RU138202U1

RU138202U1 - ARMOR PLATE

Info

Publication number: RU138202U1
Application number: RU2013121733/11U
Authority: RU
Inventors: Моше РАВИД; Аврам ЯАКОБОВИЧ
Original assignee: Пласан Саса Лтд, Plasan Sasa Ltd.
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-03-10

Abstract

1. Броневая пластина для использования при баллистической защите объекта от поражающих элементов, прилетающих с направления ожидаемой угрозы, имеющая наружную поверхность, обращенную навстречу ожидаемой угрозе, и содержащая главный броневой слой с гранулами первого типа, выполненными из баллистического материала высокой плотности Sи имеющими характеристический диаметр D, и гранулами второго типа, которые имеют секцию низкой плотности с центральной осью, ориентированной поперек упомянутой наружной поверхности, вдоль которой по меньшей мере частично расположена упомянутая секция низкой плотности, при этом эта секция низкой плотности гранул второго типа имеет плотность S, находящуюся в диапазоне 0≤S<<S, при этом гранулы второго типа имеют характеристический диаметр D, равный по существу упомянутому диаметру D, причем секция низкой плотности имеет внутренний диаметр D, такой, что D<D, при этом каждая из гранул второго типа окружена только гранулами первого типа, а каждая из по меньшей мере гранул первого типа имеет корпус с осью симметрии, искривленный выпуклым образом или куполообразный передний конец, способный принимать ударное воздействие, и противоположный ему задний конец, имеющий центральную часть и периферийную часть, сопряженную с упомянутым корпусом, при этом упомянутая периферийная часть имеет, по меньшей мере на ее части, такую ориентацию относительно оси симметрии, которая отличается от ориентации центральной части, по меньшей мере на виде в поперечном сечении гранулы по плоскости, в которой лежит упомянутая ось симметрии, характеризующаяся тем, что радиус кривизны переднего конца отличается от1. An armor plate for use in ballistic protection of an object from damaging elements arriving from the direction of the expected threat, having an outer surface facing the expected threat, and containing the main armor layer with granules of the first type made of high-density ballistic material S and having a characteristic diameter D and granules of the second type, which have a low density section with a central axis oriented across said outer surface, along which at least the said low-density section is at least partially located, while this low-density section of granules of the second type has a density S in the range 0≤S << S, while the granules of the second type have a characteristic diameter D equal to essentially the said diameter D, and the section low density has an inner diameter D such that D <D, each of the granules of the second type is surrounded only by granules of the first type, and each of at least granules of the first type has a body with a symmetry axis, convexly curved or dome a tin-like front end capable of receiving an impact, and an opposite rear end having a central part and a peripheral part mating with said body, wherein said peripheral part has at least in its part an orientation with respect to the axis of symmetry that differs from the orientation of the central part, at least in the cross-sectional view of the granule, along the plane in which the axis of symmetry lies, characterized in that the radius of curvature of the front end differs from

Description

Область техники, к которой относится предлагаемая полезная модельThe technical field to which the proposed utility model relates.

Предлагаемая полезная модель относится к баллистической броне, в частности, к такой броне, которая выполнена с возможностью использования в качестве наружной брони для военных транспортных средств.The proposed utility model relates to ballistic armor, in particular, to such armor, which is made with the possibility of use as external armor for military vehicles.

Предпосылки создания предлагаемой полезной моделиPrerequisites for creating the proposed utility model

Известна баллистическая броня, имеющая главную броневую панель и дополнительную, вспомогательную броневую панель, которая выполнена в виде перфорированной или пазовой пластины, обычно выполненной из стали или другого баллистического материала и установленной на расстоянии от упомянутой главной брони и способной эффективно разрушать прилетающие поражающие элементы или по меньшей мере отклонять их от их начальной траектории и, таким образом, существенно уменьшать их остаточную способность проникать сквозь основную броню.Ballistic armor is known having a main armor panel and an additional, auxiliary armor panel, which is made in the form of a perforated or groove plate, usually made of steel or other ballistic material and installed at a distance from the said main armor and capable of effectively destroy arriving attacking elements or at least at least deflect them from their initial trajectory and, thus, significantly reduce their residual ability to penetrate the main armor.

Броня, в которой по меньшей мере частично используются перфорированные пластины, раскрыты, например, в следующих публикациях: US 5.014.593, US 5.221.807, EP 1.128.154, US 2006/0213360 и US 2005/0257677.Armor in which perforated plates are at least partially used are disclosed, for example, in the following publications: US 5.014.593, US 5.221.807, EP 1.128.154, US 2006/0213360 and US 2005/0257677.

Известны также броневые пластины, имеющие слой из цилиндрических керамических гранул с пустотами между ними, в публикации IL 115397 раскрывается применение одной из таких пластин в составе многослойной броневой панели.Also known are armor plates having a layer of cylindrical ceramic granules with voids between them; IL 115397 discloses the use of one of such plates in a multilayer armor panel.

В публикации US 6.408.734 раскрывается применение броневой пластины подобной той, которая описана в вышеупомянутой публикации IL 115397, и предлагается заполнение/замена некоторых гранул элементами, имеющими выступы, входящие в пустоты между соседними гранулами, при этом упомянутые элементы выполнены из того же керамического материала, что и гранулы.In the publication US 6.408.734 discloses the use of an armor plate similar to that described in the aforementioned publication IL 115397, and it is proposed to fill / replace some granules with elements having protrusions entering the voids between adjacent granules, while the said elements are made of the same ceramic material like granules.

В публикации US 6.575.075 раскрывается броневая пластина, подобная той, которая описана в вышеупомянутой публикации IL 115397, содержащая слой из керамических гранул, каждая из которых имеет канал, ориентированный перпендикулярно фронтальной поверхности пластины и предназначенный для уменьшения массы броневой пластины.US 6.575.075 discloses an armor plate similar to that described in the aforementioned publication IL 115397, comprising a layer of ceramic granules, each of which has a channel oriented perpendicular to the front surface of the plate and designed to reduce the weight of the armor plate.

В патенте США US 8.234.965, выданном на имя заявителя настоящей заявки, раскрывается броневая пластина для использования с целью баллистической защиты от поражающих элементов, прилетающих с некоторого ожидаемого удароопасного направления, при этом упомянутая броневая пластина имеет наружную поверхность, обращенную навстречу ожидаемой угрозе, и снабжена слоем из гранул первого типа, выполненных из баллистического материала, имеющего высокую плотность S₁ и характеристический диаметр D_P, и гранул второго типа, которые имеют секцию низкой плотности с центральной осью, направленной поперек упомянутой наружной поверхности, вдоль которой по меньшей мере частично простирается упомянутая секция низкой плотности, при этом упомянутая секция низкой плотности упомянутых гранул второго типа имеет плотность S₂, величина которой находится в следующем диапазоне: 0≤S₂≤S₁, при этом гранулы второго типа имеют наружный характеристический диаметр D_OUT, который по существу равен диаметру D_P, и секция низкой плотности имеет внутренний характеристический диаметр D_IN, такой что D_IN<D_OUT, при этом каждая из гранул второго типа окружена только гранулами первого типа.US patent US 8.234.965, issued in the name of the applicant of this application, discloses an armor plate for use with the purpose of ballistic protection from damaging elements arriving from some expected shock-hazardous direction, while said armor plate has an outer surface facing the expected threat, and provided with a layer of granules of the first type made of ballistic material having a high density S ₁ and a characteristic diameter D _P , and granules of the second type, which have a low-density section with a central axis directed across said outer surface along which said low-density section extends at least partially, said low-density section of said second type granules having a density S ₂ , the value of which is in the following range: 0≤S ₂ ≤ S ₁ , the granules of the second type have an outer characteristic diameter D _OUT , which is essentially equal to the diameter D _P , and the low density section has an internal characteristic diameter D _IN , such that D _IN <D _OUT , while each of the granules of the second type is surrounded only by granules of the first type.

В броневой пластине, описанной в вышеуказанной публикации, гранулы высокой плотности имеют концы, которые закруглены с одинаковым радиусом кривизны. Ввиду того что в описанной выше броневой пластине гранулы имеют задние концы, закругленные с радиусом кривизны, который по существу равен относительно малому радиусу передних концов, при этом площадь поверхности контакта между гранулами высокой плотности и гранулами низкой плотности относительно невелика.In the armor plate described in the above publication, the high density granules have ends that are rounded with the same radius of curvature. Due to the fact that the granules in the armor plate described above have rear ends rounded with a radius of curvature that is essentially equal to the relatively small radius of the front ends, the contact surface area between the high density granules and low density granules is relatively small.

Целью предлагаемой полезной модели является создание броневой пластины с гранулами высокой плотности, задние концы которых закруглены с увеличенным радиусом кривизны, и, тем самым, усиление поддержки гранул низкой плотности со стороны соседних гранул высокой плотности.The aim of the proposed utility model is to create an armor plate with high density granules, the rear ends of which are rounded with an increased radius of curvature, and, thereby, strengthening the support of low density granules from neighboring high density granules.

Кроме того, при таком решении обеспечивается создание броневой пластины с повышенными защитными характеристиками по отношению к поражающим элементам, характеристический диаметр которых больше, чем характеристический диаметр гранул высокой плотности.In addition, with this solution, the creation of an armor plate with enhanced protective characteristics with respect to the damaging elements, the characteristic diameter of which is greater than the characteristic diameter of high-density granules, is ensured.

Краткое описание предлагаемой полезной моделиA brief description of the proposed utility model

Согласно одному аспекту осуществления предлагаемой полезной модели обеспечивается создание броневой пластины, предназначенной для использования при баллистической защите объекта от поражающих элементов, прилетающих с направления ожидаемой угрозы, при этом пластина имеет наружную поверхность, обращенную навстречу ожидаемой угрозе, и содержит главный броневой слой с гранулами первого типа, выполненными из баллистического материала высокой плотности S₁ и имеющими характеристический диаметр D_P, и гранулами второго типа, которые имеют секцию низкой плотности с центральной осью, которая ориентирована поперек упомянутой наружной поверхности и вдоль которой по меньшей мере частично простирается упомянутая секция низкой плотности, при этом эта секция низкой плотности гранул второго типа имеет плотность S₂, которая находится в диапазоне 0≤S₂≤S₁, при этом гранулы второго типа имеют характеристический диаметр D_OUT, который по существу равен упомянутому диаметру D_P, и секция низкой плотности имеет внутренний диаметр D_IN, такой что D_IN<D_OUT, при этом каждая из гранул второго типа окружена только гранулами первого типа; при этом каждая из по меньшей мере гранул первого типа имеет корпус с осью симметрии, искривленный выпуклым образом или куполообразный передний конец, способный принимать ударное воздействие, и противоположный ему задний конец, имеющий центральную часть и периферийную часть, сопряженную с упомянутым корпусом, при этом упомянутая периферийная часть имеет, по меньшей мере на ее части, такую ориентацию относительно оси симметрии, которая отличается от ориентации центральной части, по меньшей мере на виде в поперечном сечении гранулы по плоскости, в которой лежит упомянутая ось симметрии, характеризующейся тем, что радиус кривизны переднего конца отличается от радиуса кривизны заднего конца.According to one aspect of the implementation of the proposed utility model, an armor plate is provided for use in ballistic protection of an object from damaging elements arriving from the direction of the expected threat, the plate having an outer surface facing the expected threat and contains the main armor layer with granules of the first type made of high density ballistic material S ₁ and having a characteristic diameter D _P , and granules of the second type, which have a low-density section with a central axis that is oriented across said outer surface and along which at least partially extends said low-density section, this low-density section of granules of the second type has a density S ₂ that is in the range 0≤S ₂ ≤S ₁ , the granules of the second type have a characteristic diameter D _OUT , which is essentially equal to the said diameter D _P , and the low-density section has an inner diameter D _IN such that D _IN <D _OUT , with each of the granules of the second type pa is surrounded only by granules of the first type; each of at least granules of the first type has a body with an axis of symmetry, convexly curved or a domed front end capable of receiving shock, and its opposite rear end having a central part and a peripheral part mating with said body, the peripheral part has, at least in part, an orientation with respect to the axis of symmetry that differs from the orientation of the central part, at least in the cross-sectional view of the granule, in a plane velocity, in which lies the mentioned axis of symmetry, characterized in that the radius of curvature of the front end differs from the radius of curvature of the rear end.

В тексте настоящей заявки термин «характеристический диаметр» гранулы или ее части относится к поперечному сечению гранулы перпендикулярно ее центральной оси и означает:In the text of this application, the term "characteristic diameter" of the granule or its part refers to the cross-section of the granule perpendicular to its central axis and means:

- просто диаметр в случае круговой формы поперечного сечения гранулы или- simply the diameter in the case of a circular cross-sectional shape of the granule or

- диаметр наибольшей вписанной окружности в случае некруговой формы поперечного сечения гранулы.- the diameter of the largest inscribed circle in the case of a non-circular cross-sectional shape of the granule.

Термин «баллистический материал» означает твердый материал, способный оказывать сопротивление проникновению поражающего элемента.The term "ballistic material" means a solid material capable of resisting the penetration of an attacking element.

Радиус кривизны заднего конца гранулы может быть больше, чем радиус кривизны ее переднего конца. Благодаря такому решению обеспечивается увеличение площади поверхности контакта между гранулами низкой плотности и гранулами высокой плотности.The radius of curvature of the rear end of the granule may be greater than the radius of curvature of its front end. Thanks to this solution, an increase in the contact surface area between the low density granules and the high density granules is provided.

Краткое описание прилагаемых чертежейBrief description of the attached drawings

Для понимания предлагаемой полезной модели и действий по ее осуществлению дальнейшее объяснение будет проводиться на вариантах ее осуществления, которыми, однако, объем предлагаемой полезной модели не ограничивается, со ссылками на прилагаемые чертежи.To understand the proposed utility model and actions for its implementation, further explanation will be carried out on the options for its implementation, which, however, the scope of the proposed utility model is not limited, with reference to the accompanying drawings.

На фиг. 1A на виде спереди изображена броневая пластина согласно одному из вариантов осуществления предлагаемой полезной модели.In FIG. 1A, a front view shows an armor plate according to one embodiment of the proposed utility model.

На фиг. 1B часть броневой пластины, изображенной на фиг. 1A, показана на виде сверху.In FIG. 1B is a portion of the armor plate of FIG. 1A is shown in a plan view.

На фиг. 1C в сечении вдоль центральной оси A₁ показана гранула, использованная в броневой пластине, изображенной на фиг. 1A и фиг. 1B.In FIG. 1C, in cross section along the central axis A ₁ , the granule used in the armor plate of FIG. 1A and FIG. 1B.

На фиг. 1D в сечении вдоль центральной оси A₂ показана полая гранула, использованная в броневой пластине, изображенной на фиг. 1A и фиг. 1B.In FIG. 1D, in cross section along the central axis A ₂ , a hollow granule used in the armor plate shown in FIG. 1A and FIG. 1B.

На фиг. 2 на виде спереди изображена броневая пластина согласно другому варианту осуществления предлагаемой полезной модели.In FIG. 2, a front view shows an armor plate according to another embodiment of the proposed utility model.

На фиг. 3 на виде спереди изображена броневая пластина согласно еще одному варианту осуществления предлагаемой полезной модели.In FIG. 3, a front view shows an armor plate according to yet another embodiment of the proposed utility model.

На фиг. 4 в аксонометрии схематично показана броневая система согласно одному из вариантов осуществления предлагаемой полезной модели.In FIG. 4 is a perspective view schematically showing an armored system according to one embodiment of the proposed utility model.

На фиг. 6A, фиг. 6B проиллюстрированы примеры осуществления гранулы, которая может быть использована в броневой пластине, изображенной на фиг. 1A и фиг. 1B, при этом гранулы показаны в сечении по плоскости, в которой лежит ось симметрии гранулы.In FIG. 6A, FIG. 6B illustrates granule exemplary embodiments that can be used in the armor plate of FIG. 1A and FIG. 1B, wherein the granules are shown in section along the plane in which the axis of symmetry of the granule lies.

На фиг. 6 и фиг. 7 в увеличенном масштабе показаны области сопряжения между корпусом и передним и/или задним концом гранулы, которая может быть использована в броне согласно предлагаемой полезной модели.In FIG. 6 and FIG. 7 shows, on an enlarged scale, the mating areas between the housing and the front and / or rear end of the granule, which can be used in armor according to the proposed utility model.

На фиг. 8 схематично на виде сбоку показана в разрезе композитная броневая пластина согласно одному из примеров осуществления предлагаемой полезной модели.In FIG. 8 is a schematic cross-sectional side view of a composite armor plate according to one embodiment of the proposed utility model.

На фиг. 9 в аксонометрии схематично показана форма, пригодная для использования при изготовлении броневой пластины, изображенной на фиг. 8.In FIG. 9 is a perspective view schematically showing a shape suitable for use in the manufacture of the armor plate of FIG. 8.

На фиг. 10 форма, изображенная на фиг. 9, показана в аксонометрии с передним слоем находящейся в ней броневой пластины.In FIG. 10 the form shown in FIG. 9 is a perspective view with a front layer of an armor plate located therein.

На фиг. 11 форма и передний слой, изображенные на фиг. 10, показаны на виде сверху вместе с гранулами, находящимися в форме.In FIG. 11 the shape and front layer shown in FIG. 10 are shown in plan view along with the granules in the mold.

Подробное описание предлагаемой полезной моделиDetailed description of the proposed utility model

На фиг. 1A, фиг. 1B и фиг. 1C проиллюстрирован пример осуществления броневой пластины 10 согласно предлагаемой полезной модели, разработанной, как будет подробно описано далее, сконструированной для использования при баллистической защите базовой структуры B, например, боковой стенки транспортного средства от поражающих элементов P калибра D_C, прилетающих с направления О ожидаемой угрозы (как показано на фиг. 2).In FIG. 1A, FIG. 1B and FIG. 1C illustrates an embodiment of the armor plate 10 according to the proposed utility model, developed as will be described in detail below, designed for use in ballistic protection of the base structure B, for example, the side wall of the vehicle from the damaging elements P of caliber D _C , arriving from the direction O of the expected threat (as shown in FIG. 2).

Броневая пластина 10 содержит слой 11 из цельных гранул 12 (гранулы первого типа) и полых гранул 22 (гранулы второго типа), заключенных в оболочечный материал 13. Броневая пластина 10 имеет внутреннюю поверхность 16 и наружную поверхность 18, и это далее будет описано со ссылками на ось A, которая простирается по толщине броневой пластины между ее внутренней поверхностью 16 и наружной поверхностью 18.The armor plate 10 contains a layer 11 of solid granules 12 (granules of the first type) and hollow granules 22 (granules of the second type) enclosed in a shell material 13. The armor plate 10 has an inner surface 16 and an outer surface 18, and this will be described below with reference on the axis A, which extends over the thickness of the armor plate between its inner surface 16 and the outer surface 18.

Цельные гранулы 12 выполнены из баллистического броневого материала высокой плотности, например, из керамики, в частности, из диоксида алюминия, карбида кремния, карбида бора и т.п. Как можно видеть на фиг. 1C, каждая цельная гранула 12 длиной L₁ имеет цилиндрическое тело 14 с диаметром D_P, передний конец 14а, задний конец 14b и центральную ось симметрии A₁. Упомянутые передний конец 14a и задний конец 14b цельной гранулы 12 выполнены со скошенными кромками, хотя это не является существенным признаком предлагаемой полезной модели.The whole granules 12 are made of high-density ballistic armor material, for example, of ceramics, in particular of aluminum dioxide, silicon carbide, boron carbide, and the like. As can be seen in FIG. 1C, each solid granule 12 of length L ₁ has a cylindrical body 14 with a diameter D _P , a front end 14a, a rear end 14b, and a central axis of symmetry A ₁ . Said front end 14a and rear end 14b of the whole granule 12 are made with beveled edges, although this is not an essential sign of the proposed utility model.

Полые гранулы 22 могут быть выполнены из материала, имеющего более низкую плотность, например, из алюминиевого сплава, титанового сплава, других металлических сплавов или из прочного пластического материала. Каждая полая гранула 22 имеет корпус 24 с наружным диаметром D_OUT и длиной L₂, центральную ось A₂ и сквозной канал 26 с внутренним диаметром D_IN, простирающийся вдоль упомянутой центральной оси A₂. Упомянутый наружный диаметр D_OUT по существу равен диаметру D_P цельных гранул 12, а величина внутреннего диаметра D_IN удовлетворяет условию D_IN<D_C, где D_C - это калибр тех поражающих элементов, против которых броневая пластина 10 обеспечивает эффективную баллистическую защиту (как будет более подробно описано далее). Толщина T полых гранул 22, которая равна разности их наружных и внутренних диаметров, может быть такой, что эти полые гранулы могут считаться тонкостенными цилиндрами. Например, толщина T может составлять величину в диапазоне от 0,45 мм до 0,55 мм, предпочтительно - в диапазоне от 0,49 мм до 0,51 мм. Что касается длины L₂ полых гранул 22, то она по существу удовлетворяет условию L₂≤L₁.Hollow granules 22 may be made of a material having a lower density, for example, aluminum alloy, titanium alloy, other metal alloys, or durable plastic material. Each hollow granule 22 has a housing 24 with an outer diameter D _OUT and a length L ₂ , a central axis A ₂ and a through channel 26 with an inner diameter D _IN extending along said central axis A ₂ . The outer diameter D _OUT mentioned is essentially equal to the diameter D _{P of the} whole granules 12, and the inner diameter D _IN satisfies the condition D _IN <D _C , where D _C is the caliber of those damaging elements against which the armor plate 10 provides effective ballistic protection (as will be described in more detail below). The thickness T of the hollow granules 22, which is equal to the difference between their outer and inner diameters, can be such that these hollow granules can be considered thin-walled cylinders. For example, the thickness T may be in the range of 0.45 mm to 0.55 mm, preferably in the range of 0.49 mm to 0.51 mm. As for the length L _{2 of the} hollow granules 22, it essentially satisfies the condition L ₂ ≤L ₁ .

При нахождении в слое 11 внутри оболочки 13, как показано на фиг. 1B, передние концы 14a цельных гранул обращены к наружной поверхности броневой пластины 10. Цельные гранулы 12 и полые гранулы 22 расположены таким образом, что их центральные оси A₁ и A₂, соответственно, параллельны центральной оси A броневой пластины 10.When located in the layer 11 inside the shell 13, as shown in FIG. 1B, the front ends 14a of the whole granules face the outer surface of the armor plate 10. The whole granules 12 and the hollow granules 22 are arranged so that their central axes A ₁ and A ₂ , respectively, are parallel to the central axis A of the armor plate 10.

В рассматриваемом примере цельные гранулы 12, полые гранулы 22 и сквозные каналы 26 в полых гранулах 22 имеют цилиндрическую форму, то есть, их центральные поперечные сечения, являющиеся сечениями по плоскости, перпендикулярной их центральным осям, являются круговыми. Однако цельные гранулы 12, полые гранулы 22 и сквозные каналы 26 в полых гранулах 22 могут иметь любые другие подходящие формы, - одну и ту же либо разные, и в таком случае диаметры, которые указаны выше, следует понимать как характеристические диаметры, то есть, диаметры воображаемых окружностей, вписанных в их центральные поперечные сечения (не показаны).In this example, the whole granules 12, the hollow granules 22 and the through channels 26 in the hollow granules 22 are cylindrical in shape, that is, their central cross sections, which are sections along a plane perpendicular to their central axes, are circular. However, the whole granules 12, the hollow granules 22, and the through channels 26 in the hollow granules 22 can have any other suitable shape, the same or different, and in this case the diameters indicated above should be understood as characteristic diameters, i.e. diameters of imaginary circles inscribed in their central cross sections (not shown).

В слое 11 цельные гранулы 12 и полые гранулы 22 расположены регулярно с образованием N параллельных рядов R (на фиг. 1A ориентированы горизонтально). В примере осуществления предлагаемой полезной модели, проиллюстрированном на фиг. 1A, фиг. 1B и фиг. 1C, все ряды B, кроме крайних рядов R₁ и R_N, содержат как цельные гранулы 12, так и полые гранулы 22. Упомянутые крайние ряды R₁ и R_N содержат только цельные гранулы 12. В каждом из некрайних рядов от R₂ до R_N-1 каждая полая гранула 22 отделена от ближайшей к ней другой полой гранулы 22 двумя цельными гранулами 12. При таком расположении полые гранулы 22 образуют несвязные столбцы (на фиг. 1A ориентированы вертикально), параллельные воображаемым прямым C.In the layer 11, the whole granules 12 and the hollow granules 22 are arranged regularly with the formation of N parallel rows R (in FIG. 1A they are oriented horizontally). In the exemplary embodiment of the proposed utility model illustrated in FIG. 1A, FIG. 1B and FIG. 1C, all rows B, except for the extreme rows R ₁ and R _N , contain both whole granules 12 and hollow granules 22. The mentioned extreme rows R ₁ and R _N contain only whole granules 12. In each of the non-extreme rows from R ₂ to R _N-1, each hollow granule 22 is separated from the nearest other hollow granule 22 by two whole granules 12. With this arrangement, the hollow granules 22 form disconnected columns (vertically oriented in FIG. 1A) parallel to the imaginary straight C.

Каждая из полых гранул 22 в рядах от R₂ до R_N-1 окружена только цельными гранулами 12. В рассматриваемом примере, в котором расположение гранул имеет гексагональную структуру, вокруг каждой полой гранулы 22 находится шесть цельных гранул 12. Однако, если бы расположение гранул имело другую структуру, например, квадратную (на чертежах не показана), то каждая полая гранула была бы окружена четырьмя цельными гранулами.Each of the hollow granules 22 in the rows from R ₂ to R _N-1 is surrounded only by whole granules 12. In this example, in which the arrangement of granules has a hexagonal structure, six whole granules 12 are located around each hollow granule 22. However, if there were granules had a different structure, for example, square (not shown in the drawings), then each hollow granule would be surrounded by four whole granules.

Броневая пластина 10, описанная выше, имеет массу W, которая по существу удовлетворяет условию W≤0,67W_R, где W_R к это масса эталонной броневой пластины (не показана), в которой все полые гранулы 22 замещены цельными гранулами 12. В рассматриваемом примере соотношение цельных и полых гранул дает разницу в массе единицы площади между эталонной броневой пластиной и броневой пластиной 10 приблизительно 6,8 кг/м². При сравнении броневой пластины 10 с обычной перфорированной броневой пластиной, выполненной из стали, например, стандартной стальной перфорированной броневой пластиной толщиной приблизительно 8 мм и массой приблизительно 37 кг/м², имеющей по сравнению с броневой пластиной 10 то же или подобное расположение и геометрические характеристики отверстий, уменьшение массы единицы площади может достигать 50%.The armor plate 10 described above has a mass W that substantially satisfies the condition W≤0.67W _R , where W _R k is the mass of a reference armor plate (not shown), in which all the hollow granules 22 are replaced by solid granules 12. In this As an example, the ratio of whole and hollow granules gives a difference in mass per unit area between the reference armor plate and the armor plate 10 of approximately 6.8 kg / m ² . When comparing the armor plate 10 with a conventional perforated armor plate made of steel, for example, a standard steel perforated armor plate with a thickness of approximately 8 mm and a mass of approximately 37 kg / m ² having the same or similar arrangement and geometric characteristics compared to the armored plate 10 holes, the reduction in mass per unit area can reach 50%.

Количество цельных гранул, располагающихся между каждыми двумя ближайшими полыми гранулами в броневой пластине 10 и их расположение в рядах могут быть разными. Два примера таких альтернативных решений броневой пластины 10 проиллюстрированы на фиг. 2 и фиг. 3.The number of whole granules located between every two nearest hollow granules in the armor plate 10 and their arrangement in rows may be different. Two examples of such alternative solutions for the armor plate 10 are illustrated in FIG. 2 and FIG. 3.

На фиг. 2 проиллюстрирован другой пример броневой пластины 10' согласно предлагаемой полезной модели. Броневая пластина 10' отличается от броневой пластины 10 расположением цельных гранул 12 и полых гранул 22 в слое 11. Броневая пластина 10' имеет разнородные ряды R_C, содержащие как цельные гранулы 12, так и полые гранулы 22, и однородные ряды R_U, содержащие только цельные гранулы 12. С каждым однородным рядом R_U соседствуют два однородных ряда R_C.In FIG. 2 illustrates another example of an armor plate 10 ′ according to the proposed utility model. The armor plate 10 'differs from the armor plate 10 in the arrangement of solid granules 12 and hollow granules 22 in the layer 11. The armor plate 10' has heterogeneous rows R _C containing both solid granules 12 and hollow granules 22, and uniform rows R _U containing only whole granules 12. Two homogeneous series R _{C are} adjacent to each homogeneous series R _U.

Полые гранулы 22 в броневой пластине 10' отделены друг от друга вдоль неоднородного ряда R_C одной цельной гранулой 12. Кроме того, все неоднородные ряды R_C имеют сходное строение, то есть, расположение полых гранул 22 во всех неоднородных рядах R_C является подобным.The hollow granules 22 in the armor plate 10 'are separated from each other along the inhomogeneous row R _{C by} one whole granule 12. In addition, all the inhomogeneous rows R _C have a similar structure, that is, the arrangement of the hollow granules 22 in all the inhomogeneous rows R _C is similar.

Подобно тому, как это имеет место для броневой пластины 10, в броневой пластине 10' каждая из полых гранул 22 окружена цельными гранулами 12. Масса W' броневой пластины 10' по существу удовлетворяет условию W'=W_R≤0,75W, где W_R - это масса эталонной броневой пластины, о которой говорилось выше. В рассматриваемом примере это соотношение дает разницу в массе единицы площади между эталонной броневой пластиной и броневой пластиной 10' приблизительно 5 кг/м².Just as is the case for the armor plate 10, in the armor plate 10 'each of the hollow granules 22 is surrounded by solid granules 12. The mass W' of the armor plate 10 'essentially satisfies the condition W' = W _R ≤0.75W, where W _R is the mass of the reference armor plate mentioned above. In this example, this ratio gives a difference in mass per unit area between the reference armor plate and the armor plate 10 'of approximately 5 kg / m ² .

На фиг. 3 проиллюстрирован другой пример броневой пластины 10'' согласно предлагаемой полезной модели. Броневая пластина 10'' по существу имеет такое же строение, что и рассмотренная выше броневая пластина, изображенная на фиг. 2, отличаясь от нее только тем, что полые гранулы 22 в каждом неоднородном ряду R_C располагаются со смещением относительно полых гранул 22 в одном или обоих соседних неоднородных рядах R_C. Следовательно, масса W'' броневой пластины 10'' по существу равна массе W' броневой пластины 10'.In FIG. 3 illustrates another example of an armor plate 10 ″ according to the proposed utility model. The armor plate 10 ″ essentially has the same structure as the above armor plate shown in FIG. 2, differing from it only in that the hollow granules 22 in each heterogeneous row R _C are located with an offset relative to the hollow granules 22 in one or both adjacent inhomogeneous rows R _C. Therefore, the mass W ″ of the armor plate 10 ″ is substantially equal to the mass W ″ of the armor plate 10 ′.

Броневая пластина 10 по любому из рассмотренных выше примеров содержит также связующую матрицу 26 (см. фиг. 1B), которая охватывает цельные и полые гранулы и выполнена с возможностью удержания зафиксированного массива гранул. Упомянутая матрица 26 может быть выполнена из термопластичного или термоотверждающегося материала.The armor plate 10 according to any of the above examples also contains a binder matrix 26 (see Fig. 1B), which covers solid and hollow granules and is configured to hold a fixed array of granules. Mentioned matrix 26 may be made of thermoplastic or thermoset material.

Броневая пластина 10 может изготовляться способом, раскрытым в заявке на патент США US 2007/003407, поданной заявителем настоящей заявки, содержание которой включается в настоящую заявку по ссылке. Отличия состоят главным образом в том, что при выстраивании цельных гранул 12 в полости формы внутри оболочечного материала 13, покрывающего стенки полости формы, полые гранулы 22 вставляют между цельными гранулами 12 вместо гранул 12 в соответствии с построениями, описанными выше, а также в том, что броневая пластина 10 не имеет дополнительных слоев (за исключением оболочечных), таких как тыльный слой.The armor plate 10 may be manufactured by the method disclosed in US patent application US 2007/003407, filed by the applicant of this application, the contents of which are incorporated into this application by reference. The differences mainly consist in the fact that when aligning the integral granules 12 in the mold cavity inside the shell material 13 covering the walls of the mold cavity, the hollow granules 22 are inserted between the integral granules 12 instead of granules 12 in accordance with the constructions described above, as well as that the armor plate 10 does not have additional layers (with the exception of the shell), such as the back layer.

Как показано на фиг. 4, броневая пластина 10 может быть использована как часть броневого узла 28, который включает также главную броневую панель 31, при этом броневой узел 28 выполнен с возможностью обеспечивать защиту структуры В от прилетающих поражающих элементов P. В случае, когда калибры поражающих элементов P находятся в некотором диапазоне, диаметр D_IN отверстий может быть, как говорилось выше, выбран на основе самого мелкого калибра D_C. В альтернативном варианте диаметр отверстий может быть выбран на основе калибра, который превышает самый мелкий калибр упомянутого диапазона, и в таком случае броневой узел может принадлежать к тому типу, который описан в поданных заявителем настоящей заявки заявках на патенты США US 2006/0213360 и US 2005/0257677, содержание которых включается в настоящую заявку по ссылке.As shown in FIG. 4, the armor plate 10 can be used as part of the armor unit 28, which also includes the main armor panel 31, while the armor unit 28 is configured to protect the structure B from incoming striking elements P. In the case when the calibers of the striking elements P are in a certain range, the diameter D _{IN of the} holes can be, as mentioned above, selected on the basis of the smallest caliber D _C. Alternatively, the diameter of the holes may be selected on the basis of a gauge that exceeds the smallest caliber of the mentioned range, in which case the armor unit may be of the type described in the applications for US patents US 2006/0213360 and US 2005 / 0257677, the contents of which are incorporated into this application by reference.

В частности, в рассматриваемом броневом узле 28 броневая пластина 10 включает вспомогательную броневую панель 30, которая расположена перед главной броневой панелью 31, будучи отнесенной от нее на предварительно заданное расстояние X, так что наружная поверхность 18 броневой пластины 30 обращена по направлению O навстречу ожидаемой угрозе. Броневой узел 28 может быть прикреплен к структуре B с помощью болтов 34, которые могут быть одновременно использованы для удержания вспомогательной броневой пластины 30 на заданном расстоянии X от главной броневой панели 31.In particular, in the armor assembly under consideration 28, the armor plate 10 includes an auxiliary armor panel 30, which is located in front of the main armor panel 31, being separated from it by a predetermined distance X, so that the outer surface 18 of the armor plate 30 faces in the O direction towards the expected threat . The armor assembly 28 can be attached to structure B using bolts 34, which can be simultaneously used to hold the auxiliary armor plate 30 at a predetermined distance X from the main armor panel 31.

Упомянутая вспомогательная броневая панель 30 выполнена с возможностью отклонять и раздроблять или, по меньшей мере, дестабилизировать прилетающие поражающие элементы P определенного диапазона калибров, которые ударяются в нее. Если главная броневая панель 31 такова, что она не может одна или вместе со структурой В остановить какой-либо из таких поражающих элементов, то величина внутреннего диаметра D_IN полых гранул 22 должна удовлетворять следующему условию: D_IN<D_S. где D_S это самый мелкий калибр из диапазона калибров поражающих элементов. Однако, если главная броневая панель 31, одна или вместе со структурой B, может останавливать поражающие элементы минимального калибра D_M, то внутренний диаметр D_IN полых гранул 22 может быть больше, чем D_M, но меньше, чем D_G, где D_G это калибр, больший, чем самый мелкий калибр из диапазона калибров поражающих элементов.Mentioned auxiliary armor panel 30 is configured to deflect and crush, or at least destabilize, the incoming attacking elements P of a certain range of calibers that hit it. If the main armor panel 31 is such that it cannot alone or together with structure B stop any of these damaging elements, then the value of the inner diameter D _{IN of the} hollow granules 22 must satisfy the following condition: D _IN <D _S. where D _S is the smallest caliber of the caliber range of the striking elements. However, if the main armor panel 31, alone or together with structure B, can stop the striking elements of a minimum caliber D _M , then the inner diameter D _{IN of the} hollow granules 22 may be larger than D _M , but smaller than D _G , where D _G it is a caliber larger than the smallest caliber of the caliber range of the striking elements.

Теперь обратимся к чертежам от фиг. 5A до фиг. 7, на которых показаны цельные гранулы 120 для формирования броневой пластины 100 (см. фиг. 8) согласно другому варианту осуществления предлагаемой полезной модели. Броневая пластина 100 содержит также полые гранулы 140, как описано выше.Turning now to the drawings of FIG. 5A to FIG. 7 showing solid granules 120 for forming an armor plate 100 (see FIG. 8) according to another embodiment of the proposed utility model. The armor plate 100 also contains hollow granules 140, as described above.

Каждая гранула имеет цилиндрический корпус 200, имеющий ось симметрии X, куполообразный передний конец 220 и куполообразный задний конец 240. Примеры возможных форм гранул 120 проиллюстрированы на чертежах от фиг. 5A до фиг. 5C, где каждая гранула имеет центральную часть 240' и периферийную часть 240”, имеющую ориентацию относительно оси X, которая отличается от ориентации центральной части, так что периферийная часть образует с осью X угол, отличающийся от угла, образуемого с осью X центральной частью (в случае, когда центральная является плоской), или угол, отличающийся от угла, образуемого с осью X касательной к центральной части в точке ее пересечения с осью X (в случае, когда центральная часть искривлена). В частности:Each granule has a cylindrical body 200 having an axis of symmetry X, a domed front end 220 and a domed rear end 240. Examples of possible forms of granules 120 are illustrated in the drawings from FIG. 5A to FIG. 5C, where each granule has a central part 240 'and a peripheral part 240 ”having an orientation with respect to the X axis, which is different from the orientation of the central part, so that the peripheral part forms an angle with the X axis different from the angle formed with the X axis by the central part ( in the case when the central is flat), or an angle different from the angle formed with the X axis tangent to the central part at the point of intersection with the X axis (in the case when the central part is curved). In particular:

- в грануле, изображенной на фиг. 5A, центральная часть 240' заднего конца 240 является плоской, а его периферийная часть 240'' является сферической с радиусом кривизны R1, который больше, чем радиус кривизны R2 переднего конца 220;- in the pellet shown in FIG. 5A, the central portion 240 ′ of the rear end 240 is flat and its peripheral portion 240 ″ is spherical with a radius of curvature R1 that is larger than the radius of curvature R2 of the front end 220;

- в грануле, изображенной на фиг. 5B, центральная часть 240' заднего конца 240 является плоской, а его периферийная часть 240'' имеет форму усеченного конуса; и- in the pellet shown in FIG. 5B, the central portion 240 ′ of the rear end 240 is flat and its peripheral portion 240 ″ is in the shape of a truncated cone; and

- в грануле, изображенной на фиг. 5С, центральная часть 240' заднего конца 240 и его периферийная часть 240'' - обе являются частью одной сферической поверхности с радиусом кривизны R1.- in the pellet shown in FIG. 5C, the central portion 240 ′ of the rear end 240 and its peripheral portion 240 ″ are both part of the same spherical surface with a radius of curvature R1.

Представляется предпочтительным такое решение, при котором размер d центральной части 240' заднего конца гранул, таких как проиллюстрированные на фиг. 5A и фиг. 5B, находится в диапазоне 0,2D≤d≤0,9D, где D это диаметр цилиндрического корпуса 200 гранулы.It is preferable that the solution be such that the dimension d of the central portion 240 ′ of the posterior end of the granules, such as those illustrated in FIG. 5A and FIG. 5B is in the range 0.2D≤d≤0.9D, where D is the diameter of the cylindrical body 200 of the granule.

Вообще говоря, у каждой гранулы отношение ее диаметра D к ее общей высоте H может находиться в диапазоне от 1:1 до 4:1 (D:H=1:1-4:1). А конкретно, диаметр гранулы D может превышать ее общую высоту H как показано на фиг. 3C. В таком случае отношение D:H может находиться в диапазоне от 1,7:1 до 3:1. Кроме того, отношение общей высоты H гранулы к высоте h ее цилиндрического корпуса может находиться в диапазоне от 1,1:1 до 1,9:1.Generally speaking, for each granule, the ratio of its diameter D to its total height H can be in the range from 1: 1 to 4: 1 (D: H = 1: 1-4: 1). Specifically, the diameter of the granule D may exceed its total height H as shown in FIG. 3C. In this case, the D: H ratio may be in the range from 1.7: 1 to 3: 1. In addition, the ratio of the total height H of the granule to the height h of its cylindrical body may be in the range from 1.1: 1 to 1.9: 1.

Степень кривизны переднего конца обычно больше, чем степень кривизны заднего конца. В частности, когда оба конца гранул является сферическими, их радиусы R'1 и R'2 таковы, что радиус R'1 заднего конца больше, чем радиус R'2 переднего конца, как это можно видеть на фиг. 3C. В общем, отношение R'1:R'2 может находиться в диапазоне от 1,1:1 до 4:1, предпочтительно- в диапазоне от 1,5:1 до 3:1, и еще более предпочтительно - в диапазоне от 1,7:1 до 2,5:1.The degree of curvature of the front end is usually greater than the degree of curvature of the rear end. In particular, when both ends of the granules are spherical, their radii R'1 and R'2 are such that the radius R'1 of the rear end is greater than the radius R'2 of the front end, as can be seen in FIG. 3C. In General, the ratio R'1: R'2 may be in the range from 1.1: 1 to 4: 1, preferably in the range from 1.5: 1 to 3: 1, and even more preferably in the range from 1 , 7: 1 to 2.5: 1.

Тело 200 каждой гранулы имеет край 210, и каждый из ее переднего и заднего концов 220 и 240, соответственно, имеет край 230 и 250, соответственно, которые могут отстоять друг от друга в области перехода тела 200 к переднему и/или заднему концу, как можно видеть, например, на фиг. 6 и фиг. 7.The body 200 of each granule has an edge 210, and each of its front and rear ends 220 and 240, respectively, has an edge 230 and 250, respectively, which can be spaced from each other in the transition region of the body 200 to the front and / or rear end, as can be seen, for example, in FIG. 6 and FIG. 7.

Как уже указывалось выше в связи с броневой пластиной 10, броневая пластина 100 может изготовляться способом, раскрытым в заявке на патент США US 2007/003407, поданной заявителем настоящей заявки.As already mentioned above in connection with the armor plate 10, the armor plate 100 can be manufactured by the method disclosed in US patent application US 2007/003407, filed by the applicant of this application.

Как показано на чертежах от фиг. 8 до фиг. 11, гранулы 120 выстроены в полости 320 формы 280 в виде сотовой структуры или иным обеспечивающим преимущество образом для образования главный броневой слой (см. фиг. 11), при этом их куполообразные передние концы 220, обращенные к днищу полости 320. Боковые стенки 300 формы 280 сдвигаются до тех пор, пока гранулы главного броневого слоя 180 не окажутся плотно упакованными.As shown in the drawings from FIG. 8 to FIG. 11, the granules 120 are lined up in the cavity 320 of the mold 280 in the form of a honeycomb structure or otherwise providing an advantage for the formation of the main armor layer (see FIG. 11), with their domed front ends 220 facing the bottom of the cavity 320. Side walls 300 of the form 280 are shifted until the granules of the main armor layer 180 are tightly packed.

Связующий материал вводится в форму 280 для заполнения зазоров между гранулами и полностью покрывает их, в том числе их задние концы 240, достигая передних концов 220 гранул 120 и 140, которые в данном случае обращены книзу. Связующая матрица 260 выполнена с возможностью связывания гранул 120 и 140 между собой и с соседними слоями.Binder material is introduced into mold 280 to fill the gaps between the granules and completely covers them, including their rear ends 240, reaching the front ends 220 of the granules 120 and 140, which in this case are turned down. The binder matrix 260 is configured to bond the granules 120 and 140 with each other and with adjacent layers.

Благодаря куполообразной форме передних концов 220 гранул главного броневого слоя 180, связующий материал полностью покрывает поверхность гранул и поверхность фронтального слоя 190, обеспечивая повышение связывания (адгезии) фронтального слоя с главным броневым слоем 180.Due to the domed shape of the front ends 220 of the granules of the main armor layer 180, the binder material completely covers the surface of the granules and the surface of the front layer 190, providing an increase in the bonding (adhesion) of the front layer to the main armor layer 180.

Благодаря тому, что, как описывалось выше, задние концы 240 гранул 120 имеют периферийные части 240'', количество связующего материала в областях 230 броневой пластины (см. фиг. 8) между центральными частями 240' соседних гранул 180 увеличивается, повышая, тем самым, связывание гранул друг с другом в этих областях.Due to the fact that, as described above, the rear ends 240 of the granules 120 have peripheral parts 240 ″, the amount of binder in the areas 230 of the armor plate (see FIG. 8) between the central parts 240 ′ of adjacent granules 180 increases, thereby increasing bonding granules to each other in these areas.

Наконец, благодаря тому, что радиус кривизны задних концов 240 цельных гранул 120 уменьшен относительно радиуса кривизны их передних концов 220, площадь S поверхности контакта (см фиг. 8) между цельными гранулами 120 и полыми гранулами 140 увеличивается, обеспечивая, тем самым, лучшую опору для полых гранул 140.Finally, due to the fact that the radius of curvature of the rear ends 240 of the whole granules 120 is reduced relative to the radius of curvature of their front ends 220, the area S of the contact surface (see FIG. 8) between the solid granules 120 and the hollow granules 140 increases, thereby providing better support for hollow granules 140.

Броневая пластина 10 может использоваться также и без главной броневой панели, описанной выше, и это касается, в частности, бронированных транспортных средств, например, грузовых машин, у которых нет места для размещения главной броневой панели.The armor plate 10 can also be used without the main armor panel described above, and this applies in particular to armored vehicles, for example, trucks, which do not have space for the main armor panel.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что без выхода за объем предлагаемой полезной модели возможны ее многочисленные варианты и модификации, mutatis mutandis.Specialists in the art should understand that without going beyond the scope of the proposed utility model, its numerous variations and modifications are possible, mutatis mutandis.

Claims

1. An armor plate for use in ballistic protection of an object from damaging elements arriving from the direction of the expected threat, having an outer surface facing the expected threat, and containing the main armor layer with granules of the first type made of high-density ballistic material S ₁ and having characteristic diameter D _P, and the second type of beads which have a low density section with a central axis oriented transversely of said outer surface along which varied by necks least partly located, said low-density section, whereby this section of the low density granules have a density of a second type S ₂ ranging 0≤S ₂ << S _1, the pellets of the second type have a characteristic diameter D _OUT, substantially equal to said diameter D _P , wherein the low density section has an inner diameter D _IN such that D _IN <D _OUT , wherein each of the granules of the second type is surrounded only by granules of the first type, and each of at least the granules of the first type has a body with an axis of symmetry twisted ed or a domed front end capable of receiving an impact, and an opposite rear end having a central part and a peripheral part mating with said body, said peripheral part having at least a part thereof having such an orientation with respect to the axis of symmetry, which differs from the orientation of the central part, at least in the cross-sectional view of the granule along the plane in which the axis of symmetry lies, characterized in that the radius of curvature of the front end differs from the radius of curvature of the rear end.

2. The armor plate according to claim 1, in which the radius of curvature of said rear end is greater than the radius of curvature of the front end.

3. The armor plate according to claim 2, in which the ratio of the radius of curvature of the front end to the radius of curvature of the rear end is in the range from 1.1: 1 to 4: 1.

4. The armor plate according to claim 3, in which the ratio of the radius of curvature of the front end to the radius of curvature of the rear end is in the range from 1.5: 1 to 3: 1.

5. The armor plate according to claim 3 or 4, in which the ratio of the radius of curvature of the front end to the radius of curvature of the rear end is in the range from 1.7: 1 to 2.5: 1.

6. The armor plate according to claim 2, in which the central part is flat and oriented perpendicular to the axis of symmetry, while the peripheral part has the shape of a truncated cone or is curved in a convex manner.

7. The armor plate according to claim 2, in which the central part is convex, while its radius of curvature is less than the radius of curvature of the front end.

8. The armor plate according to claim 7, in which the radius of curvature of the Central part is equal to the radius of curvature of the front end or exceeds it, while the peripheral part has the same radius of curvature as the Central part.

9. The armor plate according to claim 1, in which the body of the granule, at least in the interface with the peripheral part, has a maximum size D in the direction perpendicular to the axis of symmetry, and the size d of the central part in the same direction is with said size D in the following ratio: 0.2D≤d≤0.9D.

10. The armor plate according to claim 1, in which the body of the granule has a diameter D that is greater than the total height H of the granule.

11. The armor plate according to claim 1, in which the ratio of the diameter D of the body of the granule to its total height N is in the range from 1: 1 to 4: 1.

12. The armor plate according to claim 2, in which the main armor layer is enclosed in a matrix of a binder material, and at least one of the layers, front and / or rear, is made of a material different from the binder material and is attached to the main armor layer with said binder material.

13. The armor plate of claim 12, wherein the frontal layer has a shape at the bottom of the cavity defined by it, substantially coinciding with the shape of the domed ends of the granules in the main armor layer.

14. The armor plate according to claim 1, in which the shape of the granules of the second type essentially coincides with the shape of the granules of the first type.