CN117989949A - 一种多层级近场爆炸防护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层级近场爆炸防护结构，目的是解决近场爆炸防护结构质量大、吸收耗散冲击波能力不足，或难以同时防弹和防爆、结构设计与毁伤过程不匹配等问题。本发明呈长方体板状，由陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层、纤维层合板缓冲层、聚脲涂覆层组成。聚脲涂覆层在两表面涂覆厚度不同，聚脲涂覆层厚的一面为迎弹面，聚脲涂层薄的一面为背弹面。陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层、纤维层合板缓冲层由抗弹面向背弹面按照在各层表面涂抹热熔胶，而后真空热压的方法进行层合。热压层合整体成型后包裹聚脲涂覆层以封装。本发明减轻了总体质量，提高了对冲击能量的吸收和对破片的防护能力，解决了传统防护结构对复杂载荷综合防护能力不足的问题。

Description

一种多层级近场爆炸防护结构

技术领域

本发明属于一种近场爆炸防护结构，具体涉及一种多层级复合近场爆炸防护结构。

背景技术

近场爆炸防护无论是在军事领域还是民用领域都极为重要，在国防军事、化工生产、公共安全、科学研究等领域有着广泛应用。在国防军事领域，近场爆炸防护结构是演习演训和实战中保护重要武器装备、作战有生力量的重要装置；在化工生产领域，为预防意外爆炸事故发生造成重大财产损失和人员伤亡，抗爆结构可以提供有效防护；在公共安全领域，处理人员需要配备近场爆炸防护结构保证安全处置；在科学研究领域，近场爆炸防护结构是研究近场爆炸的重要实验装备。

传统防护结构主要通过材料厚度增加和材料刚度的提高来提高防护能力，实现阻挡破片的作用，可以对装备和人员起到一定的保护作用。这种防护结构原理简单，设计也不复杂，但是仍存在着不足，常见的防护结构通常选择钢作为材料，存在着质量大、安装复杂等问题，同时传统靶板还存在着对冲击波防护效果差的问题。为了提高防护结构的综合防护能力，同时减轻防护结构的质量，多层级复合结构具有广阔的应用前景。多层级复合结构具有同时阻挡破片、吸收冲击能量、阻隔爆轰产物的优点，已引起近场爆炸防护领域的普遍重视，国内外广泛开展针对抗弹、吸能的多层级复合结构研究。目前以公开的多层级复合结构，如公开号CN113844124A的多层级复合防护结构及其制备方法、CN208520268U车辆多层级爆炸防护装置，只考虑了通过多层级结构实现防弹或防爆的需求，未根据侵彻毁伤和爆炸毁伤的过程进行结构设计，难以同时满足防弹和防爆的需求。

因此，从实际情况出发，结合同时满足防弹和防爆的安全防护需求，研发同时具备较好防弹和防爆能力的多层级复合防护结构，是近场爆炸防护领域极为关注的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对传统近场爆炸防护结构质量大、只能针对破片进行防护、吸收耗散冲击波能力不足，现有多层级防护结构难以同时满足防弹和防爆需求、结构设计与毁伤过程不匹配等问题，提供一种多层级复合近场爆炸防护结构，减轻近场爆炸防护结构总体质量，提高对冲击能量的吸收，同时提升对破片的防护能力。

本发明的技术方案是：

本发明多层级近场爆炸防护结构整体呈长方体板状，由陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层、纤维层合板缓冲层以及外部包裹封装的聚脲涂覆层组成。聚脲涂覆层在两表面涂覆厚度不同，聚脲涂覆层较厚的一面为多层级近场爆炸防护结构的迎弹面，聚脲涂层较薄的一面为多层级近场爆炸防护结构的背弹面。本发明多层级近场爆炸防护结构整体厚度为D，满足10mm<D<200mm，长度为A，满足100mm<A<1000mm，宽度为B，满足100mm<B<1000mmA、B长度要求超过被保护结构尺寸。

陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层、纤维层合板缓冲层由抗弹面向背弹面按陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层、纤维层合板缓冲层的次序层合，按照在各层表面涂抹热熔胶，而后真空热压的方法进行层合。各层板长度、宽度相同，层合时各层板边沿对齐后进行热压，热压层合整体成型后在其外表面涂覆聚脲对整体进行封装。陶瓷抗弹层一面为迎弹面，纤维层合板缓冲层一面为背弹面，两层间为泡沫金属协调层。

聚脲涂覆层由聚脲和纤维增强网组成，聚脲涂覆层迎弹面厚度为d₁，背弹面厚度为d₂，纤维增强网厚度d₃，侧面厚度为d₄，满足0.1D<d₁<0.2D，0.05D<d₂<0.1D，0.05D<d₃<0.1D，0.05D<d₄<0.1D。聚脲密度在1.0g/cm³到2.0g/cm³之间，熔融温度在230℃到235℃之间，抗拉强度大于4MPa，断裂伸长率大于150％。纤维增强网内含于抗弹面的聚脲涂覆层中，纤维增强网密度在1.5g/cm³到2.0g/cm³之间，抗拉强度大于500MPa。聚脲涂覆层能够防止陶瓷抗弹层的裂纹扩展，同时自身具有较强韧性，可以提高陶瓷抗弹层抗弹能力。同时聚脲具有较好的防水、防腐的能力，能够对内部热压层合整体起到保护作用。本发明抗爆防护结构受到近场爆炸载荷加载时，聚脲涂覆层首先受到冲击波、爆轰产物以及破片的作用，聚脲涂覆层能够阻挡部分冲击波，同时可以阻挡爆轰产物的传播和与内部热压层合整体的接触作用，破片作用到抗弹面涂覆层后侵彻速度也将降低，背弹面的外部涂覆层对整体起到一定的背强支撑作用。

陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层、纤维层合板缓冲层组成多层级复合板。陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层、纤维层合板缓冲层均为长方体板状，由抗弹面向背弹面按陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层、纤维层合板缓冲层的次序层合，各层边沿对齐。陶瓷抗弹层厚度为h₁，满足0.1D<h₁<0.5D，长度等于A，宽度等于B，材料为高强陶瓷材料(如碳化硅、碳化硼)，密度在2.0g/cm³到4.0g/cm³之间，弹性模量大于300GPa，抗弯强度大于250MPa，莫氏刻痕硬度大于9.20。当破片击穿外部涂覆层后，将作用于陶瓷抗弹层，由于陶瓷材料具有较高的强度，金属破片在接触到陶瓷抗弹层1后将表现为脆性断裂，形成尺寸更小的破片，将有效降低破片的侵彻能力，对爆炸冲击波也具有一定阻挡作用。

泡沫金属协调层的厚度为h₂，满足0.1D<h₂<0.5D，长度等于A，宽度等于B，材料为泡沫金属，孔隙率小于40％，密度在0.2g/cm³到1.5g/cm³之间，孔结构选择闭孔。爆炸冲击波在泡沫金属内部会发生多次反射，因而泡沫金属协调层2能够有效吸收冲击波；同时还能为陶瓷抗弹层提供支撑，具有一定背强作用，抑制陶瓷抗弹层裂纹产生，也能对破片起到一定的阻挡作用。

纤维层合板缓冲层的厚度为h₃，满足0.1D<h₃<0.5D，长度等于A，宽度等于B，材料为纤维层合板，密度在0.8g/cm³到1.5g/cm³之间，强度大于2N/tex，模量大于80N/tex。本发明抗爆防护结构受到近场爆炸载荷加载时，纤维层合板缓冲层对击穿陶瓷抗弹层和泡沫金属协调层的破片进行阻挡，由于此时破片形状不规则，在纤维层合板缓冲层中弹道会发生偏转，能够对破片的残余动能进行有效消耗，避免抗爆防护结构被击穿。

将被保护结构置于本发明的背弹面，爆炸物置于本发明迎弹面，当爆炸物在本发明的迎弹面起爆后，爆炸会产生爆炸冲击波，高温高压的爆轰产物以及高速破片。本发明实验实现抗爆防护的过程主要分为四个阶段：

第一阶段，当爆炸物在本发明迎弹面爆炸发生爆炸时，迎弹面聚脲涂覆层首先承受爆炸冲击波，高温高压爆轰产物以及破片的作用，迎弹面聚脲涂覆层由聚脲和纤维增强网组成，具有较好的韧性，且在高温短时作用下物理性质不发生明显变化，能够阻挡高温高压爆轰产物的传播，吸收部分冲击波能量，同时有效衰减破片速度。

第二阶段，破片击穿迎弹面的聚脲涂覆层后与陶瓷抗弹层接触，破片发生脆性断裂，形成小尺寸形状不规则的破片，破片速度降低，陶瓷抗弹层发生破裂，形成陶瓷锥角和径向裂纹，在迎弹面的聚脲涂覆层的抑制作用下，发生一定程度的延伸。

第三阶段，冲击波到达泡沫金属协调层后，由于泡沫金属的多孔结构，将对冲击波能量进行有效吸收缓冲，降低冲击波强度，同时泡沫金属协调层还对陶瓷抗弹层具有一定支撑作用，抑制了陶瓷抗弹层径向裂纹的生长，破片也在该层受到衰减作用。

第四阶段，形状不规则的小尺寸破片在纤维层合板缓冲层中发生弹道偏转，破片的能量主要通过与纤维的摩擦、纤维的拉伸变形和纤维的拉伸断裂耗散，部分纤维发生熔融。最终将破片能量耗尽，防止被破片击穿损伤被保护结构，同时冲击波能量被吸收衰减失去毁伤能力，高温高压爆轰产物被本发明阻挡与被保护结构无接触，起到近场爆炸防护作用。

与现有技术相比，采用本发明可以达到以下有益效果：(1)本发明是由聚脲涂覆层、陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层和纤维层合板缓冲层组成的多层级复合防护结构，聚脲涂覆层为防护结构整体的包裹结构，陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层和纤维层合板缓冲层组成内部的多层级防护结构。外部聚脲涂覆层在迎弹面喷涂较厚起到吸能防护和保护内部结构的作用，内部的陶瓷抗弹层、泡沫金属协调层和纤维层合板缓冲层可以对近场爆炸的复杂载荷进行综合防护。内部防护结构层级设计按照冲击波、爆轰产物以及破片三种主要毁伤元的毁伤规律进行综合设计，陶瓷抗弹层和纤维层合板缓冲层能对破片进行有效防护，泡沫金属缓冲层能对冲击波能量进行有效吸收，防护结构整体对爆轰产物能够起到有效的阻隔作用。本发明解决了传统钢板防护结构对复杂载荷综合防护能力不足的问题。

(2)本发明内部多层级防护机构由聚脲涂覆层包覆封装，整体模块化，且密度相对钢板明显减小，在安装拆卸过程中，相较于传统钢制防护板，使用方式更加简单便携。传统钢板防护结构在安装时通常需要以焊接的方式固定在被防护结构和爆炸物中间，安装过程负责，且更换维修操作繁琐，本发明由于具有模块化的特性，在安装和更换时操作较传统结构更加简便，且密度小，使用场景更加广泛，解决了传统结构安装更换操作复杂和不便携的问题。

(3)相比于背景技术所述的多层级防护结构，本发明能同时满足防弹和防爆需求、结构设计与毁伤过程相匹配，既减轻近了场爆炸防护结构总体质量，又提高了对冲击能量的吸收，同时提升了对破片的防护能力。传统多层级防护结构防弹层常选用砂石或混凝土，吸能材料常选用钛合金或铝合金，本发明防弹层选择高强陶瓷材料，吸能材料选择泡沫金属，在抗弹强度和吸能效果方面都强于传统多层级防护结构。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图；

图2是图1A-A’方向剖视图；

图3是靶板在本发明实施例1保护下在0.3m爆距207.7gTNT变形破坏情况的效果图。图3(a)是靶板迎爆面的变形破坏情况图：图3(b)是靶板背面的变形破坏情况图：

图4是本发明实施例1在0.3m爆距207.7gTNT变形破坏情况的效果图。图4(a)是本发明实施例1迎爆面的变形破坏情况图：图4(b)是本发明实施例1背面的变形破坏情况图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明多层级近场爆炸防护结构整体呈长方体板状，由陶瓷抗弹层1、泡沫金属协调层2、纤维层合板缓冲层3以及外部包裹封装的聚脲涂覆层4组成。聚脲涂覆层4在两表面涂覆厚度不同，聚脲涂覆层较厚的一面为多层级近场爆炸防护结构的迎弹面，聚脲涂层较薄的一面为多层级近场爆炸防护结构的背弹面。本发明多层级近场爆炸防护结构整体厚度为D，满足10mm<D<200mm，长度为A，满足100mm<A<1000mm，A要求超过被保护结构的长；宽度为B，满足100mm<B<1000mm，B要求超过被保护结构的宽。

陶瓷抗弹层1、泡沫金属协调层2、纤维层合板缓冲层3由抗弹面向背弹面按陶瓷抗弹层1、泡沫金属协调层2、纤维层合板缓冲层3的次序层合，按照在各层表面涂抹热熔胶，而后真空热压的方法进行层合成为热压层合整体。陶瓷抗弹层1、泡沫金属协调层2、纤维层合板缓冲层3均为长方体板状，各层板长度、宽度相同，层合时各层板边沿对齐后进行热压，热压层合整体成型后在其外表面包裹聚脲涂覆层4对热压层合整体进行封装。陶瓷抗弹层1一面为迎弹面，纤维层合板缓冲层3一面为背弹面，两层间为泡沫金属协调层2。

聚脲涂覆层4由聚脲层41和纤维增强网42组成，聚脲涂覆层4迎弹面厚度为d₁，背弹面厚度为d₂，纤维增强网42厚度d₃，侧面厚度为d₄，满足0.1D<d₁<0.2D，0.05D<d₂<0.1D，0.05D<d₃<0.1D，0.05D<d₄<0.1D。聚脲层41密度在1.0g/cm³到2.0g/cm³之间，熔融温度在230℃到235℃之间，抗拉强度大于4MPa，断裂伸长率大于150％。纤维增强网42被聚脲层41包裹，纤维增强网42密度在1.5g/cm³到2.0g/cm³之间，抗拉强度大于500MPa。聚脲涂覆层4能够防止陶瓷抗弹层1的裂纹扩展，同时自身具有较强韧性，可以提高陶瓷抗弹层1抗弹能力。聚脲层41具有较好的防水、防腐的能力，能够对聚脲涂覆层4包裹的热压层合整体起到保护作用。本发明多层级近场爆炸防护结构受到近场爆炸载荷加载时，聚脲涂覆层4首先受到冲击波、爆轰产物以及破片的作用，聚脲涂覆层4阻挡部分冲击波，同时阻挡爆轰产物的传播和与热压层合整体的接触作用，破片作用到抗弹面涂覆层后侵彻速度也将降低，背弹面的外部涂覆层4对整体起到一定的背强支撑作用。

陶瓷抗弹层1厚度为h₁，满足0.1D<h₁<0.5D，长度等于A，宽度等于B，材料为高强陶瓷材料(如碳化硅、碳化硼)，密度在2.0g/cm³到4.0g/cm³之间，弹性模量大于300GPa，抗弯强度大于250MPa，莫氏刻痕硬度大于9.20。当破片击穿聚脲涂覆层4后，将作用于陶瓷抗弹层1，由于陶瓷材料具有较高的强度，金属破片在接触到陶瓷抗弹层1后将表现为脆性断裂，形成尺寸更小的破片，将有效降低破片的侵彻能力，对爆炸冲击波也具有一定阻挡作用。

泡沫金属协调层2的厚度为h₂，满足0.1D<h₂<0.5D，长度等于A，宽度等于B，材料为泡沫金属，孔隙率小于40％，密度在0.2g/cm³到1.5g/cm³之间，孔结构选择闭孔。爆炸冲击波在泡沫金属协调层2内部会发生多次反射，因而泡沫金属协调层2能够有效吸收冲击波；同时还能为陶瓷抗弹层1提供支撑，具有一定背强作用，抑制陶瓷抗弹层1产生裂纹，也能对破片起到一定的阻挡作用。

纤维层合板缓冲层3的厚度为h₃，满足0.1D<h₃<0.5D，长度等于A，宽度等于B，材料为纤维层合板，密度在0.8g/cm³到1.5g/cm³之间，强度大于2N/tex，模量大于80N/tex。本发明抗爆防护结构受到近场爆炸载荷加载时，纤维层合板缓冲层3对击穿陶瓷抗弹层1和泡沫金属协调层2的破片进行阻挡，由于此时破片形状不规则，在纤维层合板缓冲层3中弹道会发生偏转，能够对破片的残余动能进行有效消耗，避免抗爆防护结构被击穿。

本发明的一种实施例主要参数如下：A＝300mm，B＝300mm，D＝39mm，d₁＝2mm，d₂＝1mm，d₃＝1mm，d₄＝1mm，h₁＝6mm，h₂＝20mm，h₃＝10mm；陶瓷抗弹层1选用SiC陶瓷，密度为3.2g/cm³，弹性模量为350GPa，抗弯强度550MPa，莫氏刻痕硬度为9.30；泡沫金属协调层2选用泡沫铝，密度为0.48g/cm³；纤维层合板缓冲层3选用UHMWPE纤维板，密度为0.98g/cm³，强度为5N/tex，模量为85N/tex；聚脲41密度为1.06g/cm³，抗拉强度为15MPa，断裂伸长率为350％；纤维增强网42采用玻璃纤维材质，密度为2.5g/cm³，抗拉强度为6.5g/d。

根据上述实施例，选用616装甲钢板，在爆炸试验前，将多层级复合板背弹面粘贴于616装甲钢板的迎弹面，将616装甲钢板的迎弹面整体覆盖。

在近场爆炸发生时，主要载荷类型有：冲击波，破片和高温高压爆轰产物。根据上述参数开展爆炸试验，结果显示，迎弹面聚脲涂覆层4首先承载爆炸载荷，能够衰减破片速度、阻挡爆轰产物，破片抵达陶瓷抗弹层1后发生脆性断裂，形成小尺寸形状不规则的破片，破片速度降低，陶瓷层发生破裂，形成陶瓷锥角和径向裂纹，在迎弹面的聚脲涂覆层4的抑制作用下，发生一定程度的延伸，冲击波到达泡沫金属协调层2后，由于泡沫金属的多孔结构，将对冲击波能量进行有效吸收缓冲，降低冲击波强度，形状不规则的小尺寸破片在纤维层合板缓冲层3中发生弹道偏转，破片的能量主要通过与纤维的摩擦、纤维的拉伸变形和纤维的拉伸断裂耗散。

图3是靶板在本发明实施例1保护下在0.3m爆距207.7gTNT变形破坏情况的效果图。图3(a)是靶板迎爆面的变形破坏情况图：图3(b)是靶板背面的变形破坏情况图：从图3(a)可见无破片侵彻的弹孔；从图3(b)可见无明显背突。说明本发明实施例1实现了对破片和冲击波的综合防护。

图4是本发明实施例1在0.3m爆距207.7gTNT变形破坏情况的效果图。图4(a)是实施例1迎爆面的变形破坏情况图：图4(b)是实施例1背面的变形破坏情况图：从破坏形式可以看出，破片并未击穿本发明实施例1，陶瓷抗弹层1、纤维层合板缓冲层3和聚脲涂覆层4对破片起到了有效衰减耗能作用，泡沫金属协调层2对冲击波能量起到了有效吸收作用。

在0.3m爆距下，炸药采用207.7g当量的方形TNT药块，药块底部粘贴直径8mm的钢制球形破片，本发明实施例1迎爆面中心和边缘处受破片作用，外部涂层破坏，陶瓷破碎，背面无明显破坏，靶板未发生明显变形；虽无相同条件下试验数据，但与目前公开的多层级防护结构的一种实施例对比，该传统多层级防护结构的实施例由离散高韧层、隔板和防弹层组成，外部由壳体封装，离散高韧层选用陶瓷材料，防弹层选用砂石或水泥，隔板选用钢，按照防弹层、隔板和离散高韧层的顺序组装，并未考虑防护结构次序和爆炸载荷的匹配问题；相同面密度下离散高韧层对冲击波的吸收能力与本发明实施例1的泡沫金属协调层2相比较差，对破片的阻挡能力弱于本发明实施例1的纤维层合板缓冲层3；同时抗弹层水泥的抗弹效果在面密度相同时，弱于本发明实施例1的抗弹陶瓷层1；可见本发明在相同面密度下，对破片和冲击波的综合防护效果强于传统多层级复合防护结构。

Claims (7)

1.一种多层级近场爆炸防护结构，其特征在于多层级近场爆炸防护结构整体呈长方体板状，由陶瓷抗弹层(1)、泡沫金属协调层(2)、纤维层合板缓冲层(3)以及外部包裹封装的聚脲涂覆层(4)组成；聚脲涂覆层(4)在两表面涂覆厚度不同，聚脲涂覆层厚的一面为多层级近场爆炸防护结构的迎弹面，聚脲涂层薄的一面为多层级近场爆炸防护结构的背弹面；多层级近场爆炸防护结构整体厚度为D，长度A满足超过被保护结构的长；宽度B满足超过被保护结构的宽；

陶瓷抗弹层(1)、泡沫金属协调层(2)、纤维层合板缓冲层(3)由抗弹面向背弹面按陶瓷抗弹层(1)、泡沫金属协调层(2)、纤维层合板缓冲层(3)的次序层合，按照在各层表面涂抹热熔胶，而后真空热压的方法进行层合成为热压层合整体；陶瓷抗弹层(1)、泡沫金属协调层(2)、纤维层合板缓冲层(3)均为长方体板状，陶瓷抗弹层(1)、泡沫金属协调层(2)、纤维层合板缓冲层(3)长度、宽度相同，层合时陶瓷抗弹层(1)、泡沫金属协调层(2)、纤维层合板缓冲层(3)边沿对齐后进行热压，热压层合整体成型后在其外表面包裹聚脲涂覆层(4)对热压层合整体进行封装；陶瓷抗弹层(1)一面为迎弹面，纤维层合板缓冲层(3)一面为背弹面，两层间为泡沫金属协调层(2)；

陶瓷抗弹层(1)长度等于A，宽度等于B，采用高强陶瓷材料制备；陶瓷抗弹层(1)降低破片的侵彻能力，对爆炸冲击波具有阻挡作用；

泡沫金属协调层(2)的长度等于A，宽度等于B，材料为泡沫金属；泡沫金属协调层(2)吸收冲击波，并为陶瓷抗弹层(1)提供支撑，抑制陶瓷抗弹层(1)产生裂纹，对破片起到阻挡作用；

纤维层合板缓冲层(3)的长度等于A，宽度等于B，材料为纤维层合板；纤维层合板缓冲层(3)对击穿陶瓷抗弹层(1)和泡沫金属协调层(2)的破片进行阻挡，对破片的残余动能进行消耗，避免抗爆防护结构被击穿；

聚脲涂覆层(4)由聚脲层(41)和纤维增强网(42)组成，聚脲涂覆层(4)迎弹面厚度为d₁大于背弹面厚度d₂；纤维增强网(42)被聚脲层(41)包裹，聚脲涂覆层(4)防止陶瓷抗弹层(1)的裂纹扩展并提高陶瓷抗弹层(1)抗弹能力，并对热压层合整体起到保护作用；当多层级近场爆炸防护结构受到近场爆炸载荷加载时，聚脲涂覆层(4)受到冲击波、爆轰产物以及破片的作用，聚脲涂覆层(4)阻挡部分冲击波，同时阻挡爆轰产物的传播和与热压层合整体的接触作用，降低破片作用到抗弹面涂覆层后侵彻速度，背弹面的外部涂覆层(4)对整体起背强支撑作用。

2.如权利要求1所述的一种多层级近场爆炸防护结构，其特征在于所述多层级近场爆炸防护结构的整体厚度D满足10mm<D<200mm，长度A满足100mm<A<1000mm；宽度B满足100mm<B<1000mm。

3.如权利要求1所述的一种多层级近场爆炸防护结构，其特征在于所述聚脲涂覆层(4)的迎弹面厚度d₁满足0.1D<d₁<0.2D，背弹面厚度d₂满足0.05D<d₂<0.1D，所述纤维增强网(42)的厚度d₃满足0.05D<d₃<0.1D，聚脲涂敷层(4)侧面厚度d₄满足0.05D<d₄<0.1D。

4.如权利要求1所述的一种多层级近场爆炸防护结构，其特征在于所述聚脲层(41)密度在1.0g/cm³到2.0g/cm³之间，熔融温度在230℃到235℃之间，抗拉强度大于4MPa，断裂伸长率大于150％；纤维增强网42密度在1.5g/cm³到2.0g/cm³之间，抗拉强度大于500MPa。

5.如权利要求1所述的一种多层级近场爆炸防护结构，其特征在于所述陶瓷抗弹层(1)厚度h₁满足0.1D<h₁<0.5D，采用的高强陶瓷材料为碳化硅或碳化硼，密度在2.0g/cm³到4.0g/cm³之间，弹性模量大于300GPa，抗弯强度大于250MPa，莫氏刻痕硬度大于9.20。

6.如权利要求1所述的一种多层级近场爆炸防护结构，其特征在于所述泡沫金属协调层(2)的厚度h₂满足0.1D<h₂<0.5D，采用的泡沫金属孔隙率小于40％，密度在0.2g/cm³到1.5g/cm³之间，孔结构为闭孔。

7.如权利要求1所述的一种多层级近场爆炸防护结构，其特征在于所述纤维层合板缓冲层(3)的厚度h₃满足0.1D<h₃<0.5D，采用的纤维层合板的密度在0.8g/cm³到1.5g/cm³之间，强度大于2N/tex，模量大于80N/tex。