БРОНЕВАЯ ПРЕГРАДА Российский патент 1996 года по МПК F41H5/04 

Изобретение относится к комбинированным броневым конструкциям, и в частности к устройствам защиты различных видов объектов.

Известна композитная броня, содержащая смещенные относительно друг друга по глубине бронированные плиты, расположенные между ними ряд бронированных слоев, наклоненный каждый под значительным углом к плоскости тыльной плиты, а между бронированными слоями металлических плит образованы воздушные промежутки или резиновые прокладки. /Заявка Великобритании N 2191275, кл. F 41 H 5/04, 1983 г./.

Недостатком указанной композитной брони является то, что она предназначена, в основном, для защиты от скользящих поражающих элементов и не обеспечивает высокой эффективности защиты при прямом попадании поражающего элемента.

Наиболее близким техническим решением, которое может быть принято в качестве прототипа предлагаемого решения, является броневая преграда, содержащая чередующийся ряд гофр с экранирующим элементом у их оснований /Патент США N 3636895, F 41 H 5/04, от 1972 г./.

Недостатком указанной броневой преграды является то, что она не обеспечивает необходимую эффективность защиты от поражающих элементов при попадании в ослабленную зону между гофрами, что обусловлено возникновением в этой зоне эффекта принудительной фокусировки продуктов разрушения поражающего элемента и разрушение преграды.

Упрочнение этих зон экранирующими элементами незначительно повышает прочность преграды и при этом не обеспечивается возможность улучшения защитных качеств преграды до уровня преграды блокирующего типа без существенного утяжеления ее. Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение является:
обеспечение надежной защиты различных видов объектов от воздействия поражающих элементов обычного и крупнокалиберного оружия, в том числе и от поражающего воздействия кумулятивного оружия;
создание броневой преграды с широким диапазоном степени защищенности из простейших и широкораспространенных и недорогих материалов отечественного производства;
создание технологической штампованно-сварной конструкции преграды легкотрансформируемой в пакеты с промежуточными преградами;
повышение эксплуатационных качеств преграды в целом.

Технический результат достигается тем, что гофры выполнены в виде отклоняюще-дробящего экрана, образованного двухрядным расположением цилинидрических или конических гофр, обращенных друг к другу своими вогнутостями и смещенных в поперечном направлении одного относительно другого на одну треть волны гофр, при этом каждый чередующийся ряд жестко связан основаниями гофр с экранирующим элементом, выполненным в виде размещенной между рядами гофр броневой плиты, перфорированной отверстиями, диаметр и расстояние между смежными кромками которых соизмеримы с калибром пули обычного оружия, а цилиндрические гофры в поперечном сечении образованы другой, центральный угол которой равен 120 140^o, при этом преграда может быть установлена в пакет жестко связанных между собой винтовым соединением преград, отнесенных друг от друга по глубине на расстояние равное не менее двум длинам пуль обычного оружия, а между разнесенными смежными преградами может быть размещен по крайней мере один промежуточный броневой слой, выполненный в виде энергопоглощающего мата, образованного из высокомодульного синтетического материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированного броневой плитой, перфорированной отверстиями, при этом толщина мата равна не менее двум длинам пуль обычного оружия.

Блокирующие свойства преграды обеспечиваются организацией косого удара при встрече поражающего элемента с фронтальной преградой и последующими разрушениями на фильерных броневых плитах и энергопоглощающих преградах отдельных его фрагментов и полным гашением их скорости в слоях преграды.

На фиг. 1 представлен общий вид преграды; на фиг.2 представлено сечение А-А на фиг. 1, на фиг.3 представлен узел I; на фиг.4 представлен вариант конструктивного исполнения преграды с коническими гофрами; на фиг.5 - представлен пакет отнесенных по глубине друг от друга однотипных преград; на фиг. 6 представлен пакет преград с промежуточным броневым слоем между ними; на фиг. 7 представлен пакет преград с промежуточными броневыми слоями между ними.

Броневая преграда состоит из двух рядов чередующихся цилиндрических гофр 1, обращенных друг к другу своими вогнутостями. Ряды цилиндрических гофр смещены один относительно другого в поперечном направлении на одну треть волны гофр /смещение обозначено литерой "а"/, и жестко связаны основаниями гофр с экранирующим элементом, выполненным в виде расположенной между рядами гофр броневой плиты 2, перфорированной отверстиями 3, диаметр "d" и расстояние "l" между кромками которых соизмеримы с калибром пули 4 обычного оружия /$Eapprox> 7 мм/.

Гофры по форме профиля могут быть выполнены как цилиндрическими 1, так и коническими 5.

Цилиндрические гофры 1 в поперечном сечении образованы другой, центральный угол α которой равен 120 140^o, при этом диаметр "D" гофра 1 зависит от толщины d двухрядного пакета чередующихся гофр 1, которая должна быть не менее двух длин пуль обычного оружия /≈ 6 мм/, и центрального угла a.

Чередующийся ряд конических гофр 5, так как и чередующиеся ряды цилиндрических гофр 1, смещены в поперечном направлении на одну треть волны гофр 5.

Смещение чередующихся рядов гофр на одну треть шага обусловлено необходимостью исключения возможности проникновения поражающего элемента через наиболее ослабленные узлы стыков сопряженных кромок гофр 1 и 5 с броневой плитой 2.

В зависимости от задач, которые может выполнять броневая преграда, она может компоноваться в пакет, жестко связанных между собой винтовым соединением однотипных броневых преград, отнесенных одна другой по глубине на расстояние, например "l₂" соизмеримое двум длинам пуль обычного оружия /≈ 60 мм/, при этом между панелями однотипных преград могут размещаться с небольшими воздушными промежутками, например 10 20 мм, броневые слои, выполненные в виде энергопоглощающего мата 7, образованного из высокомодульного материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированного с лицевой стороны броневой плитой 2. Толщина d₂ мата 7 должна быть соизмерима с двумя длинами пуль обычного оружия /≈ 60 мм/.

На фиг.3 и фиг.4 литерой δ₁ обозначены толщины оболочек гофр 1,5 и плиты 2 /≈ 3 6 мм/, а литерой α₁ обозначен угол 30^o между касательными к оболочке гофр ы сопряженных узлах стыка их с броневой плитой 2.

На фиг. 6 поз. 8 обозначен поражающий элемент крупнокалиберного оружия. На фиг.7 поз. 10 обозначен коммулятивный поражающий элемент. Литерами Н и L на фиг.1 обозначены высота и ширина панели броневой преграды, размеры которой определяются габаритами защищаемого объекта.

Броневая преграда работает следующим образом.

В исходном положении преграда установлена вертикально или наклонно, в зависимости от предъявляемых к ней требований, и обращена лицевой стороной в сторону поражающего элемента.

При встрече поражающего элемента с твердым сердечником с броневой преградой происходит косое соударение и разрушение оболочки пули, отклонение и фрагментация сердечника.

Отклоняющий эффект на волнообразных гофрах 1 или на остроугольных гофрах 5 достигается за счет образования первоначального угла рикошета при соприкосновении пули с профилированной оболочкой гофр 1 или 5.

Условия фрагментации сердечника создаются первоначально в области контакта пули с преградой, где преобладают зоны с одномерным сжатием, а затем, при наклонном проникновении в последующий слой преграды, в области с большими сдвиговыми напряжениями. Фрагментация пули происходит за счет образования максимальных касательных напряжений при ударе сердечника пули под углом. При этом разрушение носит разрывной характер за счет преобладающего влияния растягивающих напряжений.

После прорыва лицевой гофрированной оболочки 1 и броневой плиты 2 поражающий элемент и его фрагменты соударяются с тыльной оболочкой гофр 1, на которой происходит косое соударение и доразрушение твердого сердечника пули и ее фрагментов. При этом происходит не только поглощение энергии удара поражающего элемента, но и разрушение тыльного слоя волнообразных гофр 1 и 5.

Однако при взаимодействии с последующей панелью броневой преграды, выполняющей роль энергопоглощающей преграды /см. фиг.6/, взаимодействует не монолитный высокоскоростной сердечник поражающего элемента, а несколько фрагментов, разнесенных по площади и углу отклонения и ослабленной в значительной степени скоростью проникновения.

На фиг. 1 и 2 изображена панель броневой преграды, которая может быть использована в качестве преграды поглощающего типа, пропускающей через себя поражающие элементы обычного оружия или их фрагменты, но со значительной потерей скорости и с существенными изменениями направления проникновения.

На фиг.5 изображен пакет броневых преград, отнесенных одна от другой по глубине на заданное расстояние и который может быть использован как в качестве преграды блокирующего типа для защиты от поражающих элементов обычного оружия, так и в качестве поглощающего типа для защиты от поражающих элементов крупнокалиберного оружия.

На фиг. 6 изображен пакет броневых преград с промежуточным броневым слоем, который выполнен в виде энергопоглощающего мата 7, образованного из сверхвысокомодульных волокон и металлизированного с лицевой стороны броневой плитой 2. Такой пакет с промежуточным броневым слоем может быть использован в качестве преграды блокирующего типа для защиты от поражающих элементов крупнокалиберного оружия.

На фиг. 7 изображен пакет броневых преград с промежуточными броневыми слоями в виде энергопоглощающих матов 7, металлизированных с лицевой стороны броневой плитой 2, который может быть использован в качестве преграды как поглощающего типа /с двумя промежуточными слоями/, так и в качестве блокирующего типа /с тремя промежуточными слоями/ для защиты от поражающего воздействия кумулятивного оружия. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3 ЫЫЫ4 ЫЫЫ5 ЫЫЫ6

Изобретение относится к комбинированным броневым конструкциям, в частности к устройствам защиты различных видов объектов. Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является обеспечение надежной защиты различных видов объектов от воздействия поражающих элементов обычного и крупнокалиберного оружия. Технический результат достигается тем, что броневая преграда содержит чередующийся ряд гофр с экранирующим элементом у их оснований, при этом гофры выполнены в виде отклоняюще-дробящего экрана, образованного двухрядным расположением цилиндрических 1 или конических гофр, обращенных друг к другу своими вогнутостями и смещенных в поперечном направлении один относительно другого на одну треть волны гофр, а каждый чередующийся ряд гофр жестко связан основаниями гофр с экранирующим элементом, выполненным в виде размещенной между рядами гофр броневой плиты 2, перфорированной отверстиями 3, диаметр и расстояние между смежными кромками которых соизмеримы с калибром пули обычного оружия. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Броневая преграда, содержащая чередующийся ряд гофр с экранирующим элементом у их оснований, отличающаяся тем, что в ней гофры выполнены в виде отклоняюще-дробящего экрана, образованного двурядным расположением цилиндрических или конических гофр, обращенных друг к другу своими вогнутостями и смещенных в поперечном направлении один относительно другого на одну треть волны гофр, при этом каждый чередующийся ряд гофр жестко связан основаниями гофр с экранирующим элементом, выполненным в виде размещенной между рядами гофр броневой плиты, перфорированной отверстиями, диаметр и расстояние между смежными кромками которых соизмеримы с калибром пули обычного оружия. 2. Преграда по п.1, отличающаяся тем,что в ней цилиндрические гофры в поперечном сечении образованы дугой, центральный угол которой равен 120-140°. 3. Преграда по п. 1, отличающаяся тем,что она образует пакет жестко связанных между собой винтовым соединением преград, отнесенных одна от другой по глубине на расстояние, соизмеримое двум длинам пуль обычного оружия. 4. Преграда по п.3, отличающаяся тем, что между разнесенными преградами размещен по крайней мере один промежуточный броневой слой, выполненный в виде энергопоглощающего мата, образованного из высокомодульного синтетического материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированного броневой плитой, перфорированной отверстиями, причем толщина мата соизмерима двум длинам пуль обычного оружия.