CN103822541A - 防弹装甲模块的层结构 - Google Patents

Abstract

一种防弹装甲模块的层结构，防弹装甲模块的层结构，由外向内依次为钛合金薄板、防弹陶瓷层、氯丁橡胶层、泡沫铝层、钛合金层，其技术要点是：所述陶瓷层与泡沫铝层之间设有氯丁橡胶层，防弹装甲模块的层结构设置在钛合金薄板五面约束盒内，约束盒底部设有凸缘，陶瓷层外侧为冠状结构。解决了现有披挂式装甲厚重不利于组装，损坏时不利于更换等使用不方便的问题。可根据不同的车型、部位使用相对应的披挂栏栅，在栏栅的定位框中固定本发明层状结构制成的标准化装甲模块。装配简单快捷，节约制造与仓储成本。可根据零部件损坏情况更换相应的防弹装甲模块，延续防弹能力。可将披挂防弹装甲拆分后回收，分类归仓保管。

Description

防弹装甲模块的层结构

技术领域

本发明涉及一种防弹装甲结构，具体说是一种防弹装甲模块的层结构。

背景技术

轻型装备防护复合装甲模块，在战时披挂在指挥车或方舱外部，防弹标准是7.62mm步枪子弹100m内射击。中型装备防护复合装甲模块，战时披挂在运兵车、弹药运输车或导弹运输车的外部，防弹标准是12.7mm子弹100m内射击。重型装备防护复合装甲模块，战时披挂在装甲车或自行火炮攻击性装备外部，防护标准是步兵的穿甲弹或枪榴弹。

现有的中型装备以上的防护复合装甲，往往重量过大增加车身负担。模块过大，非战斗状态下，不能拆卸。战斗状态下，无法快速组装，并且不便于仓储。规格不统一，部分装甲损坏时，无法进行局部更换，使用成本高，效果差。层复合结构强度低、阻尼性能差、制作工艺复杂、成本高。此外，由于现有的披挂式装甲的固定螺栓位于装甲外层，在受到射弹击中后，如果损害到紧固螺丝，披挂装甲难以拆卸。为此需要一种更实用的防弹装甲模块的层结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种防弹装甲模块的层结构，从根本上解决了上述问题。

本发明的目的是这样实现的：该防弹装甲模块的层结构由外向内依次为钛合金薄板、防弹陶瓷层、氯丁橡胶层、泡沫铝层、钛合金层，其技术要点是：所述陶瓷层与泡沫铝层之间设有氯丁橡胶层，防弹装甲模块的层结构设置在钛合金薄板五面约束盒内，约束盒底部设有凸缘，陶瓷层外侧为冠状结构。

所述氯丁橡胶层的密度为1.23~1.27g/cm³，扯断力4.0~8.0Mpa，伸长率300~500%，邵氏硬度75°~80°。

所述泡沫铝层厚度15.0~25.0mm，气泡直径2.0~3.0mm，密度0.38~0.42g/cm³。

所述泡沫铝层由下述组分构成，铜2.9~3.1wt%、余量铝。

所述钛合金由下述组分构成，铝7.9~8.1wt%、钼0.9~1.1wt%、钒0.9~1.1wt%、余量钛。

所述钛合金抗拉强度875~925MPa，屈服强度800~850MPa，延伸率8~12%，杨氏模量2600~2800GPa，冲击韧性20.3~33.9J，疲劳极限565MPa。

该防弹装甲模块的层结构组成的模块式防弹装甲，其技术要点是：所述防弹装甲包括栏栅板、若干约束盒底部凸缘固定在栅板上的模块式装甲。

本发明具有的优点及积极的技术效果是：防弹装甲模块约束盒采用钛合金薄板制作，外形尺寸统一，约束盒底部设置（焊接）有标准尺寸的凸缘，在模块安装在披挂栏栅板上时有插销配合起定位和固定作用。模块层结构由外向内依次为陶瓷层、氯丁橡胶层、泡沫铝层、钛合金层。外层的钛合金薄板是防崩落层，接着是防弹陶瓷层，在射弹侵彻装甲时，射弹撞击防弹陶瓷的瞬间能够被成功抵御，防弹陶瓷块呈粉碎状态，最大限度吸收了撞击能量。陶瓷层外侧为冠状结构，以应对现代枪械射速快、弹着点密集的特点。当枪弹击中陶瓷表面时，在冠状结构表面产生分力，使枪弹侧向偏离，减轻枪弹对装甲的正面冲击力，提高复合装甲的防护能力。背衬消耗枪弹动能的阻尼材料层：依次叠合的氯丁橡胶层、泡沫铝层、钛合金层。这种结构功能是吸收消耗防弹陶瓷传递过来的枪弹剩余能量。

本发明在对现有军事车辆不进行改装的情况下，只在车辆外披挂安装一个栏栅挂架，将标准尺寸的装甲模块插入栏栅，即可组合成为防弹装甲。根据车型外部尺寸设计制作装甲披挂栏栅板，轻型的采用铝金属材料，重型的采用钛金属材料。复合装甲模块插口尺寸统一，标准化、轻型化、高强度，使装备的军事车辆根据需要具备相应的防弹能力。

根据不同的车型、部位使用相对应的披挂栏栅，在栏栅的定位框中固定本发明层状结构制成的装甲模块。装配简单快捷，节约制造与仓储成本。战时，通过运输车运至相应的作战单位。方便集约化、数字化管理。作战间隙，可根据零部件损坏情况更换相应的防弹装甲模块，延续防弹能力。作战结束时，可将披挂防弹装甲拆分后回收，分类归仓保管。可根据实际需要应用在指挥车或运兵车底部的防雷装甲或驾驶室的防弹装甲。综上所述，由本发明制成的防弹装甲可靠性高，可以适应不同位置、方向。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

附图标记说明：1冠状结构、2蒙皮、3陶瓷层、4氯丁橡胶层、5泡沫铝层、6钛合金层、7凸缘。

图1是陶瓷层的外观示意图；

图2是装甲模块的剖视结构示意图；

图3是栅板的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

       根据图1~3详细说明本发明的具体结构。该防弹装甲模块的层结构，包括由外向内依次设置在约束盒内的蒙皮、氯丁橡胶层、陶瓷层、泡沫铝层、钛合金层。约束盒底部设有凸缘，陶瓷层外侧为冠状结构。约束盒由钛或铝金属板冲压拉伸而成，各层结构采用压力装配方法封焊在盒内，靠胶板的弹力约束在盒内。将上述结构制成模块式防弹装甲，则包括栏栅板、若干约束盒底部凸缘固定在栅板上的模块式装甲。

蒙皮由密度为4.49~5.53g/cm³的钛合金制成，厚度0.5mm，密度约4.51g/cm³，防止陶瓷崩落产生次生危害。

陶瓷层采用常用的防弹陶瓷，厚度10~25mm，密度3.0~5.0g/cm³，如碳化硼或白刚玉。

氯丁橡胶层厚度5mm，密度为1.23~1.27g/cm³，扯断力4.0~8.0Mpa，伸长率300~500%，邵氏硬度75°~80°。

泡沫铝层厚度18.0mm，气泡直径2.0~3.0mm，密度0.38~0.42g/cm³。泡沫铝层由2.9~3.1wt%铜、余量铝制成。

钛合金由下述组分构成，铝8.1wt%、钼1.1wt%、钒1.1wt%、钛89.7wt%。抗拉强度875~925MPa，屈服强度800~850MPa，延伸率8~12%，杨氏模量2600~2800GPa，冲击韧性20.3~33.9J，疲劳极限565MPa的合金板。

整个模块厚度为36.5~64.0mm，长100mm宽100mm，重量1476~1500g。

采用真空自耗电弧炉三次熔炼，低间隙，三墩三拔，两次回火，最终回火温度400℃保温1h。冠状陶瓷层购置于河南济源兄弟材料有限公司。

实施例2

       蒙皮厚度为0.6mm，陶瓷层厚度为16.0mm，氯丁橡胶层厚度为8.0mm，泡沫铝层厚度为20.0mm，钛合金层厚度为8.0mm。钛合金由下述组分构成，铝7.9wt%、钼0.9wt%、钒0.9wt%、钛90.3wt%。

实施例3

       蒙皮厚度为0.8mm，陶瓷层厚度为14.0mm，氯丁橡胶层厚度为10.0mm，泡沫铝层厚度为18.0mm，钛合金层厚度为6.0mm。钛合金由下述组分构成，铝8.0wt%、钼0.9wt%、钒1.1wt%、钛90.0wt%。

实施例4

       蒙皮厚度为1.0mm，陶瓷层厚度为12.0mm，氯丁橡胶层厚度为6.0mm，泡沫铝层厚度为25.0mm，钛合金层厚度为4.0mm。钛合金由下述组分构成，铝7.9wt%、钼1.1wt%、钒1.1wt%、钛89.9wt%。

表1 实施例1~4钛合金各成分含量

表2 实施例1~4各层参数

表3 实施例1~5层状结构制成的防弹模块的防弹性能

 

Claims (7)

1.一种防弹装甲模块的层结构，由外向内依次为钛合金薄板、防弹陶瓷层、氯丁橡胶层、泡沫铝层、钛合金层，其特征在于：所述陶瓷层与泡沫铝层之间设有氯丁橡胶层，防弹装甲模块的层结构设置在钛合金薄板五面约束盒内，约束盒底部设有凸缘，陶瓷层外侧为冠状结构。

2.根据权利要求1所述的防弹装甲模块的层结构，其特征在于：所述氯丁橡胶层的密度为1.23~1.27g/cm³，扯断力4.0~8.0Mpa，伸长率300~500%，邵氏硬度75°~80°。

3.根据权利要求1所述的防弹装甲模块的层结构，其特征在于：所述泡沫铝层厚度15.0~25.0mm，气泡直径2.0~3.0mm，密度0.38~0.42g/cm³。

4.根据权利要求1所述的防弹装甲模块的层结构，其特征在于：所述泡沫铝层由下述组分构成，铜2.9~3.1wt%、余量铝。

5.根据权利要求1所述的防弹装甲模块的层结构，其特征在于：所述钛合金由下述组分构成，铝7.9~8.1wt%、钼0.9~1.1wt%、钒0.9~1.1wt%、余量钛。

6.根据权利要求1所述的防弹装甲模块的层结构，其特征在于：所述钛合金抗拉强度875~925MPa，屈服强度800~850MPa，延伸率8~12%，杨氏模量2600~2800GPa，冲击韧性20.3~33.9J，疲劳极限565MPa。

7.一种权利要求1所述防弹装甲模块的层结构组成的模块式防弹装甲，其特征在于：所述防弹装甲包括栏栅板、若干约束盒底部凸缘固定在栅板上的模块式装甲。

Images