МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПУЛЕЗАЩИТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1996 года по МПК F41H1/02 

Изобретение относится к материалам для средств индивидуальной защиты и может быть использовано в броневых жилетах, шлемах и т.п. предназначенных для защиты от короткоствольного огнестрельного и колющережущего оружия.

Техническим результатом изобретения является создание высоконадежного и легкого материала для пулезащитного средства за счет использования фторопластовой пленки, исключающей тепловое воздействие на слои ткани СВМ и не позволяющей срезать и раздвигать ее волокна.

По сравнению с известными техническими решениями в заявляемом запреградное воздействие пули на тело человека снижено в несколько раз.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом материале для пулезащитного средства используют фторопластовую пленку, являющуюся верхним слоем и контактирующую с внешним слоем ткани СВМ.

Сочетание фторопластовой пленки с тканью СВМ (кевларом) обеспечивает снижение энергии движения пули за счет того, что пуля через фторопластовую пленку оказывает давление на слои ткани, вытягивая волокна, а не раздвигая их.

На фиг.1 изображен материал для пулезащитного средства, разрез; на фиг.2 схема взаимодействия пули и заявляемого материала; на фиг.3 схема взаимодействия пули и заявляемого материала при возможном обрыве фторопластовой пленки.

Материал содержит слой 1 вспененного пластика, слой 2 поликарбоната, ткань 3 СВМ (сверхвысокомодульное волокно) кевлар, фторопластовую пленку 4, 5 пуля.

Материал для защитного средства при эксплуатации по назначению обращен к телу человека слоем вспененного пластика, толщина которого равна расстоянию Н, обеспечивающему безопасное запреградное воздействие.

Слой упругого полужесткого поликарбоната 2 имеет толщину 2 ± 0,2 мм и является подложкой для слоев ткани СВМ (кевлара). В отличие от известных материалов для защитных средств, где используются 24-30 слоев ткани СВМ (кевлара) в заявляемом количество слоев кевлара равно 12. Такое уменьшение слоев ткани СВМ достигается за счет того, что в качестве верхнего слоя заявляемого материала используется фторопластовая пленка 4 толщиной от 10 до 30 мкм.

При попадании пули от короткоствольного оружия с энергетикой до 700 Дж используемая в заявляемом материале фторопластовая пленка за счет высокого коэффициента скольжения (т.е. малого трения между пулей и пленкой) исключает разрушающее тепловое воздействие на ткань кевлар. Сама пленка выдерживает температуру порядка 260^оС. При попадании пули в пленку 4, учитывая высокий коэффициент скольжения пленки и углубление пули в защитный материал, между пулей и пленкой создается как бы эффект подшипника, в результате чего сразу же существенно гасится энергия пули.

Как известно, волокна ткани СВМ обладают большой прочностью на растяжение (прочнее стальной проволоки), но при наличии острых кромок на пули волокна кевлара без наличия пленки раздвигаются от пули и рассекаются. Чтобы предотвратить эффект раздвигания и рассеяния пулей волокон кевлара и служит фторопластовая пленка, которая обволакивает пулю 5 и при дальнейшем продвижении пуля с пленкой вытягивает волокна ткани, образуя воронку в слоях ткани.

Экспериментально установлено, что при энергетике пули до 200 дЖ фторопластовая пленка остается целой при попадании в заявляемый материал пули. За счет подшипникового эффекта пленка 3 существенно тормозит движение пули, при этом слои ткани СВМ 3 и слой поликарбоната 2 сжимаются, образуя прогиб (см.фиг.2), причем превышения безопасного запрегpадного расстояния Н не происходит.

При энергетике пули 5 >200 Дж (≈700 Дж) может произойти обрыв фторопластовой пленки 4, при этом экспериментальные данные показали, что обрыв пленки происходит в виде круга с диаметром, равным 3-4 диаметрам пули, высота которой h 1,5 d, где d диаметр пули, что обеспечивает полное обволакивание фторопластовой пленкой, как салфеткой, пули по ее высоте h, закрывая острые кромки пули и предотвращая срез волокон кевлара 3 (см. фиг.3) при вхождении пули в слои кевлара. При этом, как и при энергетике пули до 200 Дж повторяется эффект подшипника (вращение пули во фторопластовой обертке), который настолько гасит скорость движения пули, что вхождение в заявляемый материал (т.е. продавливание слоев) не превышает запреградного расстояния, гарантируя тем самым высокую надежность заявляемого материала для пулезащитного средства.

Применяемая фторопластовая пленка соответствует ГОСТу 24222-80. Опытным путем установлено, что оптимальная толщина используемой фторопластовой пленки равна 10-30 мкм. При толщинах пленки < 10 мкм и > 30 мкм эффекта обволакивания пули пленкой не достигается, так как и в том и в другом случаях происходит пробивание пленки пулей. Толщина пленки менее 10 мкм не обеспечивает достаточной прочности, толщина более 30 мкм не обладает достаточной эластичностью, поэтому при попадании пули в пленку с такой толщиной происходит срез пленки, образующий отверстие.

Пулезащитное средство применяется следующим образом. Слои указанных материалов накладываются друг на друга, выкраивают элементы одежды (жилета, шлема и т.п.) и сшивают, затем надевают на человека.

Таким образом, заявляемый материал для защитного средства, высоконадежен, обеспечивает полную безопасность человека как при попадании в него пули от короткоствольного огнестрельного оружия, так и при колющережущем оружии. Защитное средство из заявленного материала имеет меньшей вес за счет исключения пропитки слоев ткани СВМ (кевлара), исключения металлических или керамических пластин, уменьшения количества слоев ткани СВМ. Соответственно, себестоимость заявляемого материала для пулезащитного средства ниже, чем у известных.

Использование: броневые жилеты, шлемы идр. средства защиты от короткоствольного огнестрельного и колющережущего оружия. Сущность изобретения: материал пулезащитного средства, включающий слои ткани СВМ 3, слой поликарбоната 2 и слой вспененного пластика 1, снабжен дополнительным слоем фторопластовой пленки 4, контактирующим с наружной поверхностью внешнего слоя ткани СВМ 3. Сочетание фторопластовой пленки 4 с тканью СВМ 3 обеспечивает снижение энергии движения пули за счет того, что пуля через фторопластовую пленку оказывает давление на слой ткани СВМ, вытягивая волокна, а не раздвигая их. 3 ил.

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПУЛЕЗАЩИТНОГО СРЕДСТВА, содержащий слои ткани СВМ, слой поликарбоната и слой из вспененного пластика, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным слоем фторопластовой пленки, контактирующим с наружной поверхностью внешнего слоя ткани СВМ.