АНТИТРАВМАТИЧЕСКИЙ ПАКЕТ Российский патент 1999 года по МПК F41H1/00 F41H1/02 

Изобретение относится к области текстильной промышленности, в частности - к производству конструкций средств индивидуальной защиты человека от высокоскоростных элементов.

Для оценки жизнедеятельности и безопасности при использовании средств защиты практический интерес представляет исследование процесса формирования травмы при поражении различными высокоэнергетическими элементами и способов исключения данного явления.

Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют, что понятие заброневой локальной контузионной травмы (ЗЛКТ) включает в себя структурно-функциональные изменения в тканях и органах, защищенных бронежилетом (БЖ) при воздействии высокоскоростных поражающих элементов (ПЭ) с сохранением целостности средств защиты.

Отличием данного вида тупой травмы от воздушных контузий или закрытых повреждений при падениях и ушибах являются преимущественно локальные морфологические изменения в органах и тканях в зоне проекции точки динамического удара ПЭ. Только при тяжелых ударных воздействиях локальный характер повреждения сменяется диффузными изменениями, захватывающими, например, целиком все легкое.

Механизм ЗЛКТ при обстреле и непробитии бронежилета (БЖ) связан с передачей части энергии за преграду, т.е. с динамической нагрузкой. В результате, в тканях, лежащих за элементом БЖ, формируется кратковременный импульс ударного давления высокой интенсивности с последующим образованием временной пульсирующей полости вследствие смещения тканевых структур.

Развитие полости во времени непосредственно связано с динамикой низкочастотной фазы импульса ударного давления. В момент достижения амплитудной низкочастотной фазы давления в тканях своего максимального значения временно пульсирующая полость (ВПП) характеризуется максимальным развитием. Амплитуда и динамика импульсного давления, а также величина и форма ВПП определяются составом защитной композиции бронежилета и энергетическими параметрами ПЭ в момент ударного взаимодействия. Конкретные размеры ВПП находятся в пропорциональной зависимости от той доли кинетической энергии, которая передается в заброневое пространство.

Известно множество способов, направленных на решение данной проблемы. Наиболее распространенными являются использование для тканей специальных пропиток (например, состава "Black Magik", различных смол), различных материалов: овечьей шкуры, капрона, полиэтиленовых пленок или листов, вспененных или сотовых конструкций и т.д. Недостатком известных конструкций является недостаточное снижение контузионного воздействия и, как правило, увеличиваемая толщина в целом баллистического пакета, повышающая чувство "неудобства" и снижающая эргономичность изделия.

Целью изобретения является снижение контузионного воздействия на организм человека при непробитии защитных структур высокоскоростными элементами путем выбора оптимальной конструктивной схемы антитравматического пакета и применения новых демпфирующих материалов.

Указанная цель достигается тем, что используемый в качестве подложки после основного защитного пакета (элемента) противоконтузионный материал в виде пятислойной ткани с особым способом плетения (переплетное, не крученое полотно с линейной плотностью 1000 text), склеенной между собой пленкой полиэтилена, простроченной с расстоянием между швами в 40 мм в сочетании с амортизационным подпором из вертикально расположенных полос полиэтилена ППЭ-Р ТУ 6-55-26-89E поглощает и рассеивает импульс ударного давления высокой интенсивности, образуемый при взаимодействии высокоскоростного элемента (пули, осколка) с защитной композицией.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан общий вид конструктивной схемы антитравматического пакета с используемыми противоконтузионными демпфирующими материалами. На чертеже представлено: 1 - основной защитного пакета (элемента), 2 - противоконтузионная подложка в виде пятислойной ткани с особым способом плетения (переплетное, не крученое полотно с линейной плотностью 1000 text). Слои склеены между собой пленкой полиэтилена, прострочены с расстоянием между швами в 40 мм, 3 - амортизационный подпор из вертикально расположенных полос полиэтилена ППЭ-Р ТУ 6-55-26-89E толщиной 15 мм, шириной 25 мм и расстоянием между ними 20 мм. Общая толщина баллистического пакета составляет не более 25 мм.

Проведенные экспериментальные стрельбы по определению степени тяжести ЭЛКТ на имитаторах биообъектов (манекене) в виде блоков из скульптурного пластилина размером 400 x 400 x 150 мм согласно ГОСТ 50744-95 показывают возможность применения данной конструктивной схемы в виде антитравматического пакета в составе защитной композиции. Степень тяжести прогнозируемой контузионной травмы определялась в соответствии с американским стандартом NIJ STANDART-0101.03, по которому допустимая глубина отпечатка составляет не более 44 м. Результаты стрельб приведены в приложении.

Сопоставленный анализ с наиболее близкими прототипами предлагаемого антитравматического пакета, которые используются в настоящее время в бронежилетах: пакетом из Капрона толщиной 10 мм в сочетании с валиками из ППЭ толщиной 30 мм (АО НИИ Стали, г. Москва) и пяти прошитых слоев ткани Терлон с валиками из ППЭ толщиной 20 мм (АОЗТ "Кираса", г. Пермь) позволяет сделать вывод, что заявляемый антитравматический пакет отличается оптимальной конструктивной схемой и применением новых демпфирующих материалов. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом антитравматическом пакете, и признать заявляемое техническое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

Следует отметить, что наряду с функцией снижения динамической нагрузки заявляемый антитравматический пакет решает вопросы терморегуляции. Это достигается возможностью естественной вентиляции воздуха в поджилетном пространстве по пазам амортизационного подпора. Применяемые демпфирующие материалы сравнительно дешевы и просты в производстве.

Таким образом, использование в составе средств индивидуальной защиты данного антитравматического пакета позволит значительно снизить вероятность получения заброневой травмы объектом защиты и улучшить эргономические свойства изделий.

Антитравматический пакет, состоящий из демпфирующих систем, выполненных из пяти слоев ткани из переплетенного, некрученого полотна с линейной плотностью 1000 текс, склеенных пленкой из полиэтилена, и амортизационного подпора из вертикально расположенных полос полиэтилена ППЭ-Р ТУ 655-26-89Е. Изобретение позволяет снизить контузионное воздействие на организм человека при непробитии защитных структур высокоскоростными элементами путем выбора оптимальной конструктивной схемы антитравматического пакета и применения новых демпфирующих материалов 1 ил., 1 табл.

Антитравматический пакет, состоящий из демпфирующих систем, отличающийся тем, что демпфирующие системы выполнены из пяти слоев ткани из переплетного некрученого полотна с линейной плотностью 1000 текс, склеенных пленкой из полиэтилена, и амортизационного подпора из вертикально расположенных полос полиэтилена ППЭ-РТУ 6-55-26-89Е.