БРОНЕЖИЛЕТ Российский патент 2001 года по МПК F41H1/02 

Изобретение относится к области индивидуальной защиты человека от огнестрельного и холодного оружия, а именно к бронежилетам.

Известна текстильная броня для бронежилета по патенту Великобритании N 2198628, МКИ F 41 H 1/02, опубл. 1988 г., состоящая из последовательно расположенных слоев ткани из высокомодульного волокна, пропитанного полимерным связующим, и войлока из натуральных или искусственных волокон.

Недостатком этой брони является ограниченность применения в бронежилетах, обусловленная тем, что текстильная броня не обеспечивает защиты от пуль с термически упрочненными сердечниками при скоростях взаимодействия выше 700 м/с.

Аналогом заявляемого является бронежилет по патенту Великобритании N 2090826, МКИ F 41 H 1/02, опубл. 1997 г., содержащий размещенные в чехлах и соединенные крепежно-регулировочными элементами спинную и грудную секции, выполненные в виде набора защитных элементов, каждый из которых состоит из пакета баллистической ткани из высокомодульного волокна, бронепластин, установленных со взаимным перекрытием.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа бронежилет (патент России N 2101656, МКИ F 41 H 1/02, опубл. 1998 г.), содержащий размещенные в чехлах и соединенные крепежно-регулировочными элементами спинную и грудную секции, защитные элементы бронежилета выполнены из установленных с перекрытием биметаллических бронепластин, у которых наружный слой - высокопрочная сталь, а внутренний - мягкая.

Общим и существенным недостатком аналога и прототипа является возможность его пробития при попадании пули под углом в область перекрытия бронепластин.

Целью изобретения является повышение защитных свойств бронежилета при защите от пуль с термически упрочненными сердечниками.

Указанная цель достигается тем, что бронезащита грудной и спинной секций бронежилета выполнена в виде набора защитных элементов, каждый из которых состоит из биметаллической бронепластины, пакета баллистической ткани из высокомодульного волокна и демпфирующего элемента, при этом биметаллическая бронепластина выполнена в виде моноблока и имеет наружный слой из высокопрочной стали с твердостью 58 - 64 HRC, а внутренний из высокопрочной стали с твердостью 40 - 52 HRC, при этом толщина лицевого слоя составляет 0,6 - 0,8 диаметра сердечника пули, а отношение толщин наружного и внутреннего слоев не менее 0,5 и не более 1,5.

Сущность изобретения поясняется иллюстрациями фиг. 1 и 2, на которых соответственно представлены внешний вид и поперечный разрез брони.

Бронежилет (фиг. 1) состоит из чехлов грудной 1 и спинной 2 секций, соединенных крепежно-регулировочными элементами 3, обеспечивающими плотную подгонку по фигуре. Бронезащита грудной и спинной секции бронежилета выполнена в виде установленного во внутренние карманы набора защитных элементов (фиг. 2), каждый из которых состоит (в порядке приближения к телу) из биметаллической бронепластины 4, пакета баллистической ткани из высокомодульного волокна 5 и демпфирующего элемента 6. Биметаллическая бронепластина 4 выполнена в виде моноблока и имеет наружный слой из высокопрочной стали с твердостью 58 - 64 HRC, а внутренний из высокопрочной стали с твердостью 40 - 52 HRC, при этом толщина наружного слоя а составляет 0,6 - 0,8 диаметра сердечника пули, а отношение толщин наружного "а" и внутреннего слоев "в" не менее 0,5 и не более 1,5.

Бронежилет работает следующим образом.

При попадании по нормали к поверхности бронежилета пули с термически упрочненным сердечником последняя пробивает ткань чехлов грудной 1 или спинной 2 секций, соединенных крепежно-регулировочными элементами 3 (фиг. 1) и взаимодействует с биметаллической бронепластиной 4 (фиг. 2). Далее процесс взаимодействия характеризуется следующими этапами.

Головная часть сердечника пули с твердостью 54 - 58 HRC из-за невозможности внедрения в высокопрочную сталь большей твердости (твердость наружного слоя биметаллической бронепластины 58 - 64 HRC) последовательно разрушается. Возникшие сдвиговые напряжения в зоне сжатия под сердечником вызывают сеть кольцевых трещин в наружном слое. Проникание сердечника в наружный слой не происходит, и он сохраняет свою геометрическую целостность.

Идет дальнейшее срабатывание сердечника. Напряжение в зоне сжатия высокотвердого наружного слоя достигает критических значений (динамической прочности материала при сжатии). В результате образуются радиальные трещины, начинается фрагментация материала под сердечником.

Оставшаяся часть сердечника продвигается вглубь материала за счет выброса фрагментов наружного слоя биметаллической бронепластины.

Остатки ударника проникают в относительно мягкий внутренний слой из высокопрочной стали с твердостью 40 - 52 HRC по известному механизму среза пробки (формирование пробки в броневой пластине под действием сдвиговых напряжений).

Остатки продуктов взаимодействия удерживаются пакетом баллистической ткани из высокомодульного волокна 5 и демпфирующим элементом 6.

Кроме того, в высокопрочной стали внутреннего слоя возможны следующие явления:
- раскол под сердечником, вследствие исчерпания деформационной способности материала;
- откол тыльной поверхности в процессе разгрузки и появления растягивающих напряжений по толщине бронепластины.

Для исключения перечисленных явлений (фиг. 2) толщина наружного слоя "а" составляет 0,6 - 0,8 диаметра сердечника пули (оптимальная толщина для реализации механизма диссипации), а отношение толщин наружного "а" и внутреннего слоев "в" не менее 0,5 и не более 1,5, что исключает явления расколов и отколов.

Кроме того, применение в конструкции бронежилета моноблочных биметаллических бронепластин исключает его пробитие под углами, отличными от нормали.

Пулевые испытания, проведенные на стенде НПО специальных материалов, показали повышение защитных свойств бронежилета при защите от пуль с термически упрочненными сердечниками.

Изобретение относится к области индивидуальной защиты человека от огнестрельного и холодного оружия, а именно к бронежилетам. Техническим результатом изобретения является повышение защитных свойств бронежилета при защите от пуль с термически упрочненными сердечниками. Для этого бронежилет содержит размещенные в чехлах и соединенные крепежно-регулировочными элементами грудную и спинную секции, выполненные в виде набора защитных элементов, каждый из которых состоит из биметаллической бронепластины, пакета баллистической ткани из высокомодульного волокна, и демпфирующего элемента. Бронепластина представляет собой моноблок с наружным слоем, выполненным из высокопрочной стали с твердостью 58-64 HRC, а внутренний из высокопрочной стали с твердостью 40-52 HRC, при этом толщина наружного слоя составляет 0,6-0,8 диаметра сердечника пули, а отношение толщин наружного и внутреннего слоев составляет не менее 0, 5 и не более 1,5. 2 ил.

Бронежилет, содержащий размещенные в чехлах и соединенные крепежно-регулировочными элементами грудную и спинную секции, выполненные в виде набора защитных элементов, каждый из которых состоит из биметаллической бронепластины, пакета баллистической ткани из высокомодульного волокна, и демпфирующего элемента, отличающийся тем, что биметаллическая бронепластина выполнена в виде моноблока и имеет наружный слой из высокопрочной стали с твердостью 58-64 HRC, а внутренний из высокопрочной стали с твердостью 40-52 HRC, при этом толщина лицевого слоя составляет 0,6-0,8 диаметра сердечника пули, а отношение толщин наружного и внутреннего слоев не менее 0,5 и не более 1,5.