МНОГОСЛОЙНАЯ БРОНЕПРЕГРАДА Российский патент 2004 года по МПК F41H5/04 

Изобретение относится к конструкциям многослойных бронепреград для защиты от бронебойных пуль стрелкового оружия и других поражающих элементов и может быть использовано для защиты различных подвижных и стационарных объектов, в частности транспортных средств, например, бронемашин, бронетранспортера, боевой машины пехоты, грузовых и легковых автомобилей, летательных аппаратов, а также зданий, емкостей, контейнеров и т.п.

Предшествующий уровень техники

Известны конструкции комбинированных многослойных бронепреград, состоящие из лицевого слоя и подложки, каждый из которых, в свою очередь, может состоять из одного или нескольких слоев. При этом лицевой слой используют для дробления сердечника бронебойных пуль, в то время как подложка используется для поглощения осколков сердечника и частиц разрушенного лицевого слоя /см. патент Германии №2359122, F 41 Н 5/04, 1987; патент США №5402703, F 41 Н 5/04,1995 и др./.

Известна конструкция многослойной бронепреграды, в которой первый слой состоит из расположенных рядом керамических плиток, второй слой - из двух слоев армированной слоистой пластмассы и третий слой, расположенный между первым и вторым, состоит из нескольких металлических пластин, склеенных между собой или соединенных между собой и со вторым слоем с помощью заклепок, болтов и пр. Первый и третий слои соединены между собой с помощью сильного адгезива. При этом с лицевой стороны первого слоя из керамических плиток могут быть установлены четвертый и пятый слои из металла - алюминиевого сплава, которые также соединены с первым слоем сильным адгезивом /см. патент ЕР №0251395, F 41 Н 5/04, 1988/.

Недостатками этой конструкции являются сложность изготовления, значительный вес и высокая стоимость.

Известна конструкция многослойной бронепреграды, подложкой в которой служит стенка корпуса транспортного средства, например танка, к которой в один или два слоя крепятся керамические шестиугольные плитки, закрываемые снаружи эластичным покрытием. Для крепления эластичного покрытия к керамическим плиткам и плиток к стенке корпуса транспортного средства использована система из двух типов слоев материала - с крючкообразными и петлеобразными элементами, которые позволяют прикреплять и откреплять керамические плитки и наружное эластичное покрытие /см. патент США №4928575, F 41 Н 7/04,1990/.

Основными недостатками этой конструкции являются сложность ее сборки из-за использования керамических плиток в форме шестиугольника, невысокая прочность крепления к защищаемому объекту, а также высокая стоимость.

Известен бронезащитный элемент, содержащий керамический слой, установленный на подложку, жесткость которой меняется от центра к краям: наименьшая - в центре, наибольшая - в зоне шарниров, установленных по краям керамического слоя, и заключенный в вязкую на удар оболочку из композита или металла (сталь, алюминий) с образованием компактного блока, который может быть установлен на мягкую демпфирующую подкладку. Такая бронепреграда не пробивается при поражении бронебойно-зажигательной 7,62 мм пулей Б32 /см. патент РФ №2072083, F 41 Н 1/02, 5/04, 1997/.

Недостатком известной бронепреграды является сложность ее изготовления и ремонта, обусловленные в том числе наличием шарниров, а также нестойкость к бронебойным пулям крупнокалиберного стрелкового оружия.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является многослойная бронепреграда, содержащая подложку из алюминиевого сплава, слой керамических пластин из оксида алюминия, примыкающих одна к другой, и наружную облицовку, склеенные между собой. Керамические пластины скреплены с наружной облицовкой, подложкой и между собой в слое в местах примыкания их торцов один к другому с помощью клея, а наружная облицовка выполнена из двух слоев ткани, например стеклоткани (RU 2180426 С1 от 10.03.2002).

Недостатком этой многослойной бронепреграды также является нестойкость к бронебойным пулям крупнокалиберного стрелкового оружия, а также высокая трудоемкость и длительность ремонта в случае разрушения.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании многослойной бронепреграды, обеспечивающей высокий уровень защитных свойств подвижных и стационарных объектов от бронебойных пуль стрелкового оружия и других поражающих элементов.

Технический результат заключается в повышении стойкости, живучести и ремонтопригодности многослойных бронепреград с керамическими материалами.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в многослойной бронепреграде, состоящей из бронезащитного элемента, прикрепленного к подложке и содержащего слой примыкающих один к другому керамических элементов, герметик и фронтальную облицовку, бронезащитный элемент снабжен демпфирующим слоем и тыльной облицовкой и выполнен в виде отдельных блоков, снабженных элементами крепления к подложке, фронтальная и тыльная облицовки выполнены из жесткого листового материала, слой керамических элементов и демпфирующий слой расположены между облицовками с образованием пустот, заполненных герметиком, при этом слой керамических элементов состоит из выпуклых наружу пластин, а в качестве подложки используют поверхность защищаемого объекта. При этом слой керамических элементов может состоять из нескольких рядов, в которых керамические элементы в каждом следующем ряду слоя смещены один относительно другого, демпфирующий слой может быть выполнен из резины толщиной 2,0-4,0 мм, толщина листа фронтальной облицовки составляет 1,0-3,0 мм, а элементы крепления отдельных блоков выполнены в виде вставок с отверстиями под болтовые или другие крепежные соединения.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 схематически изображен поперечный разрез конструкции многослойной бронепреграды; на фиг.2 - размещение керамических элементов в слое отдельного блока.

На фиг.1 стрелкой обозначено направление обстрела.

Многослойная бронепреграда, предназначенная для защиты объектов от бронебойных пуль стрелкового оружия и других поражающих элементов (фиг.1 и 2), содержит слой из керамических элементов 1, плотно расположенных на демпфирующем слое 2, фронтальную облицовку 3 и тыльную облицовку 4, выполненные из жесткого листового материала, между которыми расположены слой керамических элементов 1, демпфирующий слой 2 и герметик 5, служащий для фиксации керамических элементов склеиванием и заполняющий пустоты, образованные между керамическими элементами 1, демпфирующим слоем 2 и облицовками 3 и 4, подложку 6, в качестве которой используют поверхность защищаемого объекта (автомобиля, контейнера, здания и т.п.), и элементы крепления 7 и 8 облицовок 3 и 4 к подложке 6. Слой керамических элементов 1 состоит из выпуклых наружу прямоугольных пластин, расположенных рядами (фиг.1) и смещенных одна относительно другой в каждом следующем ряду (фиг.2). Количество рядов зависит от геометрической формы защищаемого объекта и размеров пластин, при этом керамические пластины могут быть выполнены различной формы - многоугольными или округлыми.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Действие многослойной бронепреграды заключается в следующем. С использованием фронтальной облицовки 3 и тыльной облицовки 4, выполненных из жесткого листового материала, формируют бронезащитные элементы в виде отдельных блоков, которые крепят с использованием элементов крепления 7 и 8 болтовыми или другими соединениями к поверхности защищаемого объекта 6.

При обстреле в начальный момент времени пуля беспрепятственно проникает через лист фронтальной облицовки 3 отдельного блока и попадает в слой керамических элементов 1, перемещая конкретный керамический элемент 1 настолько, насколько позволяют демпфирующий слой 2 и прочность керамического элемента 1. Стальной сердечник бронебойной пули начинает разрушать керамику и одновременно разрушается сам. Сломанный сердечник продолжает разрушение керамических элементов за счет своей кинетической энергии. Выпуклость поверхности керамических пластин, направленная наружу в сторону обстрела, обеспечивает повышенную стойкость по сравнению с плоской формой, при этом керамические пластины разбиваются на крупные осколки, которые частично сохраняют защитные свойства. Разрушению всего блока препятствует податливость системы как в направлении действия пули, так и в перпендикулярном направлении, за счет перемещения соседних керамических элементов в слое герметика 5. Крупные осколки керамических элементов удерживаются фронтальным слоем 3, что обеспечивает сохранение защитных свойств в непосредственной близости от точки попадания. Осколки пули и керамики удерживаются внутри полостей, заполненных герметиком.

Выполнение слоя керамических элементов из пластин, расположенных рядами и смещенных одна относительно другой в каждом следующем ряду (фиг.2), позволяет снизить степень повреждения керамического слоя при попадании пули в стыки между пластинами.

Наличие демпфирующего слоя 2 в многослойной бронепреграде позволяет смягчить ударное воздействие и предотвратить сильное разрушение керамических элементов, поскольку на воздействие пули реагирует слой керамики, приклеенный к демпфирующему слою, например из резины. Слоя резинового демпфера менее 2 мм недостаточно для обеспечения снижения ударного воздействия пули крупного калибра, а слой более 4-х мм создает возможность увеличения перемещения осколков внутри пакета, что вызывает распространение повреждений демпфера. В результате ударного воздействия 12,7 мм бронебойной пули Б-32 разрушаются, как правило, не более трех керамических элементов в блоке.

Толщина листа фронтальной облицовки менее 1,0 мм недостаточна для удержания осколков пули и керамики при воздействии пули крупного калибра, а более 3 мм - приводит к неоправданному утяжелению конструкции и увеличению материалоемкости.

Ремонтопригодность многослойной брони повышается за счет того, что замена поврежденных элементов производится блоками с использованием стандартного инструмента.

Промышленная применимость

Промышленная применимость предложенного изобретения подтверждается опытными испытаниями боевой машины огнеметчиков БМО-1, которые показали, что применение предложенной бронепреграды обеспечивает непоражение при обстреле 12,7 мм бронебойными пулями Б-32 при дальности стрельбы 100 м.

Таким образом, предложенная многослойная бронепреграда позволяет обеспечить высокие защитные свойства объектов от бронебойных пуль стрелкового оружия, в том числе крупнокалиберных, за счет повышения стойкости, живучести и ремонтопригодности многослойных бронепреград с керамическими материалами.

Изобретение относится к средствам бронезащиты и может быть использовано для защиты объектов от крупнокалиберных бронебойных пуль стрелкового оружия. Заявлена многослойная бронепреграда, состоящая из бронезащитного элемента, прикрепленного к подложке и содержащего слой примыкающих один к другому керамических элементов, герметик и фронтальную облицовку. Бронезащитный элемент снабжен демпфирующим слоем и тыльной облицовкой и выполнен в виде отдельных блоков, снабженных элементами крепления к подложке. Фронтальная и тыльная облицовки выполнены из жесткого листового материала, а слой керамических элементов и демпфирующий слой расположены между облицовками с образованием полостей, заполненных герметиком, при этом слой керамических элементов состоит из выпуклых наружу пластин, а в качестве подложки использована поверхность защищаемого объекта. Слой керамических элементов может состоять из нескольких рядов. Демпфирующий слой может быть выполнен из резины толщиной 2,0-4,0 мм. Толщина листа фронтальной облицовки составляет 1,0-3,0 мм. Элементы крепления отдельных блоков выполнены в виде вставок с отверстиями под крепежные соединения. Техническим результатом изобретения является повышение стойкости, живучести и ремонтопригодности многослойной бронепреграды. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многослойная бронепреграда, состоящая из бронезащитного элемента, прикрепленного к подложке и содержащего слой примыкающих один к другому керамических элементов, герметик и фронтальную облицовку, отличающаяся тем, что бронезащитный элемент снабжен демпфирующим слоем и тыльной облицовкой и выполнен в виде отдельных блоков, снабженных элементами крепления к подложке, фронтальная и тыльная облицовки выполнены из жесткого листового материала, слой керамических элементов и демпфирующий слой расположены между облицовками с образованием полостей, заполненных герметиком, при этом слой керамических элементов состоит из выпуклых наружу пластин, а в качестве подложки использована поверхность защищаемого объекта.2. Бронепреграда по п.1, отличающаяся тем, что слой керамических элементов состоит из нескольких рядов, при этом керамические элементы в каждом следующем ряду слоя смещены один относительно другого.3. Бронепреграда по п.1 или 2, отличающаяся тем, что демпфирующий слой выполнен из резины.4. Бронепреграда по п.3, отличающаяся тем, что использована резина толщиной 2,0-4,0 мм.5. Бронепреграда по п.1, отличающаяся тем, что толщина листа фронтальной облицовки составляет 1,0 - 3,0 мм.6. Бронепреграда по п.1, отличающаяся тем, что элементы крепления отдельных блоков выполнены в виде вставок с отверстиями под крепежные соединения, в частности, под болтовые соединения.