ЗАЩИТНЫЙ ШЛЕМ Российский патент 2004 года по МПК F41H1/04 A42B3/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты, а именно к баллистическим шлемам, защищающим голову человека от механических воздействий, пуль, ударов, осколков.

Известен серийный армейский шлем CIII-68 (см. газета “Красная звезда” №133-134 от 14.06.97), который состоит из стального корпуса с установленным в нем подтулейным устройством и подбородочным ремнем. Недостатком этого шлема является значительная масса, невысокая осколочная стойкость и незащищенность от пуль.

Известен баллистический шлем, который состоит из оболочки полуовальной формы, по краям которого на внутреннем ободе расположены резиновые крепления с поперечным разрезом и амортизаторы. Внутренняя часть шлема имеет висячую конструкцию, обеспечивающую балансировку. Первая часть конструкции состоит из ремней и обручей с крепежными и стягивающими механизмами и парусиновыми лентами, образующими “корону”. Вторая часть конструкции состоит из подбородочного ремня с регулируемым устройством на подбородке и подбородочным фиксатором. Оболочка состоит из нескольких слоев ламинированного синтетического волокна высокой прочности арамидного или полиамидного типа. Изготовлена она наслоением друг на друга нескольких слоев (а именно пять), пропитанных смолой и подвергнутых одновременно прессованию и высокой температуре (патент ЕР №0226782, МПК F 41 Н 1/04, БИ №27, 1987). Данный шлем взят за прототип.

Известно, что при увлажнении волокнистые материалы резко снижают свои защитно-баллистические свойства. Арамидные волокна, например, теряют до 60-70% исходной прочности. В экстремальных режимах эксплуатации: в субтропиках, под дождем - любое механическое воздействие, например осколочное повреждение наружной оболочки, приведет к активной диффузии влаги вовнутрь корпуса шлема, а значит, и к катастрофическому снижению баллистических свойств.

Недостатками шлема-прототипа являются незащищенность внутренних слоев корпуса шлема от влаги и малая жесткость.

Задачей создания изобретения является повышение качества шлема за счет перекрытия пути поступления влаги через торец корпуса шлема, повышение жесткости и демпфирующей способности корпуса.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как защитный шлем, содержащий корпус, изготовленный из скрепленных связующим слоев баллистической ткани, внутри которого размещена система подвески из ремней купольной части и опорного кольца, и отличительных существенных признаков, таких как опорное кольцо выполнено из двух ремней: опорного ремня, прикрепленного к корпусу винтами, снабженного шлевками и упругой струной, соединенной в кольцо, и размерного ремня, который через шлевки установлен в опорный ремень, при этом ремни купольной части нижними концами закреплены в корпус винтами опорного ремня, а верхними - с венцом, причем по периметру края корпуса, в структуре баллистической ткани в районе торца дополнительно выполнен пояс отвержденного связующего.

Наличие пояса отвержденного связующего, например шириной 5-15 мм, в районе торца корпуса шлема в его структуре в ткани препрега увеличивает жесткость шлема и повышает герметичность, не позволяя влаге проникать в структуру корпуса, что повышает баллистическую стойкость шлема.

Выполнение опорного кольца из двух ремней и установка внутри опорного ремня упругой струны позволяет увеличить демпфирующие свойства корпуса за счет того, что часть энергии удара воспринимается струной.

Указанные выше отличительные признаки каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи и являются существенными. Использование предлагаемого сочетания существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности “новизна”.

Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными обеспечивает решение поставленной задачи, является не очевидной для специалистов в данной области техники и свидетельствует о соответствии заявленного техническою решения критерию патентоспособности “изобретательский уровень”.

Изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его примера реализации и прилагаемыми чертежами.

На фиг.1 - представлен вид защитного шлема снизу; на фиг.2 - корпус вид сбоку с разрезом.

Защитный шлем (фиг.1 и 2) содержит корпус 1, изготовленный из скрепленных связующим 2 слоев баллистической ткани 3, внутри которого размещена система подвески из ремней купольной части 4 и опорного кольца 5. Опорное кольцо 5 выполнено из двух ремней: опорного ремня 6, прикрепленного к корпусу винтами 7, снабженного шлевками 8 и упругой струной 9, соединенной в кольцо, и размерного ремня 10, который через шлевки 8 установлен в опорный ремень 6. Ремни 4 купольной части нижними концами закреплены в корпус 1 винтами 7 опорного ремня 6, а верхними концами соединены венцом из ленты 11. По периметру края корпуса 1 в структуре баллистической ткани в районе торца 12 дополнительно выполнен пояс 13 отвержденного связующего. Торец 12 заклеен тканью 14. Размерный ремень 10 имеет разъем с ворсовой застежкой 15.

Пример конкретного выполнения.

Изготавливают корпус защитного шлема методом горячего прессования одновременно пропитанных связующим всех слоев баллистической ткани. В корпусе 1 (фиг.1 и 2) содержатся скрепленные между собой отвержденной клеевой пленкой 17 слоев препрега “Кевлар 258 НРР позиция 3". Дополнительно в структуре корпуса 1 шлема в ткани препрега 3 в районе торца 12 выполнен пояс отвержденного эпоксидного связующего 13 (ЭД-20) шириной 5-15 мм. Торец 12 заклеен полосой ткани 14 (марки СВМ арт.56319).

Внутри шлема установлена система подвески из ремней купольной части, венца и опорного кольца, охватывающих голову. Опорное кольцо 5 охватывает голову в ее лобной, затылочной и боковых частях, выполнено из двух ремней: опорного ремня 6, прикрепленного к корпусу винтами 7, снабженного шлевками 8 и вшитой в него упругой струной 9, выполненной из стальной проволоки диаметром 2 мм, соединенной в кольцо посредством крючков, загнутых на ее концах, и размерного ремня 10, который через шлевки 8 установлен в опорный ремень 6. Ремни 4 купольной части нижними концами закреплены в корпус 1 винтами 7 опорного ремня 6, а верхними концами соединены венцом из ленты 11.

Механизм взаимодействия пули с корпусом защитного шлема заключается в следующем. Пуля, например пистолета ПМ, ударяет в стенку корпуса шлема, пробивает часть слоев, застревает здесь, прогибая стенку. Наличие упругой струны 9 в опорном ремне 6 уменьшает прогиб стенки корпуса, увеличивает жесткость, забирает часть энергии удара. Пояс отвержденного связующего в районе торца увеличивает жесткость шлема и повышает его герметичность.

Если шлем сформован полностью из препрега, то остается возможность проникновения влаги через торец вследствие того, что клеевая пленка препрега расположена на поверхности ткани и не пропитывает ее структуру. Пропитка торца связующим герметизирует шлем. В работах: Харченко Е.Ф., Мокеев О.Б. Влияние влаги на баллистическую стойкость//Вопросы оборон. техники. Cep.l5. - M.: НТЦ “Информтехника”, 1996, вып. 3(15)-4(116), Laine I. Vahakangas P. Механизм поглощения энергии имитатора осколка в арамидной ткани, Persoul Armour System Symposium. 96, Defence Fores Research Centre, Finland описаны механизмы влияния влаги на баллистическую стойкость арамидных тканей.

Таким образом, защитный шлем предложенной конструкции обладает повышенной устойчивостью к воздействию влаги и характеризуется стабильными защитными свойствами в течение всего срока эксплуатации. Изготавливается в промышленных условиях на стандартном оборудовании из доступных материалов.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты, в частности к каскам. Реализация изобретения позволяет повысить жесткость и демпфирующую способность корпуса шлема, а также устойчивость к воздействию влаги. Сущность изобретения заключается в том, что опорное кольцо шлема выполнено из двух ремней. Опорный ремень прикреплен к корпусу винтами и снабжен шлевками и упругой струной, соединенной в кольцо. Размерный ремень через шлевки установлен в опорный ремень. Ремни купольной части нижними концами связаны с корпусом винтами опорного ремня, а верхними концами - с венцом. По периметру края корпуса в структуре баллистической ткани в районе торца дополнительно выполнен пояс отвержденного связующего. 2 ил.

Защитный шлем, содержащий корпус, изготовленный из скрепленных связующим слоев баллистической ткани, внутри которого размещена система подвески из ремней купольной части, венца и опорного кольца, отличающийся тем, что опорное кольцо выполнено из двух ремней - опорного ремня, прикрепленного к корпусу винтами, снабженного шлевками и упругой струной, соединенной в кольцо, и размерного ремня, который через шлевки установлен в опорный ремень, при этом ремни купольной части нижними концами закреплены на корпусе винтами опорного ремня, а верхними концами - с венцом, причем по периметру края корпуса в структуре баллистической ткани в районе торца дополнительно выполнен пояс отвержденного связующего.