strength properties of the materials forming the composite package, but also due to its design features, which contribute to the conversion of the local effect of the ballistic indenter to distributed over some area significantly exceeding the cross-sectional area of the indenter in its head part.

Выполнение пакета композиционным армированным с двумя слоями тел качения, смещенных относительно друг друга на величину 0,5tТК (tТК - шаг укладки тел качения), позволяет повысить прочность и долговечность за счет обеспечения равнозащищенности броневой плиты по всей ее площади и тем самым добиться снижения вероятности пробития броневого элемента, а также быстрого и эффективного восстановления поврежденного индентором участка путем зачеканивания выступающих на поверхности брони инденторов или тел качения, т.е. восстановление брони можно осуществлять молотком. При смещении тел качения больше 0,5tТК происходит снижение прочности брони за счет наличия просветов между телами качения, заполненных мягкой алюминиевой прослойкой, что позволяет индентору легко преодолевать и пробивать насквозь эти ослабленные участки.The implementation of the package with composite reinforced with two layers of rolling bodies, offset from each other by a value of 0.5 t TC (t TC is the pitch of rolling of rolling bodies), allows to increase strength and durability by ensuring equal protection of the armor plate over its entire area and thereby reduce the probability of penetration of the armor element, as well as the quick and effective restoration of the damaged area by the indenter by choking indenters or rolling bodies protruding on the armor surface, i.e. armor restoration can be carried out with a hammer. When the rolling bodies are displaced more than 0.5t TC , the strength of the armor decreases due to the presence of gaps between the rolling bodies filled with a soft aluminum layer, which allows the indenter to easily overcome and pierce through these weakened sections.

Выполнение композиционного армированного пакета с лобовым слоем из последовательно чередующихся керамических и стальных намагниченных тел качения позволяет увеличить эффект отклонения траектории баллистического индентора от нормали, способствующий большему поглощению его кинетической энергии и уменьшению проникания в тело броневого элемента.The implementation of a composite reinforced bag with a frontal layer of sequentially alternating ceramic and steel magnetized rolling bodies allows you to increase the effect of the deviation of the trajectory of the ballistic indenter from the normal, which contributes to a greater absorption of its kinetic energy and a decrease in the penetration of the armored element into the body.

Выполнение композиционного армированного пакета, содержащего металлические сетки, позволяет сформировать слои из равномерно расположенных тел качения.The implementation of the composite reinforced package containing metal mesh, allows you to form layers of evenly spaced rolling bodies.

Выполнение металлических сеток с размером ячейки 0,75...0,85 диаметра тел качения dТК позволяет сформировать слои из равномерно уложенных тел качения с шагом tTK, равным их диаметру, что снижает вероятность пробития броневого элемента баллистическим индентором. При выполнении металлических сеток с размером ячейки менее 0,75dTK происходит снижение прочности соединения из-за неустойчивого расположения тел качения в ячейках сетки, что позволяет при встрече индентора с телами качения легко их сместить или даже выбить из сетки на наружную поверхность брони. При выполнении металлических сеток с размером ячейки более 0,85dTK происходит снижение прочности соединения из-за нарушения равномерного распределения тел качения и наличия просветов между ними, что позволяет индентору легко смещать тела качения и без какого-либо сопротивления пробивать эти ослабленные участки.The implementation of metal grids with a mesh size of 0.75 ... 0.85 of the diameter of the rolling elements d TK allows you to form layers of uniformly laid rolling bodies with a pitch t TK equal to their diameter, which reduces the likelihood of penetration of the armor element by a ballistic indenter. When performing metal grids with a mesh size of less than 0.75d TK , the joint strength decreases due to the unstable arrangement of the rolling bodies in the mesh cells, which makes it possible to easily displace them or even knock them out of the mesh onto the outer surface of the armor when the indenter meets the rolling bodies. When performing metal grids with a mesh size of more than 0.85d TK , the joint strength decreases due to the violation of the uniform distribution of the rolling elements and the presence of gaps between them, which allows the indenter to easily move the rolling elements and to break through these weakened sections without any resistance.

Выполнение композиционного пакета, армированного телами качения и стальными сетками с твердостью не менее твердости материала баллистического индентора, позволяет снизить его проникающую способность и уменьшить вероятность пробивания броневого элемента, а также повысить долговечность за счет также быстрого и эффективного восстановления поврежденного индентором участка.The implementation of the composite package reinforced by rolling elements and steel grids with a hardness of at least the hardness of the material of the ballistic indenter can reduce its penetrating ability and reduce the likelihood of penetration of the armor element, as well as increase durability due to the quick and effective restoration of the damaged section of the indenter.

Сущность изобретения поясняется чертежами и фотографиями, где на фиг.1 изображен вид сбоку броневого элемента, на фиг.2 - поперечный фигурный разрез броневого элемента, на фиг.3 - вид фрагмента броневого элемента со стороны лобовой поверхности, на фиг.4 - фотография лобовой поверхности обстрелянного броневого элемента (буквами А и Б обозначены входные отверстия от пуль калибра 7,62 мм, застрявших в броневом элементе, а буквами В, Г и Д - сквозные отверстия от пуль), на фиг.5 - фотография тыльной поверхности обстрелянного броневого элемента (буквами А и Б обозначены отпечатки от пуль на тыльной поверхности броневого элемента, застрявших в нем, а буквами В, Г и Д - сквозные отверстия от пуль на тыльной поверхности броневого элемента).The invention is illustrated by drawings and photographs, where Fig. 1 shows a side view of an armor element, Fig. 2 is a cross-sectional cross-sectional view of an armor element, Fig. 3 is a fragmentary view of an armor element from the frontal side, and Fig. 4 is a frontal photograph the surface of the fired armor element (letters A and B indicate the inlets from 7.62 mm caliber bullets stuck in the armor element, and the letters B, D and D indicate through holes from bullets), Fig. 5 is a photograph of the rear surface of the fired armor element (letters A and B indicate fingerprints from bullets on the back surface of the armor element stuck in it, and letters B, D and D indicate through holes from bullets on the back surface of the armor element).

Броневой элемент содержит биметаллическую плиту 1 (фиг.1), выполненную из высокопрочного титанового сплава 2 и алюминия 3, с соотношением толщин слоев 1:0,2...0,5. Биметаллическая плита 1 соединена сваркой взрывом с композиционным армированным пакетом 4, содержащим не менее двух слоев тел качения, смещенных относительно друг друга на величину 0,5 шага их укладки tTK и соединенных между собой алюминиевыми прослойками 5, 6 (фиг.2) и металлическими сетками 7 с размером ячейки 0,75...0,85 диаметра тел качения, при этом слой тел качения, расположенный под лобовой поверхностью броневого элемента, выполнен из последовательно чередующихся керамических 8 и стальных намагниченных 9 тел качения, а второй слой, расположенный под первым, выполнен из стальных тел качения 10. При этом тела качения 8, 9, 10 и металлические сетки 7 выполнены из материалов с твердостью не менее твердости материала баллистического индентора.The armor element contains a bimetallic plate 1 (figure 1) made of high-strength titanium alloy 2 and aluminum 3, with a ratio of layer thicknesses 1: 0.2 ... 0.5. The bimetallic plate 1 is connected by explosion welding to a composite reinforced bag 4 containing at least two layers of rolling elements, offset from each other by a value of 0.5 of their laying step t TK and interconnected by aluminum interlayers 5, 6 (Fig. 2) and metal nets 7 with a mesh size of 0.75 ... 0.85 of the diameter of the rolling elements, while the layer of rolling elements located under the frontal surface of the armor element is made of sequentially alternating ceramic 8 and steel magnetized 9 rolling elements, and the second layer is located the first one is made of steel rolling bodies 10. In this case, the rolling bodies 8, 9, 10 and metal mesh 7 are made of materials with a hardness not less than the hardness of the material of the ballistic indenter.

Броневой элемент работает следующим образом.Armor element works as follows.

Баллистический индентор (пуля, снаряд, осколок) столкнувшись с броневым элементом, первым встречает на своем пути лобовой алюминиевый слой 6 (фиг.2) тел качения композиционного армированного пакета 4. Тело качения, принявшее удар, противодействует внедрению острия баллистического индентора, как своей прочностью, так и кривизной поверхности, способствующей отклонению его головной части вбок от центра тела качения. При этом на пути баллистического индентора встречаются соседние тела качения (керамические 8 и стальные намагниченные 9), что приводит к еще большему его разрушению, снижению его кинетической энергии и увеличению площади, воспринимающей удар, т.е. к преобразованию локального воздействия в распределенное. Второй слой, расположенный под лобовым, выполняет роль барьера, снижающего кинетическую энергию осколков тел качения лобового слоя и остаточную энергию баллистического индентора или его осколков до уровня, при котором броневая плита 1 способна противостоять пробитию и минимизировать заброневое (травмирующее) воздействие.The ballistic indenter (bullet, projectile, fragment) encountering the armored element, is the first to encounter the frontal aluminum layer 6 (FIG. 2) of the rolling bodies of the composite reinforced package 4. The rolling body that received the impact counteracts the penetration of the tip of the ballistic indenter, as its strength , and the curvature of the surface, contributing to the deviation of its head part to the side from the center of the rolling body. In this case, neighboring rolling bodies (ceramic 8 and steel magnetized 9) are found on the path of the ballistic indenter, which leads to its even greater destruction, a decrease in its kinetic energy and an increase in the area receiving the impact, i.e. to the conversion of local effects to distributed. The second layer, located under the frontal, acts as a barrier that reduces the kinetic energy of the fragments of the rolling elements of the frontal layer and the residual energy of the ballistic indenter or its fragments to a level at which the armor plate 1 can withstand penetration and minimize the armor (traumatic) effect.

Изготовление броневого элемента осуществляется за две операции. Первая операция сводится к тому, что на броневую плиту 1 (фиг.2), выполненную биметаллической из высокопрочного титанового сплава и алюминия с соотношением толщин слоев 1:0,2...0,5, укладывают стальную сетку 7, размещают в ее ячейках стальные тела качения 10 и с помощью сварки взрывом соединяют их между собой и с броневой плитой 1 алюминиевой прослойкой 5. После этого (вторая операция) на сваренную взрывом заготовку со стороны алюминиевой прослойки 5 укладывают второй слой металлической сетки 7 и заполняют ее ячейки последовательно чередующимися керамическими 8 и стальными намагниченными 9 телами качения, на которые сверху устанавливают лобовой алюминиевый слой 6, а затем с помощью сварки взрывом соединяют с заготовкой, полученной в результате выполнения первой операции.The manufacture of the armor element is carried out in two operations. The first operation boils down to the fact that on the armor plate 1 (figure 2), made of bimetallic high-strength titanium alloy and aluminum with a ratio of layer thicknesses 1: 0.2 ... 0.5, lay a steel mesh 7, placed in its cells steel rolling bodies 10 and, using explosion welding, connect them to each other and to the armor plate 1 with an aluminum layer 5. After this (second operation), a second layer of the metal mesh 7 is laid on the side of the aluminum layer 5, which is welded by explosion, and fill its cells with successively alternating ke frame 8 and steel magnetized 9 rolling elements, on which the frontal aluminum layer 6 is mounted on top, and then, using explosion welding, they are connected to the workpiece obtained as a result of the first operation.

Пример исполненияExecution example

Для изготовления броневых элементов были использованы: плиты из титанового сплава ВТ1-0 толщиной 5 мм, плакированные алюминием АД1 (ГОСТ 4784-74) толщиной 0,5...3 мм; шарики из стали ШХ (ГОСТ 3722-81) диаметром 5...7 мм; листовой алюминий (ГОСТ 4784-74) толщиной 2,5 мм (в качестве прослоек); керамические шарики из оксида алюминия Al2О3 диаметром 5 мм; шарики из стали ШХ (ГОСТ 3722-81) диаметром 5...7 мм, намагниченные в индукционной катушке до насыщения; стальная сетка со стороной квадратной ячейки, равной 3...6 мм.For the manufacture of armored elements were used: plates of titanium alloy VT1-0 5 mm thick, clad with aluminum AD1 (GOST 4784-74) with a thickness of 0.5 ... 3 mm; balls made of steel ШХ (GOST 3722-81) with a diameter of 5 ... 7 mm; sheet aluminum (GOST 4784-74) 2.5 mm thick (as interlayers); ceramic balls of aluminum oxide Al 2 O 3 with a diameter of 5 mm; balls made of steel ШХ (GOST 3722-81) with a diameter of 5 ... 7 mm, magnetized in an induction coil until saturated; steel mesh with a square cell side equal to 3 ... 6 mm.

Первая операция выполнялась следующим образом (фиг.2): на биметаллическую плиту 1 (ВТ1-0+АД1) со стороны алюминиевого слоя 2 укладывалась стальная сетка 7, в ее ячейках укладывались шарики 10 из стали ШХ, на The first operation was carried out as follows (Fig. 2): on a bimetallic plate 1 (VT1-0 + AD1) from the side of the aluminum layer 2 a steel mesh 7 was laid, balls 10 of ShKh steel were placed in its cells,

ТаблицаTable Влияние соотношения толщин алюминиевого и титанового слоев δAlTi, диаметра тел качения dTK и размера ячейки металлической сетки на прочность соединения σc броневого элементаThe influence of the ratio of the thicknesses of aluminum and titanium layers δ Al / δ Ti , the diameter of the rolling elements d TK and the mesh size of the metal mesh on the bond strength σ c of the armor element Номер экспериментаExperiment Number Толщина алюминиевого слоя δAl, ммThe thickness of the aluminum layer δ Al , mm Толщина титанового слоя δTi, ммThe thickness of the titanium layer δ Ti , mm

Figure 00000002
Figure 00000002
Диаметр тел качения dТК, ммThe diameter of the rolling bodies d TC , mm Размер ячейки сеткиMesh size Прочность соединения σc, МПаThe strength of the connection σ c , MPa 0101 0,50.5 55 0,10.1 55 0,8dTK 0.8d TK 5151 0202 1,01,0 0,20.2 8888 0303 1,51,5 0,30.3 102102 0404 2,02.0 0,40.4 108108 0505 2,52,5 0,50.5 110110 0606 3,03.0 0,60.6 110110 0707 0,50.5 55 0,10.1 66 0,8dTK 0.8d TK 4545 0808 1,01,0 0,20.2 8080 0909 1,51,5 0,30.3 100one hundred 1010 2,02.0 0,40.4 106106 11eleven 2,52,5 0,50.5 110110 1212 3,03.0 0,60.6 110110 1313 0,50.5 55 0,10.1 77 0,8dTK 0.8d TK 3939 14fourteen 1,01,0 0,20.2 7070 15fifteen 1,51,5 0,30.3 9090 1616 2,02.0 0,40.4 104104 1717 2,52,5 0,50.5 110110 18eighteen 3,03.0 0,60.6 110110 1919 1,01,0 55 0,30.3 55 0,70dTK 0.70d TK 9191 20twenty 0,75dTK 0.75d TK 105105 2121 0,80dTK 0.80d TK 107107 2222 0,85dTK 0.85d TK 104104 2323 0,90dTK 0.90d TK 8989

которые сверху устанавливалась алюминиевая прослойка 5, а затем все эти элементы соединяли между собой с помощью сварки взрывом.which were placed on top of the aluminum layer 5, and then all of these elements were interconnected by explosion welding.

Вторая операция заключалась в том, что на трехслойную армированную заготовку, полученную после выполнения первой операции, со стороны алюминиевой прослойки 5 укладывался второй слой стальной сетки, ее ячейки заполнялись последовательно чередующимися керамическими 8 и металлическими намагниченными шариками 9, которые с помощью сварки взрывом соединяли поверхностным слоем из алюминия между собой и с заготовкой, полученной в результате выполнения первой операции. Данные о влиянии соотношения толщин алюминиевого и титанового слоев δAlTi, диаметра тел качения dTK и размера ячейки металлической сетки на прочность соединения σс броневого элемента приведены в таблице. Полученные результаты исследований показали, что оптимальное соотношение толщин алюминиевого и титанового слоев находится в интервале 0,2...0,5, а оптимальный размер ячейки металлической сетки составляет 0,75...0,85 dTK, при этих значениях достигается максимальная прочность соединения броневого элемента, равная 102...110 МПа.The second operation consisted in the fact that the second layer of the steel mesh was laid on the aluminum layer 5 on the three-layer reinforced billet obtained after the first operation, its cells were filled with sequentially alternating ceramic 8 and metal magnetized balls 9, which were connected by a surface layer using explosion welding from aluminum between each other and with the workpiece obtained as a result of the first operation. Data on the effect of the ratio of the thicknesses of aluminum and titanium layers δ Al / δ Ti , the diameter of the rolling elements d TK and the mesh size of the metal mesh on the strength of the connection σ with the armor element are given in the table. The research results showed that the optimal ratio of the thicknesses of aluminum and titanium layers is in the range of 0.2 ... 0.5, and the optimal mesh size of the metal mesh is 0.75 ... 0.85 d TK , at these values the maximum the strength of the connection of the armor element, equal to 102 ... 110 MPa.

Изготовленные таким образом броневые элементы были подвергнуты обстрелу пулями калибра 7,62 мм из автомата АК на расстоянии 50 метров. Результаты обстрела показали, что изготовленные по предлагаемому изобретению броневые элементы успешно прошли испытания, т.е не были пробиты в местах расположения тел качения (фиг.4 и 5).Armored elements made in this way were fired by 7.62 mm caliber bullets from an AK assault rifle at a distance of 50 meters. The results of the shelling showed that the armor elements made according to the invention were successfully tested, that is, they were not pierced at the locations of the rolling bodies (Figs. 4 and 5).

Claims (1)

Броневой элемент, содержащий броневую плиту и тела качения, отличающийся тем, что броневая плита выполнена биметаллической и состоит из слоя титанового сплава и слоя из алюминия с соотношением толщин слоев 1:0,2...0,5, тела качения размещены в композиционном армированном пакете, соединенном сваркой взрывом с броневой плитой со стороны слоя из алюминия, композиционный армированный пакет содержит лобовой слой из алюминия и не менее двух слоев, размещенных в ячейках металлической сетки тел качения, смещенных относительно друг друга на величину 0,5 шага их укладки и соединенных между собой алюминиевыми прослойками, причем использованы металлические сетки с размером ячейки 0,75...0,85 диаметра тел качения, тела качения и металлические сетки выполнены из материалов с твердостью не менее твердости материала баллистического индентора, слой тел качения, расположенный под лобовым слоем из алюминия, выполнен из последовательно чередующихся керамических и стальных намагниченных тел качения, а слой, расположенный под первым, выполнен из стальных тел качения.An armor element containing an armor plate and rolling elements, characterized in that the armor plate is made of bimetallic and consists of a layer of titanium alloy and a layer of aluminum with a ratio of layer thicknesses 1: 0.2 ... 0.5, the rolling elements are placed in a composite reinforced a package connected by explosion welding with an armored plate on the side of the aluminum layer, the composite reinforced package contains a frontal layer of aluminum and at least two layers placed in the cells of the metal mesh of the rolling elements, offset by an amount 0.5 steps of their laying and interconnected by aluminum layers, metal grids with a mesh size of 0.75 ... 0.85 of the diameter of the rolling elements are used, the rolling elements and metal mesh are made of materials with a hardness not less than the hardness of the material of the ballistic indenter, the layer of rolling elements located under the frontal layer of aluminum is made of successively alternating ceramic and steel magnetized rolling elements, and the layer located under the first is made of steel rolling elements.
RU2006126450/02A 2006-07-20 2006-07-20 Armored component RU2315257C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006126450/02A RU2315257C1 (en) 2006-07-20 2006-07-20 Armored component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006126450/02A RU2315257C1 (en) 2006-07-20 2006-07-20 Armored component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2315257C1 true RU2315257C1 (en) 2008-01-20

Family

ID=39108731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006126450/02A RU2315257C1 (en) 2006-07-20 2006-07-20 Armored component

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2315257C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2564302C2 (en) * 2011-01-09 2015-09-27 Майкл КОЭН Production and repair of composite armour plate and set for its production and repair

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2564302C2 (en) * 2011-01-09 2015-09-27 Майкл КОЭН Production and repair of composite armour plate and set for its production and repair

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7188559B1 (en) Fabrication of interleaved metallic and intermetallic composite laminate materials
US7077048B1 (en) Multi-layered trap ballistic armor
US8297177B2 (en) Ballistic projectile armour
US8151685B2 (en) Apparatus for defeating high energy projectiles
US8468926B2 (en) Ballistic armor system
US8757041B1 (en) Multi-layered angular armor system
US6718861B1 (en) Momentum trap ballistic armor system
US8770085B2 (en) Apparatus, methods and system for improved lightweight armor protection
RU2315257C1 (en) Armored component
RU2393416C1 (en) Multi-layer armoured barrier
RU2491494C1 (en) Bullet-proof armor plate
US20240085152A1 (en) Impact Resistant Protective Materials For Increased Safety In Hostile Environments
RU141199U1 (en) ARMORED DISCRETE-REINFORCED ELEMENT
RU180507U1 (en) COMPOSITE ARMOR PANEL
RU2559434C9 (en) Armour protection
RU147175U1 (en) DISTINCTED Bronestructure
RU2801126C1 (en) Ceramic composite armor panel
Ślęzak Employment of the new advanced structural materials in the military vehicles and heavy equipment
RU2580603C1 (en) Composite armour
RU2390718C1 (en) Armoted element for armor vest protecting against thermally-hardened-core bullets
CN110273079B (en) Aluminum alloy/ceramic composite material and preparation method thereof
RU2260766C2 (en) Collision protecting device
Miranda Vicario Improvement of the robustness of ballistic helmets to rifle ammunition
RU2570129C1 (en) Multilayer armour barrier for armour vest
RU165894U1 (en) CERAMIC ARMOR PANEL