RU2707160C1 - Method of making an armor plating made of polymer composite materials and an armor plating made from polymer composite materials - Google Patents
Method of making an armor plating made of polymer composite materials and an armor plating made from polymer composite materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707160C1 RU2707160C1 RU2018138483A RU2018138483A RU2707160C1 RU 2707160 C1 RU2707160 C1 RU 2707160C1 RU 2018138483 A RU2018138483 A RU 2018138483A RU 2018138483 A RU2018138483 A RU 2018138483A RU 2707160 C1 RU2707160 C1 RU 2707160C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- thickness
- screen
- layer
- tiles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вооружения и экипировки, к разработкам средств защиты и может быть использовано для изготовления бронещитов для личного состава спецподразделений.The invention relates to the field of weapons and equipment, to the development of protective equipment and can be used for the manufacture of armored shields for personnel of special forces.
Известна бронеплита по патенту RU №2165583 от 12.04.1999 г. МПК F41H 5/04, содержащая слои полимерного композита и плитки из твердосплавного материала, например, керамические.Known armored plate according to patent RU No. 2165583 dated 04/12/1999, IPC F41H 5/04, containing layers of a polymer composite and tiles of carbide material, for example, ceramic.
Известна пулезащитная бронепанель по патенту RU №2190823 от 05.07.2001 г. МПК7 F41H 1/02, содержащая слои полимерного композита и плитки из твердосплавного материала, например, керамические.Known bulletproof armored panel according to patent RU No. 2190823 from 05.07.2001, IPC 7 F41H 1/02, containing layers of a polymer composite and tiles of carbide material, for example, ceramic.
Известна бронепанель и способ ее изготовления по патенту США №3873998 от 26.03.74 г. НКИ 2-2.5 МПК F41H 1/02, содержащая слои полимерного композита и плитки из твердосплавного материала, например, керамические.Known armored panel and the method of its manufacture according to US patent No. 3873998 from 03/26/74, NKI 2-2.5 IPC F41H 1/02, containing layers of a polymer composite and tiles of carbide material, for example, ceramic.
Известна бронепанель и способ ее изготовления по заявке ЕР №0251395 публ. 07.01.88 г. МПК F41H 5/04, содержащая слои полимерного композита и плитки из высокотвердого материала, например, керамические.Known armored panel and the method of its manufacture according to the application EP No. 0251395 publ. 01/07/88, IPC F41H 5/04, containing layers of a polymer composite and tiles of high hard material, for example, ceramic.
Известен способ изготовления бронещита из полимерных композиционных материалов и бронещит из полимерных композиционных материалов по заявке ЕР №0337041 публ. 18.10.89 г. МПК F41H 5/04.A known method of manufacturing armor plate from polymer composite materials and armor plate from polymer composite materials according to the application EP No. 0337041 publ. 10/18/89, IPC F41H 5/04.
Известен способ изготовления бронепанели из полимерных композиционных материалов и бронепанель из полимерных композиционных материалов по патенту RU №2414670 от 08.12.2008 МПК В32В 7/08. Известная бронепанель содержит баллистические слои из арамидного материала, пропитанного эластичным связующим на основе полиуретана СКУ-ПФЛ-100. Применение данного связующего позволяет повысить энергоемкость баллистических слоев бронепанели.A known method of manufacturing armored panels from polymer composite materials and armored panels from polymer composite materials according to patent RU No. 2414670 dated 08.12.2008 IPC B32B 7/08. Known armored panel contains ballistic layers of aramid material impregnated with an elastic binder based on polyurethane SKU-PFL-100. The use of this binder can increase the energy intensity of the ballistic layers of the armored panel.
Известен способ изготовления бронещита из полимерных композиционных материалов и бронещит из полимерных композиционных материалов по патенту RU №23446227 от 10.08.2007 г. МПК7 F41H 1/02.A known method of manufacturing armor plate from polymer composite materials and armor plate from polymer composite materials according to patent RU No. 23446227 from 08/10/2007 IPC 7 F41H 1/02.
В известном способе изготовления бронещита из полимерных композиционных материалов на матрицу укладывают пропитанные эластичным синтетическим связующим облицовочные слои, высокотвердые плитки, например, керамические, склеенные между собой рядами со смещением рядов друг относительно друга на половину плитки, и также пропитанные эластичным синтетическим связующим баллистические слои из, например, арамидной ткани, отверждают полученный пакет под давлением.In the known method for the manufacture of armored plateshields from polymer composite materials, facing layers, high-hard tiles, for example, ceramic, glued together in rows with offset rows from each other by half the tiles, and also ballistic layers impregnated with elastic synthetic binder, are laid on a matrix on a matrix, for example, aramid tissue, solidify the resulting bag under pressure.
Известный бронещит из полимерных композиционных материалов, содержит пропитанные эластичным синтетическим связующим облицовочные слои, высокотвердые плитки, например, керамические, склеенные между собой рядами со смещением рядов друг относительно друга на половину плитки, и внутренние баллистические слои, выполненные из также пропитанной эластичным синтетическим связующим ткани, например, арамидной.The well-known bulletproof shield made of polymer composite materials contains facing layers impregnated with an elastic synthetic binder, highly hard tiles, for example, ceramic, glued together in rows with the rows shifting relative to each other half the tile, and inner ballistic layers made of fabric also impregnated with an elastic synthetic binder, for example, aramid.
Известные бронещиты и способы их изготовления описаны в различных областях техники, например, в области бронезащиты, в области изготовления адгезионных материалов и т.д. В связи с этим указанные объекты определяют общий уровень техники и не являются релевантными, поэтому предлагаемыми решениями устраняются недостатки общего известного уровня техники, а формулы предлагаемых изобретений составлены без явного деления на ограничительные и отличительные части.Known armored shields and methods for their manufacture are described in various fields of technology, for example, in the field of armor protection, in the manufacture of adhesive materials, etc. In this regard, these objects determine the general level of technology and are not relevant, therefore, the proposed solutions eliminate the disadvantages of the general prior art, and the formulas of the proposed inventions are made without explicit division into restrictive and distinctive parts.
Недостатки общего известного уровня техники для способа заключаются в следующем:The disadvantages of the General prior art for the method are as follows:
- в низком качестве бронещита из-за низкой надежности его работы при применении экрана с низкими защитными характеристиками в зоне защиты жизненно важных органов, при этом повышение защитных характеристик по всей площади экрана, в том числе в периферийных зонах, значительно повышает его массу;- in low quality armor shield due to the low reliability of its operation when using a screen with low protective characteristics in the protection zone of vital organs, while increasing the protective characteristics over the entire area of the screen, including in peripheral areas, significantly increases its mass;
- в низкой технологичности укладки плиток экрана и низкой технологичности подготовки его поверхности к склеиванию;- the low adaptability of laying tile tiles and the low adaptability of preparing its surface for gluing;
- в низкой технологичности склеивания экрана и баллистических слоев;- low technological bonding of the screen and ballistic layers;
- в низком качестве бронещита из-за низкой живучести и надежности его работы при низком сопротивления плитки растрескиванию при воздействии на нее поражающего элемента;- in low quality armor shield due to the low survivability and reliability of its work with low resistance of tiles to cracking when exposed to a damaging element;
- в низком качестве бронещита из-за низкой живучести и надежности его работы при использовании материалов связующих и клеев с равными физико-механическими свойствами по всему массиву пакета без использования преимуществ энергоемкости эластичного связующего и преимуществ жесткого подпора плиток экрана.- low quality bulletproof shield due to the low survivability and reliability of its operation when using materials of binders and adhesives with equal physical and mechanical properties throughout the array of the package without taking advantage of the energy intensity of the elastic binder and the advantages of hard backing of the screen tiles.
Недостатки общего известного уровня техники для устройства заключаются в следующем:The disadvantages of the General prior art for the device are as follows:
- в низкой надежности работы бронещита при применении экрана с низкими защитными характеристиками в зоне защиты жизненно важных органов, при этом повышение защитных характеристик по всей площади экрана, в том числе в периферийных зонах, значительно повышает его массу;- the low reliability of the armor shield when using a screen with low protective characteristics in the protection zone of vital organs, while increasing the protective characteristics over the entire area of the screen, including in peripheral zones, significantly increases its mass;
- в низкой живучести бронещита из-за растрескивания плитки без жесткого подпора при многократном воздействии поражающего элемента;- in the low survivability of the bulletproof shield due to cracking of the tile without hard backwater with repeated exposure to the damaging element;
- в низкой живучести и надежности работы бронещита из-за использования материалов связующих и клеев с равными физико-механическими свойствами по всему массиву пакета без использования преимуществ энергоемкости эластичного связующего и преимуществ жесткого подпора плиток экрана.- low survivability and reliability of the armor plate due to the use of materials of binders and adhesives with equal physical and mechanical properties throughout the array of the package without taking advantage of the energy intensity of the elastic binder and the advantages of hard backing of the screen tiles.
Технической задачей, на решение которой направлены заявляемые изобретения, является разработка и изготовление бронещита, повышенной надежности работы и живучести.The technical problem, the solution of which the claimed invention is directed, is the development and manufacture of armor plate, increased reliability and survivability.
Технический результат, который может быть получен при решении технической задачи по реализации предлагаемого способа, заключается в следующем:The technical result that can be obtained by solving the technical problem for the implementation of the proposed method is as follows:
- в повышении качества бронещита за счет повышения надежности его работы при повышении защитных характеристик экрана в зоне защиты жизненно важных органов, при этом для снижения массы бронещита защитные характеристики периферийных зон экрана несколько снижают;- to improve the quality of the armored shield by increasing the reliability of its operation while increasing the protective characteristics of the screen in the protection zone of vital organs, while to reduce the mass of the armored shield the protective characteristics of the peripheral zones of the screen are slightly reduced;
- в повышении технологичности укладки плиток экрана и повышении технологичности подготовки его поверхности к склеиванию;- to increase the manufacturability of laying tile tiles and increase the adaptability of preparing its surface for gluing;
- в повышении технологичности склеивания экрана и баллистических слоев;- to improve the processability of bonding the screen and ballistic layers;
- в повышении качества бронещита за счет повышения живучести и надежности его работы при повышении сопротивления плитки растрескиванию за счет жесткого подпора при воздействии на нее поражающего элемента;- to improve the quality of the armor shield by increasing the survivability and reliability of its operation while increasing the resistance of the tiles to cracking due to hard backwater when exposed to a damaging element;
- в повышении качества бронещита за счет повышения живучести и надежности его работы при оптимальном сочетании свойств материалов, обеспечивающих защиту от повреждений соседних плиток энергоемкостью эластичного связующего, которым они соединены, и минимизацию повреждения плитки от воздействия поражающего элемента за счет жесткого подпора.- to improve the quality of the bulletproof shield by increasing the survivability and reliability of its work with the optimal combination of material properties that protect against damage to neighboring tiles by the energy intensity of the elastic binder with which they are connected and minimize damage to the tiles from the impact of the damaging element due to hard backwater.
Технический результат устройства, который может быть получен при решении технической задачи, заключается в следующем:The technical result of the device, which can be obtained by solving a technical problem, is as follows:
- в повышении надежности работы бронещита при повышении защитных характеристик экрана в зоне защиты жизненно важных органов, при этом для снижения массы бронещита защитные характеристики периферийных зон экрана несколько снижены;- to increase the reliability of the armored shield while increasing the protective characteristics of the screen in the protection zone of vital organs, while to reduce the mass of the armored shield the protective characteristics of the peripheral zones of the screen are slightly reduced;
- в повышении надежности работы устройства за счет повышения живучести при создании жесткого подпора для предотвращения растрескивания плитки при многократном воздействии поражающего элемента;- to increase the reliability of the device by increasing the survivability when creating a hard backwater to prevent cracking of the tile with repeated exposure to the damaging element;
- в повышении надежности работы бронещита, а также его живучести за счет оптимального сочетания свойств материалов, обеспечивающих защиту от повреждений соседних плиток энергоемкостью эластичного связующего, которым они соединены, а также минимизацию повреждения плитки от воздействия поражающего элемента за счет жесткого подпора.- to increase the reliability of the armored shield, as well as its survivability due to the optimal combination of material properties, providing protection against damage to neighboring tiles by the energy intensity of the elastic binder to which they are connected, as well as minimizing damage to the tiles from the impact of the damaging element due to hard backwater.
Поставленная задача с достижением технического результата решается за счет того, что способ изготовления бронещита из полимерных композиционных материалов, при котором формируют пакет из пропитанных эластичным синтетическим связующим баллистических слоев из, например, арамидной ткани, экрана из склеенных между собой идентичным связующим преимущественно квадратных керамических плиток и облицовочных слоев, для чего в форму укладывают 40-75 баллистических слоев, прессуют с отверждением, извлекают из формы, в аналогичную форму укладывают пропитанное таким же связующим жертвенное полотно, на котором и склеивают экран из плиток зоны защиты жизненно важных органов толщиной (1,8-2,3) калибра основного поражающего элемента стороной (5,8-6,4) толщины плитки и периферийных зон из плиток толщиной (1,2-1,4) калибра основного поражающего элемента стороной (6,3-6,7) толщины плитки, после отверждения клеевого соединения удаляют жертвенное полотно и удаляют остатки связующего, скрепляют баллистические слои и экран с помощью двухслойной мембраны, для чего на экран наносят высокомодульный эпоксидный клей с минеральным наполнителем, например, порошком корунда, с образованием первого слоя мембраны, скрепляемый баллистический слой зачищают абразивным инструментом до образования ворсов арамидных волокон величиной до 1,5 мм max и наносят клей с образованием второго слоя мембраны из композиционного материала с матрицей идентичного состава с первым слоем мембраны, армированной ворсом арамидных волокон, соединяют слои мембраны, отверждая их совместно до монолитного состояния последней. При отверждении мембраны пакет выдерживают под давлением с помощью, например, вакуумного мешка. В качестве эластичного связующего берут уретановое связующее с модулем (20-30) МПа, а в качестве высокомодульного клея берут химически связываемое с последним связующее из эпоксидной смолы с модулем (4000-6000) МПа.The problem with the achievement of the technical result is solved due to the fact that the method of manufacturing bulletproof armor from polymer composite materials, which form a package of ballistic layers impregnated with an elastic synthetic binder from, for example, aramid fabric, a screen made of mostly square ceramic tiles glued together with identical binder and facing layers, for which 40-75 ballistic layers are laid in a mold, pressed with curing, removed from the mold, laid in a similar mold the sacrificial cloth impregnated with the same binder, on which the screen from the tiles of the zone of protection of vital organs with the thickness (1.8-2.3) of the caliber of the main striking element is glued together with the side (5.8-6.4) of the thickness of the tile and the peripheral zones of the tiles the thickness (1.2-1.4) of the caliber of the main striking element with the side (6.3-6.7) of the tile thickness, after curing the adhesive joint, the sacrificial sheet is removed and the remains of the binder are removed, the ballistic layers and the screen are fastened with a two-layer membrane, Why a high-modulus epoxy is applied to the screen A glue with a mineral filler, for example, corundum powder, with the formation of the first membrane layer, the bonded ballistic layer is cleaned with an abrasive tool until aramid fibers of up to 1.5 mm max are formed and glue is applied with the formation of a second membrane layer of a composite material with a matrix of identical composition layers of the membrane are connected to the first layer of the membrane reinforced with a pile of aramid fibers, curing them together to the monolithic state of the latter. When curing the membrane, the bag is kept under pressure using, for example, a vacuum bag. A urethane binder with a (20-30) MPa module is taken as an elastic binder, and an epoxy resin binder with a module (4000-6000) MPa chemically bonded to the latter is taken as a high-modulus adhesive.
Поставленная задача с достижением технического результата для устройства решается за счет того, что бронещит из полимерных композиционных материалов, включающий пакет из пропитанных эластичным синтетическим связующим 40-75 баллистических слоев из, например, арамидной ткани, экрана из склеенных между собой идентичным связующим преимущественно квадратных керамических плиток и из облицовочных слоев, причем плитки зоны защиты жизненно важных органов выполнены толщиной (1,8-2,3) калибра основного поражающего элемента стороной (5,8-6,4) толщины плитки, периферийных зон - толщиной (1,2-1,4) калибра основного поражающего элемента стороной (6,3-6,7) толщины плитки, а баллистические слои и экран скреплены с помощью двухслойной мембраны, первый слой которой, прилегающий к экрану, выполнен из высокомодульного эпоксидного клея с минеральным наполнителем, например, порошком корунда, а второй слой выполнен из композиционного материала, включающего матрицу из материала первого слоя, армированную ворсам величиной до 1,5 мм max арамидных волокон прилегающего к нему баллистического слоя, при этом мембрана выполнена монолитной. В качестве эластичного связующего использовано уретановое связующее с модулем (20-30) МПа, а в качестве высокомодульного клея использовано химически связываемое с последним связующее из эпоксидной смолы с модулем (4000-6000) МПа.The problem with the achievement of the technical result for the device is solved due to the fact that the armor plate is made of polymer composite materials, including a package of 40-75 ballistic layers impregnated with an elastic synthetic binder from, for example, aramid fabric, a screen made of mostly square ceramic tiles glued to each other by an identical binder and from facing layers, moreover, the tiles of the zone of protection of vital organs are made of a thickness (1.8-2.3) of the caliber of the main striking element with the side (5.8-6.4) of thickness n itka, peripheral zones - the thickness (1.2-1.4) of the caliber of the main striking element with the side (6.3-6.7) of the thickness of the tile, and the ballistic layers and the screen are fastened using a two-layer membrane, the first layer of which is adjacent to the screen is made of high-modulus epoxy adhesive with a mineral filler, for example, corundum powder, and the second layer is made of composite material, including a matrix of the material of the first layer, reinforced with nap up to 1.5 mm max of aramid fibers of the adjacent ballistic layer, while ana made monolithic. A urethane binder with a (20-30) MPa module was used as an elastic binder, and an epoxy resin binder with a (4000-6000) MPa module chemically bonded to the latter was used as a high-modulus adhesive.
Отличительными существенными признаками способа являются следующие признаки:Distinctive essential features of the method are the following features:
- в аналогичную форму укладывают пропитанное таким же связующим жертвенное полотно, на котором и склеивают экран из плиток зоны защиты жизненно важных органов толщиной (1,8-2,3) калибра основного поражающего элемента стороной (5,8-6,4) толщины плитки и периферийных зон из плиток толщиной (1,2-1,4) калибра основного поражающего элемента стороной (6,3-6,7) толщины плитки - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций, новое их выполнение и новую последовательность их выполнения, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности укладки плиток для склеивания, а также в повышении качества бронещита за счет повышения надежности его работы и снижения массы;- a sacrificial cloth impregnated with the same binder is laid in a similar form, on which the screen is glued from the tiles of the protection zone of vital organs with a thickness (1.8-2.3) of the caliber of the main striking element with the side (5.8-6.4) of the tile thickness and peripheral zones of tiles with a thickness of (1.2-1.4) caliber of the main striking element with the side (6.3-6.7) of the thickness of the tile - the signs are significant, include new operations, their new implementation and a new sequence of their implementation, are directed to solve the problem with achieving t the technical result, which consists in increasing the manufacturability of laying tiles for gluing, as well as in improving the quality of the armor shield by increasing the reliability of its work and reducing weight;
- после отверждения клеевого соединения удаляют жертвенное полотно и удаляют остатки связующего - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций, новое их выполнение и новую последовательность их выполнения, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности за счет облегчения подготовки поверхности экрана к склеиванию;- after the adhesive compound has cured, the sacrificial sheet is removed and the binder remains are removed - the signs are substantial, they require new operations, their new execution and a new sequence of their execution, are aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in improving manufacturability by facilitating the preparation of the screen surface to gluing;
- скрепляют баллистические слои и экран с помощью двухслойной мембраны - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций, новое их выполнение направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности склеивания;- fasten the ballistic layers and the screen using a two-layer membrane - the signs are significant, provide for new operations, their new implementation is aimed at solving the problem with the achievement of the technical result, which consists in increasing the manufacturability of bonding;
- на экран наносят высокомодульный эпоксидный клей с минеральным наполнителем, например, порошком корунда, с образованием первого слоя мембраны - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций, новое их выполнение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности склеивания, а также в повышении качества бронещита за счет повышения живучести и надежности его работы при повышении сопротивления плитки растрескиванию при воздействии на нее поражающего элемента;- a high-modulus epoxy adhesive with a mineral filler, for example, corundum powder, is applied to the screen with the formation of the first layer of the membrane - the signs are significant, they require new operations, new implementation, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the bonding processability, and also in improving the quality of the armored shield by increasing the survivability and reliability of its work while increasing the resistance of the tiles to cracking when exposed to it, I am amazed its elements;
- скрепляемый баллистический слой зачищают абразивным инструментом до образования ворсов арамидных волокон величиной до 1,5 мм max и наносят клей с образованием второго слоя мембраны из композиционного материала с матрицей идентичного состава с первым слоем мембраны, армированной ворсом арамидных волокон - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций, новое их выполнение и новую последовательность операций, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности склеивания, а также в повышении качества бронещита за счет повышения живучести и надежности его работы при создании жесткого подпора для предотвращения растрескивания плитки;- the bonded ballistic layer is cleaned with an abrasive tool until aramid fibers of up to 1.5 mm max are formed and glue is applied to form a second membrane layer of composite material with a matrix of identical composition with the first layer of the membrane reinforced with aramid fiber pile - the signs are significant, they require new operations, their new implementation and a new sequence of operations aimed at solving the problem with the achievement of the technical result, which consists in increasing those ologichnosti bonding, as well as to improve the quality armored shields by increasing the survivability and reliability of its operation when creating overpressure hard to prevent cracking of tiles;
- соединяют слои мембраны, отверждая их совместно до монолитного состояния последней - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций, новое их выполнение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности склеивания, а также в повышении качества бронещита за счет повышения живучести и надежности его работы;- connect the layers of the membrane, curing them together to the monolithic state of the latter - significant signs, provide for new operations, their new implementation, are aimed at solving the problem with the achievement of a technical result, which consists in improving the processability of bonding, as well as in improving the quality of the armor plate by increasing survivability and reliability of its work;
- при отверждении мембраны пакет выдерживают под давлением с помощью, например, вакуумного мешка - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций, новое их выполнение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности склеивания;- when the membrane is cured, the bag is kept under pressure using, for example, a vacuum bag - the signs are significant, they require new operations, their new implementation is aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in improving the bonding processability;
- в качестве эластичного связующего берут уретановое связующее с модулем (20-30) МПа, а в качестве высокомодульного клея берут химически связываемое с последним связующее из эпоксидной смолы с модулем (4000-6000) МПа - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций, новое их выполнение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении качества бронещита при повышении живучести и надежности его работы за счет оптимального сочетания свойств материалов, обеспечивающих защиту от повреждений соседних плиток энергоемкостью эластичного связующего, которым они соединены, а также минимизацию повреждения плитки от воздействия поражающего элемента за счет жесткого подпора.- as an elastic binder, take a urethane binder with a module (20-30) MPa, and as a high-modulus adhesive take a binder chemically bonded to the latter from an epoxy resin with a module (4000-6000) MPa - the signs are significant, they require new operations, new ones implementation, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in improving the quality of the armor plate while increasing the survivability and reliability of its work due to the optimal combination of properties of materials providing protection it from damage to neighboring tiles by the energy intensity of the elastic binder with which they are connected, as well as minimizing damage to the tiles from the impact of the damaging element due to hard backwater.
Отличительными существенными признаками устройства являются следующие признаки:Distinctive essential features of the device are the following features:
- плитки зоны защиты жизненно важных органов выполнены толщиной (1,8-2,3) калибра основного поражающего элемента стороной (5,8-6,4) толщины плитки, периферийных зон - толщиной (1,2-1,4) калибра основного поражающего элемента стороной (6,3-6,7) толщины плитки - признаки существенные, предусматривают новое взаимное расположение элементов и новое соотношение размеров, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы устройства за счет повышения и оптимизации бронезащитных свойств, а также за счет снижения массы бронещита;- the tiles of the protection zone of vital organs are made with a thickness (1.8-2.3) of the caliber of the main striking element with the side (5.8-6.4) of the thickness of the tile, the peripheral zones with the thickness (1.2-1.4) of the caliber of the main the striking element with the side (6.3-6.7) of the tile thickness - the signs are significant, provide for a new relative arrangement of elements and a new size ratio, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the reliability of the device by increasing and optimizing armor protection sv operatio ns, and also by reducing the weight of armored shields;
- баллистические слои и экран скреплены с помощью двухслойной мембраны, первый слой которой, прилегающий к экрану, выполнен из высокомодульного эпоксидного клея с минеральным наполнителем, например, порошком корунда, а второй слой выполнен из композиционного материала, включающего матрицу из материала первого слоя, армированную ворсам величиной до 1,5 мм max арамидных волокон прилегающего к нему баллистического слоя, при этом мембрана выполнена монолитной - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов, новое взаимное расположение элементов, новое соотношение размеров и применение новых материалов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы бронещита за счет повышения живучести при создании жесткого подпора для предотвращения растрескивания плитки при многократном воздействии поражающего элемента (исследованиями установлено, что плитки зоны защиты жизненно важных органов сохраняют защитные свойства при четырехкратном воздействии, периферийных зон - при трехкратном);- the ballistic layers and the screen are fastened using a two-layer membrane, the first layer of which is adjacent to the screen is made of high-modulus epoxy adhesive with mineral filler, for example, corundum powder, and the second layer is made of composite material comprising a matrix of the first layer material reinforced with nap up to 1.5 mm max of aramid fibers of the ballistic layer adjacent to it, while the membrane is monolithic - the signs are significant, they require the presence of new elements, a new mutual the position of the elements, the new size ratio and the use of new materials are aimed at solving the problem with achieving a technical result, which is to increase the reliability of the armored shield by increasing the survivability when creating a hard backwater to prevent cracking of the tile under repeated exposure to the damaging element (studies have found that the tiles protection zones of vital organs retain protective properties when exposed four times, peripheral zones - three times m);
- в качестве эластичного связующего использовано уретановое связующее с модулем (20-30) МПа, а в качестве высокомодульного клея использовано химически связываемое с последним связующее из эпоксидной смолы с модулем (4000-6000) МПа - признаки существенные, предусматривают применение новых материалов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы устройства, а также его живучести за счет оптимального сочетания свойств материалов, обеспечивающих защиту от повреждений соседних плиток энергоемкостью эластичного связующего, которым они соединены, а также минимизацию повреждения плитки от воздействия поражающего элемента за счет жесткого подпора.- an urethane binder with a module (20-30) MPa was used as an elastic binder, and a binder of epoxy resin chemically bonded to the latter with a module (4000-6000) MPa was used as a high-modulus adhesive - the signs are significant, they involve the use of new materials, are aimed at the solution of the problem with the achievement of a technical result, which consists in increasing the reliability of the device, as well as its survivability due to the optimal combination of material properties that provide protection against damage s power consumption adjacent tiles elastic binder which they are attached, as well as minimizing the damage to the tiles from the impact striking member by hard backwater.
Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технических результатов. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие технических решений критерию «новизна».These distinguishing features are significant, since each individually and all together are aimed at solving the problem with the achievement of technical results. The use of a single set of essential distinguishing features in the known solutions was not found, which characterizes the conformity of technical solutions to the criterion of "novelty."
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами. Данные технические решения являются результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по повышению технологичности изготовления, живучести и надежности работы бронещита со снижением его массы без использования известных проектировочных решений, рекомендаций, материалов и обладает неочевидностью, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».A single set of new essential features with common known provides a solution to the problem with the achievement of the technical result and characterizes the proposed technical solution with significant differences compared with the prior art and analogues. These technical solutions are the result of research and experimental work to improve the manufacturability, survivability and reliability of the armor plate with a decrease in its mass without the use of well-known design solutions, recommendations, materials and is non-obvious, which indicates that it meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретений поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид бронещита, на фиг. 2 - общий вид способа изготовления баллистических слоев, на фиг. 3 - общий вид способа изготовления экрана, на фиг. 4 - поперечный разрез бронещита, на фиг. 5 - поперечный разрез соединительной мембраны, на фиг. 6 - работа бронещита при частичном повреждении плитки, на фиг. 7 - работа бронещита при пробое экрана.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the armor shield, in FIG. 2 is a general view of a method for manufacturing ballistic layers; FIG. 3 is a general view of a method for manufacturing a screen; FIG. 4 is a cross-sectional view of an armored shield, in FIG. 5 is a cross-sectional view of a connecting membrane; FIG. 6 - operation of the armored shield with partial damage to the tile, in FIG. 7 - the work of the armor shield when the screen is broken.
Способ изготовления бронещита 1 из полимерных композиционных материалов, при котором формируют пакет из пропитанных эластичным синтетическим связующим 2 баллистических слоев 3 из, например, арамидной ткани, экрана из склеенных 4 между собой идентичным связующим преимущественно квадратных керамических плиток и облицовочных слоев 5, для чего в форму 6 укладывают 40-75 баллистических слоев 3, прессуют с отверждением, извлекают из формы 6. В аналогичную форму 7 укладывают пропитанное таким же связующим 2 жертвенное полотно 8, на котором и склеивают 4 экран 9 из плиток 10 зоны 11 защиты жизненно важных органов толщиной 12 (1,8-2,3) калибра 13 основного поражающего элемента 14 стороной 15 (5,8-6,4) толщины 12 плитки 10 и периферийных зон 16, 17 из плиток 18 толщиной 19 (1,2-1,4) калибра 13 основного поражающего элемента 14 стороной 20 (6,3-6,7) толщины 19 плитки 18. После отверждения клеевого соединения 4 удаляют жертвенное полотно 8 и удаляют остатки связующего 2. Скрепляют баллистические слои 3 и экран 9 с помощью двухслойной мембраны 21, для чего на экран 9 наносят высокомодульный эпоксидный клей 22 с минеральным наполнителем, например, порошком корунда, с образованием первого слоя 23 мембраны 21. Скрепляемый баллистический слой 24 зачищают абразивным инструментом до образования ворсов 25 арамидных волокон 26 величиной до 1,5 мм max и наносят клей 22 с образованием второго слоя 27 мембраны 21 из композиционного материала с матрицей 28 идентичного состава с первым слоем 23 мембраны 21, армированной ворсом 25 арамидных волокон 26. Соединяют слои 23, 27 мембраны 21, отверждая их совместно до монолитного состояния последней. При отверждении мембраны 21 пакет выдерживают под давлением с помощью, например, вакуумного мешка. В качестве эластичного связующего 2 берут уретановое связующее с модулем (20-30) МПа, а в качестве высокомодульного клея 22 берут химически связываемое с последним связующее из эпоксидной смолы с модулем (4000-6000) МПа.A method of manufacturing a
Бронещит 1 из полимерных композиционных материалов, включает пакет из пропитанных эластичным синтетическим связующим 2 (40-75) баллистических слоев 3 из, например, арамидной ткани, экрана из склеенных 4 между собой идентичным связующим 2 преимущественно квадратных керамических плиток и из облицовочных слоев 5. Плитки 10 зоны 11 защиты жизненно важных органов выполнены толщиной 12 (1,8-2,3) калибра 13 основного поражающего элемента 14 стороной 15 (5,8-6,4) толщины 12 плитки 10. Плитки 18 периферийных зон 16, 17 выполнены толщиной 19 (1,2-1,4) калибра 13 основного поражающего элемента 14 стороной 20 (6,3-6,7) толщины 19 плитки 18. Баллистические слои 3 и экран 9 скреплены с помощью двухслойной мембраны 21, первый слой 23 которой, прилегающий к экрану 9, выполнен из высокомодульного эпоксидного клея 22 с минеральным наполнителем, например, порошком корунда, а второй слой 27 выполнен из композиционного материала, включающего матрицу 28 из материала первого слоя 23, армированную ворсами 25 величиной до 1,5 мм max арамидных волокон 26 прилегающего к нему баллистического слоя 24, при этом мембрана 21 выполнена монолитной. В качестве эластичного связующего 2 использовано уретановое связующее с модулем (20-30) МПа, а в качестве высокомодульного клея 22 использовано химически связываемое с последним связующее из эпоксидной смолы с модулем (4000-6000) МПа.
Пример конкретного исполнения способа изготовления бронещита 1 заключается в том, что плитки 10 и 18 располагают рядами со сдвигом соседних рядов на половину стороны плитки, в связи с этим, на краях зон 11 и 17 устанавливают половины 29 плиток. Укладку баллистических слоев 3 и экрана 9 в формы 6 и 7 выполняют из условия примыкания их к общей прилегающей поверхности 30. В случае изготовления плоского щита, допускается применение одной формы 6 или 7. В качестве высокомодульного клея 22 высокой адгезии для мембраны 21 используют эпоксидный клей «Суперхват» производства ЗАО «Петрохим».An example of a specific embodiment of the manufacturing method of the
Пример конкретного исполнения бронещита 1 заключается в том, что последний снабжен смотровым окном 31 из бронестекла. Облицовочные слои 5 выполнены из (2-3)-х слоев материала баллистических слоев 3 и предназначен для защиты от выхода на лицевую сторону осколков керамики 32 от воздействия поражающего элемента 14. Кроме того облицовочными слоями 5 повышается прочность закрепления плиток 10 и 18 за счет их объемного стеснения. Основным поражающим элементом 14 для предлагаемого бронещита 1 является пуля калибра 7,62 мм.An example of a specific implementation of the
Работает бронещит 1 следующим образом.It works armored 1 as follows.
При начальных воздействиях на бронещит 1 поражающего элемента 14 (см. фиг. 6), последний пробивает облицовочные слои 5 и воздействует непосредственно на плитку 10 или 18 экрана 9, разбиваясь на осколки 33 и вызывая трещины и повреждения 34 плитки. При этом благодаря эластичным энергоемким клеевым соединениям 4 трещины и повреждения 34 на соседние плитки не распространяются. За счет стесненного закрепления плитки и надежного закрепления ее на жестком подпоре в виде мембраны 21, смещения крупных осколков 35 плитки минимальны, практически отсутствуют и плитки сохраняют защитные свойства. Исследованиями установлено, что плитки 10 зоны 11 защиты жизненно важных органов пользователя сохраняют защитные свойства после 4-х воздействий поражающих элементов, а плитки 18 периферийных зон 16 и 17 - после 3-х, что подтверждает высокую живучесть бронещита.During initial impacts on the
При пробое экрана 9 поражающим элементом 14 (см. фиг. 7), осколки керамики 32 и поражающего элемента 33 пробивают мембрану 21 и проникают в баллистические слои 3, частично расслаивая и повреждая последние. При этом осколки 32 и 33 теряют свою энергию за счет высокой энергоемкости связующего 2 баллистических слоев 3 и останавливаются с образованием запреградного выступа 36, что подтверждает высокую надежность работы бронещита, подтвержденную проведенными на предприятии-Заявителе исследованиями.When the
Таким образом, использование изобретений позволит создать технологичную конструкцию бронещита с повышенной живучестью и надежностью работы, что и подтверждает использование по назначению. Осуществимость изобретений подтверждена положительными результатами испытаний бронещитов, разработка и изготовление которых полностью основаны на представленном описании. В связи с этим, новое техническое решение соответствует и критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.Thus, the use of inventions will allow you to create a technological design of the armor plate with increased survivability and reliability, which confirms the intended use. The feasibility of the inventions is confirmed by the positive test results of the armored shields, the development and manufacture of which are completely based on the presented description. In this regard, the new technical solution also meets the criterion of "industrial applicability", i.e. level of invention.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018138483A RU2707160C1 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Method of making an armor plating made of polymer composite materials and an armor plating made from polymer composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018138483A RU2707160C1 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Method of making an armor plating made of polymer composite materials and an armor plating made from polymer composite materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2707160C1 true RU2707160C1 (en) | 2019-11-22 |
Family
ID=68653170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018138483A RU2707160C1 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Method of making an armor plating made of polymer composite materials and an armor plating made from polymer composite materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2707160C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0337041A1 (en) * | 1986-10-15 | 1989-10-18 | Compagnie Europeenne D'emballages Speciaux (S.A.) | Protective panel and ballistic screen |
| RU2165583C2 (en) * | 1999-04-12 | 2001-04-20 | Научное конструкторско-технологическое предприятие "Парсек" | Armor plate |
| RU2346227C1 (en) * | 2007-06-28 | 2009-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АРМОКОМ-ЦЕНТР" | Method of producing armored shields and armored shield |
| RU167880U1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "РОМБ" (ООО "РОМБ") | COMPOSITE ARMOR PANEL |
-
2018
- 2018-10-30 RU RU2018138483A patent/RU2707160C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0337041A1 (en) * | 1986-10-15 | 1989-10-18 | Compagnie Europeenne D'emballages Speciaux (S.A.) | Protective panel and ballistic screen |
| RU2165583C2 (en) * | 1999-04-12 | 2001-04-20 | Научное конструкторско-технологическое предприятие "Парсек" | Armor plate |
| RU2346227C1 (en) * | 2007-06-28 | 2009-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АРМОКОМ-ЦЕНТР" | Method of producing armored shields and armored shield |
| RU167880U1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "РОМБ" (ООО "РОМБ") | COMPOSITE ARMOR PANEL |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0810415B1 (en) | Ceramic armour plate and manufacturing method therefor | |
| DK2569590T3 (en) | Floor for an armored vehicle, armored vehicle with such a floor as well as the process for making such a floor | |
| CA2419755A1 (en) | Impact resistant rigid composite and method of manufacture | |
| RU2529466C2 (en) | Composite materials and their application | |
| WO2009091373A9 (en) | Armor panel system | |
| US20120291621A1 (en) | Composite armor and method for making composite armor | |
| CN102102967A (en) | Seamless-lateral ceramic bulletproof flashboard | |
| CN107011648B (en) | Kevlar fiber cloth reinforced polyurea composite material and preparation method thereof | |
| CN109648925A (en) | Bullet proof composite plating and preparation method thereof, bullet-proof vehicle | |
| CN110230952A (en) | A kind of structure and ceramics pretreating process of monoblock type boron carbide bulletproof plate | |
| RU2707160C1 (en) | Method of making an armor plating made of polymer composite materials and an armor plating made from polymer composite materials | |
| CN115388711A (en) | Lightweight composite bulletproof plate and preparation method thereof | |
| EP2969532B1 (en) | Armor system with multi-hit capacity and method of manufacture | |
| US7954417B2 (en) | Ceramic armoring and method for the production of ceramic armoring | |
| CN108859357A (en) | A kind of defensive 12.7mm armor-piercing incendiary ceramic matric composite | |
| KR101283341B1 (en) | Bullet and stab proof plate and producing method thereof | |
| WO1999022195A1 (en) | Armor material and methods of making same | |
| CN115420146A (en) | Novel lightweight bulletproof flashboard protection structure and preparation method | |
| CN113983870A (en) | Novel light armored structure for bulletproof vehicle door lining | |
| RU2346227C1 (en) | Method of producing armored shields and armored shield | |
| WO2022112312A1 (en) | Flexible ballistic structure with ceramic protection | |
| RU2414670C2 (en) | Method to manufacture armoured panel from polymer composites and armoured panel of polymer composites | |
| CN114957989B (en) | Bulletproof composite material and preparation method thereof | |
| CN201607171U (en) | Ceramic bullet-proof plugboard with side surface having no permeable seam | |
| CA3150510C (en) | Antiballistic panel arranged for optical inspection and method thereof |