БРОНЕВАЯ ЗАЩИТА Российский патент 2005 года по МПК F41H1/02 F41H5/04 

Изобретение относится к области создания брони для защиты помещений, хранилищ, сейфов, инкассаторских машин от воздействия пуль стрелкового оружия. Изобретение может быть использовано в различных областях промышленности.

Известен корпус баллистической защиты (патент России №2098740 от 15.09.1994, F 41 H 5/013, опубл. 10.12.1997, БИ №34), содержащий бронеплиты, которые соединены друг с другом посредством профильных шин. Профильные шины имеют паз для размещения бронеплит. Каждая бронеплита вставляется в паз со сжатием своих кромок. Сжатие кромок бронеплит осуществляется при помощи клиньев, вставленных между стенкой паза профильной шины и поверхностью плиты в зоне кромок. Бронеплиты выполняются составными из волокнистого композита. Такие бронеплиты пригодны для оборудования инкассаторских машин, контейнеров. Недостатки конструкции:

1. При обстреле плиты вырываются из их крепления, после этого приходится обновлять большие участки поверхности защищаемого объекта и зачастую менять весь корпус, что удорожает конструкцию и усложняет работу с ним.

2. Использование крепежа в виде профильных шин и клиньев усложняет и утяжеляет конструкцию.

3. В броневых плитах не устраняются краевые эффекты, что снижает ее стойкость к воздействию пуль, снарядов и осколков.

Известна композиционная керамическая броня (патент США №3859892, F 41 H 5/04, опубл. 14.01.1975), представляющая собой листы керамики, облицованные с тыльной части наклеиваемым слоистым стекловолокном. Такая облицовка придает керамике прочность при соударении со снарядами. На краях бронеплит толщина слоя стекловолокна увеличена вдвое по сравнению со средней частью, что достигается перегибанием на 180° и приклеиванием выступающей за пределы керамического листа части слоя стекловолокна. Такое увеличение толщины слоя стекловолокна на краях исключает краевые эффекты и ведет к повышению прочности краевых участков брони при попадании в них пуль, имеющих высокую скорость полета. Недостатки керамической брони:

1. Увеличение толщины подложки из стекловолокна на краях бронеплит приводит к увеличению ее толщины и массы.

2. Для установки бронеплит на защищаемый объект требуется использование дополнительного крепежа, что также приводит к усложнению и утяжелению конструкции.

За прототип приняты противопульные щиты (заявка Великобритании №2061089, F 41 H 1/02; В 32 В З/18, опубл. 13.05.1981), содержащие лицевой керамический слой в виде набора керамических пластин и прилегающую к нему подложку из арамидного волокна. Керамический слой и подложка заключены в оболочку. Оболочка имеет замкнутый контур, охватывающий наружную поверхность керамического слоя, боковые (торцевые) поверхности керамического слоя и подложки, а также внутреннюю поверхность подложки. Щиты представляют собой самостоятельную конструкцию с силовым замыканием по указанным выше поверхностям.

Недостатками прототипа являются:

1. Для установки щитов на защищаемый объект требуется использование дополнительных крепежных и фиксирующих элементов, что утяжеляет и усложняет конструкцию броневой защиты.

2. Использование щитов для транспортных, индивидуальных и других средств требует их “адаптации” к условиям эксплуатации защищаемого объекта, что может быть связано с разработкой дополнительных элементов конструкции и, как результат этого, -усложнение и утяжеление броневой защиты.

3. Конструкция щитов не лишена краевых эффектов, снижающих их стойкость к воздействию пуль.

4. Относительно хрупкие керамические пластины щитов не защищены от случайных механических ударных воздействий, ударов, что снижает надежность защиты объектов.

Технической задачей заявляемой броневой защиты является создание бронезащиты, надежно защищающей объект от воздействия пуль, снарядов и осколочных средств.

Технический результат выражается в уменьшении краевых эффектов бронезащиты, в повышении ее надежности при уменьшении массы и габаритов.

Технический результат достигается за счет того, что в известном устройстве брони, содержащей лицевой керамический слой и прилегающую к нему подложку, заключенные в оболочку, лицевой керамический слой и подложка выполнены в виде замкнутого контура. Оболочка повторяет форму замкнутого контура керамического слоя. На поверхность подложки, противолежащую поверхности, прилегающей к керамическому слою, введен дополнительный слой из упругого материала. Такой же слой введен между оболочкой и керамическим слоем.

Выполнение лицевого керамического слоя и подложки в виде замкнутого контура, например по форме сферы или другой фасонной замкнутой поверхности, позволяет исключить краевые эффекты, осуществлять установку броневой защиты на защищаемый объект без использования дополнительных крепежных элементов, что повышает ее броневую стойкость и уменьшает массу и габариты. Роль крепежа керамического слоя и подложки между собой и с защищаемым объектом выполняет оболочка, которая охватывает наружную поверхность керамического слоя, при этом все слои оказываются заключенными в оболочку. Причем в оболочке при сборке броневой защиты реализуются усилия, необходимые для ее надежного закрепления на защищаемом объекте. С помощью оболочки обеспечивается прижатие керамического слоя к подложке и керамического слоя с подложкой к защищаемому объекту. Таким образом, один элемент - оболочка выполняет несколько функций и способствует реализации поставленной задачи. Введение дополнительного слоя из упругого материала между оболочкой и керамическим слоем позволяет защитить керамический слой от повреждений при случайном механическом ударном воздействии, а введение такого же слоя на поверхность подложки, противолежащую поверхности, прилегающей к керамическому слою, снижает силу удара на защищаемый объект со стороны подложки при воздействии пуль.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает надежную защиту объекта от пуль, осколков и снарядов при уменьшение массы и габаритов даже при введении дополнительного слоя.

На чертеже показан общий вид броневой защиты, где:

1 - лицевой керамический слой,

2 - подложка из композиционного материала или металла,

3 - оболочка из композиционного материала или металла,

4 - защищаемый объект,

5 - дополнительный слой из упругого материала, нанесенный на подложку,

6 - дополнительный слой из упругого материала между оболочкой 3 и керамическим слоем 1.

Броневая защита содержит лицевой керамический слой 1 и прилегающую к нему подложку 2 из композиционного материала или металла, заключенные в оболочку 3 из композиционного материала или металла. Лицевой керамический слой 1 и подложка 2 выполнены в виде замкнутого контура. Оболочка 3 повторяет форму замкнутого контура керамического слоя 1. На поверхность подложки 2, противолежащую поверхности, прилегающей к керамическому слою 1, установлен дополнительный слой 5 из упругого материала. Такой же дополнительный слой 6 введен между керамическим слоем 1 и оболочкой 3. Устанавливается броневая защита на защищаемый объект следующим образом. Вначале на защищаемый объект 4 устанавливается подложка 2, при этом на подложку наносится дополнительный слой 5. Далее на подложку устанавливается керамический слой 1 и на него наносится дополнительный слой 6. Формируется оболочка 3 из композиционного материала или металла путем его намотки или выкладки с усилием, достаточным для обеспечения конструкционной прочности броневой защиты. При этом достигается единая схема силового замыкания элементов конструкции броневой защиты 1, 2, 3, 5 и 6 с защищаемым объектом 4.

Работает устройство следующим образом.

При случайных ударных воздействиях керамический слой 1 защищен от разрушения упругим слоем 6, введенным между оболочкой 3 и керамическим слоем 1. Это достигается за счет упругих свойств слоя 6, который поглощает энергию удара. За счет того, что керамический слой 1 и подложка 2 выполнены в виде замкнутого контура, при воздействии пуль в локальную зону обеспечивается перераспределение усилий по всему контуру керамического слоя 1 и подложки 2, что приводит к исключению краевых эффектов, разрушительным образом действующих на отдельные керамические элементы и подложку в случае их выполнения не в виде замкнутого контура, а со свободными поверхностями (торцами). В замкнутом контуре свободных поверхностей (торцов) не существует. Вследствие этого повышается надежность броневой защиты, уменьшается ее масса и габариты. Защита объекта от удара при воздействии пуль со стороны подложки 2 осуществляется дополнительно введенным слоем 5 из упругого материала, нанесенным на подложку 2. Этот слой поглощает энергию удара пули. Совместная работа всех слоев, выполненных заявленным образом, обеспечивает технический результат.

В качестве промышленной применимости рассмотрим пример конкретного выполнения броневой защиты. Лицевой керамический слой 1 выполнен из карбида бора, подложка 2 и оболочка 3 - из органопластика на основе нитей СВМ (аналог кевлара). Дополнительные слои 5 и 6 изготовлены из эластомера на основе шпатлевки ЭП0010. Защищаемый объект 4 имеет форму шара.

Конструкция броневой защиты позволяет решить поставленную задачу по созданию бронезащиты, надежно защищающей объект от воздействия пуль, и получить технический результат в виде уменьшения краевых эффектов бронезащиты при уменьшение массы и габаритов.

Изобретение относится к устройствам броневой защиты и может быть использовано для защиты помещений, хранилищ, сейфов, инкассаторских машин от воздействия пуль стрелкового оружия. Заявлено устройство броневой защиты, содержащее лицевой керамический слой, прилегающую к нему подложку из композиционного материала, заключенные в оболочку. Керамический слой и подложка выполнены замкнутыми. Оболочка повторяет форму керамического слоя. На поверхность подложки, противолежащую поверхности, прилегающей к керамическому слою, между оболочкой и керамическим слоем введен дополнительный слой из упругого материала. Технический результат изобретения заключается в повышении стойкости к пулевому воздействию за счет уменьшения краевых эффектов. Повышение надежности броневой защиты обеспечивается при уменьшении массы и габаритов устройства. 1 ил.

Устройство броневой защиты, содержащее лицевой керамический слой и прилегающую к нему подложку, заключенные в оболочку, отличающееся тем, что керамический слой и подложка выполнены замкнутыми, оболочка повторяет форму керамического слоя, а на поверхность подложки, противолежащую поверхности, прилегающей к керамическому слою, и между оболочкой и керамическим слоем введен дополнительный слой из упругого материала.