CN205156751U - 纳米碳纤维复合材料防弹头盔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔，属于防弹头盔领域，包括头盔主体，所述头盔主体采用纳米碳纤维复合材料制成，所述头盔主体具有内表面以及外表面，所述头盔主体的内表面以及外表面分别设置有防弹芳纶纤维层。该防弹头盔的结构简单合理，加工制造方便，制造成本低；同时，该防弹头盔在减轻了防弹头盔的重量的同时提供了更好的防弹效果，有效保护使用者的头部，既提高了使用者的安全性，又不会影响使用者的机动性，确保了单兵作战能力。

Description

纳米碳纤维复合材料防弹头盔

技术领域

本实用新型涉及防弹头盔领域，具体而言，涉及一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔。

背景技术

目前，军队越来越重视士兵的单兵作战能力，头盔是士兵作战时必不可少的防护装备，头盔的防弹性能一直是各国研究的热点。头盔防弹性能的研究主要从材质和结构两方面对其进行改进，头盔的制造材料经历了由金属到非金属复合材料的一个过程。两种防弹材料的防弹机理有本质的区别，金属材料防弹主要是通过弹开弹头或弹片来达到防弹的目的，而非金属复合材料头盔主要是依靠高性能材料消耗弹头的能量从而起到防弹的效果。其中金属头盔质量都较重，太薄时不足以起到防弹效果，太厚又严重影响士兵的机动性；非金属复合材料头盔，主要以凯夫拉材质为主，纯粹凯夫拉材质的头盔造价昂贵，其重量也都在1kg以上，且硬度较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔，以改善现有技术的防弹头盔防弹制造成本高以及防弹头盔的重量大降低士兵机动性的问题。

本实用新型是这样实现的：

基于上述目的，本实用新型提供了一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔，包括头盔主体，所述头盔主体采用纳米碳纤维复合材料制成，所述头盔主体具有内表面以及外表面，所述头盔主体的内表面以及外表面分别设置有防弹芳纶纤维层。

优选的，所述头盔主体的外表面设置有2层或者3层所述防弹芳纶纤维层。

优选的，所述头盔主体的内表面设置有2层或者3层所述防弹芳纶纤维层。

优选的，所述防弹头盔的外表面设置有多个第一卡槽，所述内表面的防弹芳纶纤维层通过所述多个第一卡槽卡紧连接于所述防弹头盔。

优选的，所述防弹头盔的外表面设置有多个第二卡槽，所述内表面的防弹芳纶纤维层通过所述多个第二卡槽卡紧连接于所述防弹头盔。

优选的，所述头盔主体还包括缓冲层，所述缓冲层贴合在所述头盔主体的内表面的防弹芳纶层上。

优选的，所述缓冲层的截面呈蜂窝状。

优选的，所述纳米碳纤维复合材料防弹头盔还包括用于将所述头盔主体固定在人体头部的系带，所述系带与所述头盔主体固定连接。

优选的，所述系带具有第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部通过卡扣连接。

优选的，所述卡扣具有卡槽以及卡接件，所述卡槽与所述卡接件分别固定连接所述第一连接部以及所述第二连接部，所述卡接件卡紧在所述卡槽内。

本实用新型的有益效果是：

综上所述，本实用新型提供了一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔，该防弹头盔的结构简单合理，加工制造方便，制造成本低；同时，该防弹头盔在减轻了防弹头盔的重量的同时提供了更好的防弹效果，有效保护使用者的头部，既提高了使用者的安全性，又不会影响使用者的机动性，确保了单兵作战能力。具体如下：

该防弹头盔包括头盔主体，所述头盔主体采用纳米碳纤维复合材料制成，其制造成本低，重量轻；且所述头盔主体的内表面以及外表面分别设置有防弹芳纶纤维层，在子弹、子弹的二次碎片以及炸弹和手榴弹等爆炸时产生的弹片击中头盔主体时，首先与外部的防弹芳纶纤维层接触，该防弹芳纶纤维层能够吸收子弹或碎片的部分能量，以降低子弹击中头盔主体的速度，并在一定程度上改变子弹或碎片的运动方向，所述盔体在接触到经过减速和转向的子弹或碎片后，能够确保头盔主体不被击穿，以防护头部的安全；并且，头盔主体内表面还具有防弹芳纶纤维层，进一步保证了使用者头部的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的纳米碳纤维复合材料防弹头盔的实施例一的结构图；

图2为本实用新型提供的纳米碳纤维复合材料防弹头盔的实施例一的截面图；

图3为本实用新型提供的纳米碳纤维复合材料防弹头盔的实施例一的结构变形图；

图4为本实用新型提供的纳米碳纤维复合材料防弹头盔的实施例二的结构一的截面图；

图5为本实用新型提供的纳米碳纤维复合材料防弹头盔的实施例二的结构二的截面图；

图6为本实用新型提供的纳米碳纤维复合材料防弹头盔的实施例二的结构三的截面图。

附图标记汇总：

头盔主体100，防弹芳纶纤维层200，

第一卡槽101，第二卡槽102，缓冲层103，系带104。

具体实施方式

金属材料防弹主要是通过弹开弹头或弹片来达到防弹的目的，而非金属复合材料头盔主要是依靠高性能材料消耗弹头的能量从而起到防弹的效果。其中金属头盔质量都较重，太薄时不足以起到防弹效果，太厚又严重影响士兵的机动性；非金属复合材料头盔，主要以凯夫拉材质为主，纯粹凯夫拉材质的头盔造价昂贵，其重量也都在1kg以上，且硬度较低

鉴于此，本实用新型的设计者设计了一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔，该防弹头盔在减轻了头盔重量的同时还具有良好的防弹性能，既有效保护了使用者的头部安全，又不会影响使用者的单兵作战性能。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1-3，本实施例提供了一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔，包括头盔主体100，所述头盔主体100采用纳米碳纤维复合材料制成，所述头盔主体100具有内表面以及外表面，所述头盔主体100的内表面以及外表面分别设置有防弹芳纶纤维层200。

本实施例提供的防弹头盔，其结构简单合理，加工制造方便，制造成本低；同时，该防弹头盔在减轻了防弹头盔的重量的同时提供了更好的防弹效果，有效保护使用者的头部，既提高了使用者的安全性，又不会影响使用者的机动性，确保了单兵作战能力。具体如下：

该防弹头盔包括头盔主体100，头盔主体100的形状与传统的防弹头盔一样，具有容纳使用者的头部的空腔，使用者将防弹头盔佩戴在头部后，能够保护头部的整个部位，降低使用者受伤的几率。显然，防弹头盔的尺寸多种多样，不同的使用者按需进行选择，佩戴时更加舒适，提高了使用者的行动力，防护效果好。

本实施例提供的防弹头盔，其头盔主体100采用纳米碳纤维复合材料制成，该头盔主体100的强度高于四倍高锰钢的强度，重量小于同体积的铝制头盔的重量的1/3，能够兼备防弹性能以及机动性能，提高士兵的单兵作战能力。相比于现有技术的采用凯夫拉材质制成的防弹头盔，本实施例防弹头盔的制造成本低，节省了大量的资源；而采用凯夫拉材质制成的防弹头盔，其重量也都在1kg以上，不便于使用。

本实施例提供的防弹头盔，所述头盔主体100的内表面以及外表面分别设置有防弹芳纶纤维层200，在子弹、子弹的二次碎片以及炸弹和手榴弹等爆炸时产生的弹片击中头盔主体100时，首先与外部的防弹芳纶纤维层200接触，该防弹芳纶纤维层200能够吸收子弹或碎片的部分能量，以降低子弹击中头盔主体100的速度，并在一定程度上改变子弹或碎片的运动方向，所述盔体在接触到经过减速和转向的子弹或碎片后，能够确保头盔主体100不被击穿，以防护头部的安全；并且，头盔主体100内表面还具有防弹芳纶纤维层200，子弹穿过头盔主体100后，其大部分能量已经损失，内层的芳纶纤维能够截获这部分子弹，从而进一步确保头盔的防弹性能，保护使用者安全。

芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、重量轻等优点，有效提高了防弹头盔的防弹效果。

显然，在实际加工过程中，防弹芳纶纤维层200的层数按需设置，该实施例的优选方案中，所述头盔主体100的外表面设置有2层或者3层所述防弹芳纶纤维层200。防弹头盔的加工制造灵活，使用范围更广，保护效果更好。可以设置为2层防弹芳纶层，防弹效果好，节省了制造成本，提高了生产效率；也可以设置为3层防弹芳纶纤维层200，子弹射击在防弹芳纶纤维层200后，子弹消耗的能量更多，子弹不易打穿头盔主体100，使用更加安全。

该实施例的优选方案中，所述头盔主体100的内表面设置有2层或者3层所述防弹芳纶纤维层200。防弹头盔的加工制造灵活，使用范围更广，保护效果更好。可以设置为2层防弹芳纶层，防弹效果好，节省了制造成本，提高了生产效率；也可以设置为3层防弹芳纶纤维层200，子弹射击在防弹芳纶纤维层200后，子弹消耗的能量更多，子弹不易打穿头盔主体100，使用更加安全。

由于防弹纤维层的重量轻，因此，设置2层或者3层防弹纤维层不会影响防弹头盔的重量。本实施例中仅列举设置2层防弹纤维层或者3层防弹纤维层的结构，其他层数的结构同样在本实施例的保护范围内。

该实施例的优选方案中，所述纳米碳纤维复合材料防弹头盔还包括用于将所述头盔主体100固定在人体头部的系带104，所述系带104与所述头盔主体100固定连接。防弹头盔佩戴后，防弹头盔与头部的结合更加紧密，不易从头部掉落，使用更加安全。所述系带104可以设置为整体结构，加工制造方便，为了便于佩戴，采用弹性材料制成。

上述实施方式的优选方案中，所述系带104具有第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部通过卡扣连接。采用卡扣的连接方式，便于防弹头盔的佩戴与取放。

卡扣的连接方式有多种，能够实现卡紧连接以及分开的功能即可，优选设置为，所述卡扣具有卡槽以及卡接件，所述卡槽与所述卡接件分别固定连接所述第一连接部以及所述第二连接部，所述卡接件卡紧在所述卡槽内，操作方便，便于佩戴。

实施例二

请参阅图4-6，本实施例也提供了一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔，该实施例是在实施例一的技术方案的基础上的进一步改进，实施例一公开的技术方案同样适用于本实施例，实施例一已经描述的技术方案不再重复描述，具体如下：

所述防弹头盔的外表面设置有多个第一卡槽101，所述内表面的防弹芳纶纤维层200通过所述多个第一卡槽101卡紧连接于所述防弹头盔。在头盔主体100上设置有第一卡槽101，防弹芳纶纤维层200贴合在头盔主体100的外表面后，防弹芳纶纤维层200与头盔主体100的外表面的接触面积大，防弹芳纶纤维层200与头盔主体100的相互作用力大，防弹芳纶纤维层200与头盔主体100的结构更加紧凑，使用寿命长。

在实际加工时，为了不影响头盔主体100的结构强度，所述第一卡槽101设置为条形槽，所述条形槽的槽底壁为圆弧形，圆弧形朝向槽底壁的方向凹陷，便于第一卡槽101的加工，圆弧形的槽底使得槽底与槽侧壁之间的连接更加平滑，不易出现裂痕，使用更加安全。优选设置为，第一卡槽101的槽深为2mm-3mm，加工方便，不会影响头盔主体100的强度。

该实施的优选方案中，所述防弹头盔的内表面设置有多个第二卡槽102，所述内表面的防弹芳纶纤维层200通过所述多个第二卡槽102卡紧连接于所述防弹头盔。内表面的防弹芳纶纤维层200与头盔主体100的连接更加紧密，使用寿命长，使用更加安全可靠。

该实施例的优选方案中，所述头盔主体100还包括缓冲层103，所述缓冲层103贴合在所述头盔主体100的内表面的防弹芳纶层上，使用者佩戴防弹头盔后，缓冲层103与使用者的头部接触，缓冲层103能够减少振动，降低使用者头部受到的损伤。为了增强缓冲的效果，优选设置为，所述缓冲层103采用弹性材料制成。同时，缓冲层103加工为具有一定厚度的弧形板状结构，缓冲层103的截面呈蜂窝状，缓冲层103的弹性更好，抗振动能力强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，包括头盔主体，所述头盔主体采用纳米碳纤维复合材料制成，所述头盔主体具有内表面以及外表面，所述头盔主体的内表面以及外表面分别设置有防弹芳纶纤维层。

2.根据权利要求1所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述头盔主体的外表面设置有2层或者3层所述防弹芳纶纤维层。

3.根据权利要求2所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述头盔主体的内表面设置有2层或者3层所述防弹芳纶纤维层。

4.根据权利要求1所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述防弹头盔的外表面设置有多个第一卡槽，所述外表面的防弹芳纶纤维层通过所述多个第一卡槽卡紧连接于所述防弹头盔。

5.根据权利要求4所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述防弹头盔的内表面设置有多个第二卡槽，所述内表面的防弹芳纶纤维层通过所述多个第二卡槽卡紧连接于所述防弹头盔。

6.根据权利要求1-5任一项所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述头盔主体还包括缓冲层，所述缓冲层贴合在所述头盔主体的内表面的防弹芳纶层上。

7.根据权利要求6所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述缓冲层的截面呈蜂窝状。

8.根据权利要求6所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述纳米碳纤维复合材料防弹头盔还包括用于将所述头盔主体固定在人体头部的系带，所述系带与所述头盔主体固定连接。

9.根据权利要求8所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述系带具有第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部通过卡扣连接。

10.根据权利要求9所述的纳米碳纤维复合材料防弹头盔，其特征在于，所述卡扣具有卡槽以及卡接件，所述卡槽与所述卡接件分别固定连接所述第一连接部以及所述第二连接部，所述卡接件卡紧在所述卡槽内。