RU97508U1 - BRONEPANEL - Google Patents

Abstract

1. Бронепанель, содержащая оболочку, выполненную из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ, керамические плитки и основание из композита на основе слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара, отличающаяся тем, что керамические плитки выполнены из самосвязанного карбида кремния, на тыльной стороне которых имеется искусственно созданная рифленая поверхность. ! 2. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что керамические плитки выполнены из самосвязанного карбида кремния, имеющего плотность не ниже 3,10 г/см3 и общую пористость не более 0,2%. ! 3. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что керамические плитки содержат карбид кремния в количестве не менее 94,0%. ! 4. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что на тыльной стороне керамических плиток имеется искусственно созданная рифленая поверхность в виде зубцов с высотой не более 1 мм и не менее 0,3 мм и расстоянием между зубцами 0,8÷1,5 мм. ! 5. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что на тыльной стороне керамических плиток имеется искусственно созданная рифленая поверхность в виде волнистых линий во взаимоперпендикулярных направлениях с высотой волн не более 1,2 мм и не менее 0,5 мм и величиной шага между ними 1,0÷2,5 мм. 1. An armored panel containing a shell made of high-modulus aramid fabric such as Kevlar, Dynem, TSVM-DZ, ceramic tiles and a composite base based on layers of fabric TSVM-DZ or Kevlar, characterized in that the ceramic tiles are made of self-bonded silicon carbide, the back side of which there is an artificially created corrugated surface. ! 2. The armored panel according to claim 1, characterized in that the ceramic tiles are made of self-bonded silicon carbide having a density of at least 3.10 g / cm3 and a total porosity of not more than 0.2%. ! 3. The armored panel according to claim 1, characterized in that the ceramic tiles contain silicon carbide in an amount of not less than 94.0%. ! 4. The armored panel according to claim 1, characterized in that on the back of the ceramic tiles there is an artificially created corrugated surface in the form of teeth with a height of not more than 1 mm and not less than 0.3 mm and a distance between the teeth of 0.8 ÷ 1.5 mm . ! 5. The armored panel according to claim 1, characterized in that on the back of the ceramic tiles there is an artificially created corrugated surface in the form of wavy lines in mutually perpendicular directions with a wave height of not more than 1.2 mm and not less than 0.5 mm and the step size between them 1,0 ÷ 2,5 mm.

Description

Полезная модель относится к средствам бронезащиты и может быть использована для защиты человека и техники от поражения пулей, осколком, холодным оружием или удара иными движущимися предметами.The utility model relates to means of armor protection and can be used to protect people and equipment from being hit by a bullet, fragment, melee weapon or strike by other moving objects.

Известные средства защиты от бронебойных пуль и пуль с термоупрочненными сердечниками содержат в своем составе различные виды керамики, как правило, изготовленные из корунда или карбида бора, стеклокерамики. Такие средства защиты являются или недорогими, но не обеспечивающие требуемый класс защиты, как например, с использованием стеклокерамики (патент РФ на полезную модель №51191, МКИ F41H 1/02, опубл. 27.01.2006), или, при требуемом классе защиты, являются очень дорогими, как например, с использованием карбида бора (патент РФ 2130159, МКИ F41Н 1/02, опубл. 10.05.1999).Known means of protection against armor-piercing bullets and bullets with heat-strengthened cores contain various types of ceramics, as a rule, made of corundum or boron carbide, glass ceramics. Such protective equipment is either inexpensive, but does not provide the required protection class, such as using glass ceramics (patent of the Russian Federation for utility model No. 51191, MKI F41H 1/02, publ. January 27, 2006), or, if the required protection class is very expensive, such as using boron carbide (RF patent 2130159, MKI F41H 1/02, publ. 05/10/1999).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является пулезащитная бронепанель (патент РФ на полезную модель №80935, МПК 6 F41Н 1/02, 5/04, опубл. 15.10.2008) которая содержит оболочку, выполненную из высокомодульной армированной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ, керамические плитки из спеченного карбида кремния и основание. Наряду с очевидными достоинствами прототипа (высокий класс защиты), он имеет недостаток, а именно надежность конструкции панели существенным образом зависит от прочности клеевого соединения керамической плитки с основанием. В процессе эксплуатации после первого воздействия сердечника часто наблюдается отслоение керамических плит от основания, что приводит к пробитию панели при последующих воздействиях. Недостаточная надежность клеевого соединения наиболее часто встречается при испытаниях на 6 кл. защиты по ГОСТ Р 50744-95, где сердечник пули имеет высокую кинетическую энергию.The closest in technical essence to the claimed utility model is a bulletproof armored panel (RF patent for utility model No. 80935, IPC 6 F41H 1/02, 5/04, publ. 15.10.2008) which contains a shell made of high-modulus reinforced fabric such as Kevlar, Dynema, TSVM-DJ, sintered silicon carbide ceramic tiles and base. Along with the obvious advantages of the prototype (high protection class), it has a drawback, namely, the reliability of the panel design substantially depends on the adhesive strength of the ceramic tile with the base. In the process of operation, after the first exposure to the core, peeling of ceramic plates from the base is often observed, which leads to the penetration of the panel during subsequent exposure. Insufficient adhesive bonding is most common when tested on 6 cells. protection according to GOST R 50744-95, where the bullet core has high kinetic energy.

Задачей полезной модели является создание новой конструкции бронепанели, обеспечивающей высокие защитные свойства бронеодежды и техники при существенном повышении надежности защиты.The objective of the utility model is to create a new design of the armored panel that provides high protective properties of armored clothing and equipment with a significant increase in the reliability of protection.

Технический результат от использования разработанной конструкции заключается в сохранении высокого класса защиты при существенном (до 30%) повышении ее надежности. Бронепанель содержит оболочку, керамические плитки и основание. На тыльной стороне керамических плиток искусственно создана рифленая поверхность, повышающая их сцепление с основанием. Рифление нанесено на всю поверхность керамических плиток в процессе полусухого формования заготовок и выполнено в виде зубцов или волнистых линий. На основании бронепанели посредством клеящего вещества закреплены керамические плитки, закрытые оболочкой. Оболочка выполнена из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ.The technical result from the use of the developed design is to maintain a high class of protection with a significant (up to 30%) increase in its reliability. The armor panel contains a shell, ceramic tiles and a base. A corrugated surface is artificially created on the back of the ceramic tiles, increasing their adhesion to the base. The corrugation is applied to the entire surface of the ceramic tiles during the semi-dry molding of the workpieces and is made in the form of teeth or wavy lines. On the basis of the armored panel by means of an adhesive substance, ceramic tiles covered by a shell are fixed. The shell is made of high-modulus aramid fabric such as Kevlar, Dynaem, TSVM-DJ.

Керамические плитки представляют собой самосвязанный карбид кремния с плотностью ≥3,1 г/см³ пористостью ≤0,2%, прочностью при изгибе не менее 300 МПа, твердостью не менее 23 ГПа и содержанием основного компонента (карбида кремния) ≥94.0 мас.%.Ceramic tiles are self-bonded silicon carbide with a density of ≥3.1 g / cm ³ porosity ≤0.2%, bending strength of at least 300 MPa, hardness of at least 23 GPa and a content of the main component (silicon carbide) ≥94.0 wt.% .

В качестве основания (опорного слоя) используют прессованный сверх-высокомодульный полиэтилен Дайнема или композит из нескольких слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара. В качестве клеящего вещества для соединения оболочки, керамических плиток и опорного слоя между собой используют уретановый клей.As the base (backing layer) use extruded ultra-high-modulus Daynema polyethylene or a composite of several layers of fabric TSVM-DZ or Kevlar. Urethane glue is used as an adhesive to connect the shell, ceramic tiles and the backing layer to each other.

Схема полезной модели приведенная на рисунке, представляет собой поперечное сечение бронепанели, где 1 - оболочка, 2 - керамическая плитка с искусственно нанесенной рифленой поверхностью 3, 4 - опорный слой (основание).The utility model diagram shown in the figure is a cross section of an armored panel, where 1 is a shell, 2 is a ceramic tile with an artificially grooved surface 3, 4 is a support layer (base).

Конструкция работает следующим образом: при попадании в керамическую плитку 2 пуля (осколок) создает ударные волны, которые разрушают плитку. Большая часть энергии этих волн рассеивается при ее разрушении, часть проходит и отражается от жесткого основания и частично разрушает соседние керамические плитки. Рифление 3, созданное на поверхности керамических плиток 2 увеличивает их сцепление с основанием и тем самым частично гасит ударные волны уменьшая их энергию. Таким образом, происходит рассеивание (диссипация) ударной волны. Оболочка 1 служит для защиты от разлетающихся фрагментов керамических плиток и фрагментов пули (осколка).The design works as follows: when a bullet hits a ceramic tile 2 (a fragment) it creates shock waves that destroy the tile. Most of the energy of these waves is dissipated during its destruction, part passes and is reflected from the hard base and partially destroys neighboring ceramic tiles. The corrugation 3 created on the surface of ceramic tiles 2 increases their adhesion to the base and thereby partially dampens shock waves, reducing their energy. Thus, the scattering (dissipation) of the shock wave occurs. Shell 1 is used to protect against flying fragments of ceramic tiles and fragments of a bullet (fragment).

Высокие физико-механические свойства керамических плиток, такие как твердость, прочность, модуль упругости, приводят к высокому техническому результату таких бронепанелей в качестве средств защиты.High physical and mechanical properties of ceramic tiles, such as hardness, strength, modulus of elasticity, lead to a high technical result of such armor panels as a means of protection.

Использование керамических плиток с рифленой поверхностью, в виде зубцов с высотой не более 1 мм и не менее 0,3 мм и расстоянием между зубцами 0,8÷1,5 мм (рисунок А) или в виде волнистых линий с высотой волн не более 1,2 мм и не менее 0,5 мм и величиной шага между ними 1,0÷2,5 мм (рисунок 3), приводит к увеличению поверхности сцепления от 40% до 50% в зависимости от типа рисунка и повышает прочность клеевого соединения в панели. Повышение прочности клеевого соединения плитки с основанием в панели увеличивает надежность конструкции в целом (до 30%).The use of ceramic tiles with a corrugated surface, in the form of teeth with a height of not more than 1 mm and not less than 0.3 mm and a distance between the teeth of 0.8 ÷ 1.5 mm (Figure A) or in the form of wavy lines with a wave height of not more than 1 , 2 mm and not less than 0.5 mm and a pitch between them of 1.0 ÷ 2.5 mm (Figure 3), leads to an increase in the adhesion surface from 40% to 50% depending on the type of pattern and increases the strength of the adhesive joint in panels. Increasing the strength of the adhesive bond between the tile and the base in the panel increases the reliability of the structure as a whole (up to 30%).

Заявляемая бронепанель обладает высокими защитными свойствами, а именно соответствует 6-му классу защиты по ГОСТ Р 50744-95 (снайперская винтовка СВД, пуля со стальным термоупрочненным сердечником калибра 7,62 мм и скоростью 820-835 м/сек), при этом поверхностная плотность бронепанели составляет 35,0 кг/м².The inventive armor panel has high protective properties, and it corresponds to the 6th class of protection according to GOST R 50744-95 (SVD sniper rifle, bullet with a steel heat-strengthened core of 7.62 mm caliber and a speed of 820-835 m / s), while the surface density armored panels is 35.0 kg / m ² .

Claims (5)

1. Бронепанель, содержащая оболочку, выполненную из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ, керамические плитки и основание из композита на основе слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара, отличающаяся тем, что керамические плитки выполнены из самосвязанного карбида кремния, на тыльной стороне которых имеется искусственно созданная рифленая поверхность.1. An armored panel containing a shell made of high-modulus aramid fabric such as Kevlar, Dynem, TSVM-DZ, ceramic tiles and a composite base based on layers of fabric TSVM-DZ or Kevlar, characterized in that the ceramic tiles are made of self-bonded silicon carbide, the back side of which there is an artificially created corrugated surface. 2. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что керамические плитки выполнены из самосвязанного карбида кремния, имеющего плотность не ниже 3,10 г/см³ и общую пористость не более 0,2%.2. The armored panel according to claim 1, characterized in that the ceramic tiles are made of self-bonded silicon carbide having a density of not less than 3.10 g / cm ³ and a total porosity of not more than 0.2%. 3. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что керамические плитки содержат карбид кремния в количестве не менее 94,0%.3. The armored panel according to claim 1, characterized in that the ceramic tiles contain silicon carbide in an amount of not less than 94.0%. 4. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что на тыльной стороне керамических плиток имеется искусственно созданная рифленая поверхность в виде зубцов с высотой не более 1 мм и не менее 0,3 мм и расстоянием между зубцами 0,8÷1,5 мм.4. The armored panel according to claim 1, characterized in that on the back of the ceramic tiles there is an artificially created corrugated surface in the form of teeth with a height of not more than 1 mm and not less than 0.3 mm and a distance between the teeth of 0.8 ÷ 1.5 mm . 5. Бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что на тыльной стороне керамических плиток имеется искусственно созданная рифленая поверхность в виде волнистых линий во взаимоперпендикулярных направлениях с высотой волн не более 1,2 мм и не менее 0,5 мм и величиной шага между ними 1,0÷2,5 мм.

5. The armored panel according to claim 1, characterized in that on the back of the ceramic tiles there is an artificially created corrugated surface in the form of wavy lines in mutually perpendicular directions with a wave height of not more than 1.2 mm and not less than 0.5 mm and the step size between them 1,0 ÷ 2,5 mm.