ТКАНЕВАЯ БРОНЕПАНЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК F41H1/02 F41H5/04 

Изобретение относится к области индивидуальной бронезащиты человека от огнестрельного и холодного оружия, а именно к защитным жилетам.

Известна тканевая бронепанель, тканевый модуль и бронезащитная ткань (см. патент РФ 2155313, МПК F 41 H 1/02, бюл. 24, 2000 г.). Тканевая бронепанель включает расположенные последовательно от фронтальной поверхности к тыльной поверхности фронтальную многослойную тканевую структуру, по меньшей мере один тканевый бронемодуль и тыльную многослойную тканевую структуру.

Недостатками бронепанели является недостаточное обеспечение травмобезопасности, сложность конструкции, сложность в изготовлении, сокращение площади защиты при многократном скоротечном воздействии на броню пуль, а также отсутствие дополнительной защиты баллистических пакетов бронепанели от внешних воздействий (солнечной радиации, влаги и др. факторов).

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является броня для защитного жилета, состоящая из последовательно расположенных слоев ткани из высокомодульного волокна, пропитанного полимерным связующим, и войлока из натуральных или искусственных волокон (см. а. с. СССР 1784830, МПК F 41 H 1/02, бюл. 48, 1992 г.).

Недостатком известной брони-прототипа является большая толщина брони, высокая гигроскопичность, длительная сушка после намокания изделия, сокращение площади защиты за счет собирания тканевой брони в точку контакта пули с броней и снижение защитных свойств по причине вспучивания фронтальных слоев ткани из арамидных волокон при многократном скоротечном воздействии на броню пуль, а также отсутствие дополнительной защиты баллистических пакетов бронепанели от внешних воздействий.

Задачей создания изобретения является разработка конструкции тканевой бронепанели, свободной от недостатков прототипа, т.е. сохранение площади защиты бронепанели при многократном скоротечном воздействии на нее пуль при заданном уровне стойкости бронепанели к их пробивному действию и запреградному воздействию и улучшение эксплуатационных качеств.

Поставленная задача решается следующим образом. Предложенная тканевая бронепанель включает последовательно расположенные слои ткани из арамидного волокна, пропитанные полимерным связующим, и демпфер из искусственного материала. В отличае от прототипа в конструкции предложенной бронепанели слои ткани, пропитанные полимерным связующим, установлены между расположенным с фронтальной стороны фронтальным пакетом слоев ткани из арамидного волокна, соединенных нитью по плоскости, и расположенными с тыльной стороны одним или двумя не прошитыми по плоскости слоями ткани из арамидного волокна. При этом все слои фронтального пакета и тыльные слои соединены между собой по контуру прочной синтетической нитью. Это позволяет сохранить площади защиты при многократном скоротечном воздействии пуль при заданном уровне стойкости к пробивному и запреградному воздействию, а также улучшить эксплуатационные свойства бронепанели.

Особенность размещения пакета из спрессованных через полиэтилен слоев ткани из арамидного волокна заключается в том, что они установлены под 1-2 непрошитых слоя ткани из арамидного волокна с тыльной стороны. Это позволяет повысить бронезащитные свойства бронепанели, улучшить ее технологичность.

Оптимальное размещение строчек прошивки слоев ткани отражено в пункте 2 формулы изобретения, а именно соединение слоев ткани из арамидного волокна на плоскости выполнено с расстоянием между строчками 40-100 мм и углом расположения строчек к направлению нитей основы 45^o. Это улучшает бронезащитные свойства изделия, а именно препятствует вспучиванию фронтальных слоев ткани после воздействия пуль, повышает жесткость пакета.

Вид соединения нити для слоев ткани отражен в пункте 3 формулы изобретения, а именно соединительная нить выполнена из арамидного материала. Это увеличивает прочностные характеристики бронепанели.

Конструктивное выполнение демпфера нашло отражение в пункте 4 формулы изобретения, а именно демпфер выполнен из листа полиэтилена толщиной 7-9 мм с перфорацией в виде отверстий диаметром 5-8 мм. Это улучшает эксплуатационные параметры изделий, т.к. повышается естественная вентиляция в поджилетном пространстве по отверстиям демпфера.

Оптимальное количество пакетов спрессованной ткани, используемое в конструкции, нашло отражение в пункте 5 формулы изобретения, а именно она содержит один или два пакета спрессованных слоев ткани из полиамидного волокна.

Конструктивная особенность бронепанели, улучшающая ее эксплуатационные свойства, отражена в пункте 6 формулы изобретения, а именно она снабжена чехлом из синтетической ткани с размещенными в нем всеми слоями ткани и демпфером, защищающим бронепанель от внешних воздействий.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами: на фиг.1 представлен поперечный разрез бронепанели; на фиг.2 - соединение слоев ткани; на фиг.3 - структура спрессованного пакета из слоев ткани и полиэтиленовой пленки.

Бронепанель (фиг.1,2) содержит последовательно расположенные 30-32 слоя ткани из арамидного волокна 1. Фронтальные 28-30 слоев соединены по плоскости во фронтальный пакет 2 (фиг.2) прочной синтетической нитью 3 (выполнена из арамидного материала), причем расстояние между строчками 4 на плоскости составляет 40-100 мм, а угол расположения строчек к направлению нитей основы 5 составляет 45^o. Слои ткани, пропитанные полимерным связующим, 6 (пакет), установленные между слоями ткани из арамидного волокна 1, соединены между собой путем горячего прессования (например, при температуре 135-140^oС и давлении 0,4 Ати) чередующихся слоев ткани из полиамидного волокна 7 и полиэтиленовой пленки 8, взятых в соотношении А:(А-1), где А - количество слоев ткани. Например, на фиг.3 представлено два пакета, каждый из которых состоит из четырех слоев ткани 7 и трех слоев пленки 8. За пакетами 6 размещены 1-2 слоя ткани из арамидного волокна 1 (тыльные слои), не прошитых прочной синтетической нитью по плоскости (фиг.1).

Фронтальный пакет 2 и тыльные слои из арамидного волокна по периметру соединены прочной синтетической нитью 3 (выполнена из арамидного материала). За тыльными слоями ткани размещен демпфер 9, выполненный из листа пенополиэтилена толщиной 7-9 мм с перфорацией в виде отверстий 10 диаметром 5-8 мм (фиг.1, 2).

Фронтальный пакет 2 и тыльные слои из арамидного волокна 1, тканевые спрессованные пакеты 6 и демпфер 9 установлены в чехол 11 из синтетической ткани.

При попадании в тканевую бронепанель со стороны фронтального пакета 2 пуля тратит свою кинетическую энергию на деформирование бронепанели. Однако вследствие скоротечности протекания процесса взаимодействия пули с бронепанелью и наличия инерционной массы у бронепанели одновременно с деформированием бронепанели происходит растяжение, раздвижка и разрыв нитей арамидного волокна фронтальных слоев ткани пулей.

Количество слоев арамидной ткани 1, фронтального пакета 2 бронепанели подобрано таким образом, что при заданном уровне воздействия ударника (пули) сквозного пробития фронтального пакета 2 не происходит, и дальнейшее рассеивание кинетической энергии пули происходит за счет деформирования пакетов из слоев ткани, пропитанных полимерным связующим 6, слоев ткани из арамидного волокна 1 и демпфера 9.

Деформирование бронепанели происходит в виде конуса с ударником в его вершине. Чем больше угол в вершине конуса, тем ниже степень запреградного воздействия на тело человека.

Для увеличения угла конуса необходимо точечное воздействие энергии ударника распределить на как можно большую площадь.

Для этой цели в бронепанели используются упругие пакеты из пропитанных полимерным связующим слоев ткани 6, установленные между фронтальным пакетом 2 и тыльными слоями ткани из арамидного волокна. Одновременно плотное размещение слоев ткани, пропитанных полимерным связующим 6, внутри слоев ткани из арамидного волокна 1 за счет соединения слоев арамидной ткани в пакет по контуру пропитанных слоев ткани прочной синтетической нитью 3 способствует вовлечению в работу (деформирование под воздействием ударника) не только пропитанных слоев 6, но и слоев ткани фронтального пакета 2, в том числе уже пробитых пулей.

Выполненная на фронтальном пакете 2 из арамидной ткани прострочка из высокопрочной нити из арамидного материала 3 с расстоянием между строчками 40-100 мм и расположением строчек 4 под углом 45^o к направлению нитей основы 5 исключает вспучивание пробитых пулей слоев ткани в пакете и повышает жесткость пакета. Сохранение объемной структуры фронтального пакета 2 из арамидной ткани обеспечивает стабильность защитных свойств пакета при многократном скоротечном воздействии пуль.

Конструкция тканевой бронепанели и технология изготовления ее элементов обеспечивают защиту тела человека от поражения пистолетными пулями заданного уровня и от запреградного воздействия пуль, при непробитии тканевой бронепанели, с уровнем контузии не выше 2 степени.

Входящие в состав бронепанели материалы обладают низкой гигроскопичностью. Толщина бронепанели и ее гибкость обеспечивают достаточную комфортность при использовании бронепанели в составе бронежилета. Наружный чехол дополнительно защищает баллистические пакеты бронепанели от внешних воздействий (солнечная радиация, влага).

Изобретение относится к разработке средств для индивидуальной защиты человека от огнестрельного и холодного оружия и может быть использовано при изготовлении бронежилетов. Предложена тканевая бронепанель, включающая последовательно расположенные слои ткани из арамидного волокна, пропитанные полимерным связующим, и демпфер из искусственного материала. Слои ткани, пропитанные полимерным связующим, установлены между расположенным с фронтальной стороны фронтальным пакетом слоев ткани из арамидного волокна, соединенных нитью по плоскости, и расположенными с тыльной стороны одним или двумя не прошитыми по плоскости слоями ткани из арамидного волокна. Все слои фронтального пакета и тыльные слои соединены между собой по контуру прочной синтетической нитью. Техническим результатом изобретения является сохранение площади защиты при многократном скоротечном воздействии пуль при заданном уровне стойкости к пробивному и запреградному воздействию, а также улучшение эксплуатационных качеств. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Тканевая бронепанель, включающая последовательно расположенные слои ткани из арамидного волокна, пропитанные полимерным связующим, и демпфер из искусственного материала, отличающаяся тем, что слои ткани, пропитанные полимерным связующим, установлены между расположенным с фронтальной стороны фронтальным пакетом слоев ткани из арамидного волокна, соединенных нитью по плоскости, и расположенными с тыльной стороны одним или двумя не прошитыми по плоскости слоями ткани из арамидного волокна, при этом все слои фронтального пакета и тыльные слои соединены между собой по контуру прочной синтетической нитью. 2. Тканевая бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что соединение слоев ткани фронтального пакета на плоскости выполнено с расстоянием между строчками 40-100 мм и углом расположения строчек к направлению нитей основы 45^o. 3. Тканевая бронепанель по п. 1, отличающаяся тем, что синтетическая соединительная нить выполнена из арамидного материала. 4. Тканевая бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что демпфер выполнен из листа пенополиэтилена толщиной 7-9 мм с перфорацией в виде отверстий диаметром 5-3 мм. 5. Тканевая бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит один или более пакетов ткани из арамидного волокна, при этом все пакеты ткани из арамидного волокна выполнены из спрессованных через полиэтилен слоев ткани. 6. Тканевая бронепанель по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена наружным чехлом из синтетической ткани.