DE2927382A1 - Cladding for armoured vehicle protecting against neutrons - comprises fibre-reinforced plastics composite opt. contg. substances of high neutron capture cross=section - Google Patents

Cladding for armoured vehicle protecting against neutrons - comprises fibre-reinforced plastics composite opt. contg. substances of high neutron capture cross=section

Info

Publication number
DE2927382A1
DE2927382A1 DE2927382A DE2927382A DE2927382A1 DE 2927382 A1 DE2927382 A1 DE 2927382A1 DE 2927382 A DE2927382 A DE 2927382A DE 2927382 A DE2927382 A DE 2927382A DE 2927382 A1 DE2927382 A1 DE 2927382A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fibers
fiber
plastic
armored vehicle
vehicle according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2927382A
Other languages
German (de)
Inventor
Hansjuergen Merkle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Blohm and Voss GmbH
Original Assignee
Blohm and Voss GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Blohm and Voss GmbH filed Critical Blohm and Voss GmbH
Priority to DE2927382A priority Critical patent/DE2927382A1/en
Publication of DE2927382A1 publication Critical patent/DE2927382A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/02Plate construction
    • F41H5/04Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0471Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
    • F41H5/0485Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers all the layers being only fibre- or fabric-reinforced layers
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02Selection of uniform shielding materials
    • G21F1/10Organic substances; Dispersions in organic carriers
    • G21F1/103Dispersions in organic carriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

The vehicle has, between the armour and crew space, cladding providing protection against neutrons comprising plastics material (I) reinforced by short or long fibres or a fabric where (a) ratio of fibre length to fibre dia. is at least 56:1; (b) fibres are thoroughly bonded to (I) by adhesion or by embedding such that forces arising through stresses are at least partially absorbed by the fibres. (I) is pref. polyurethane. Fibrous material is Aramid fibres. Cladding contains at least one fabric. Cladding contains elements or cpds. thereof having high capture cross section for neutrons, partic. B and/or Li or B and/or Li cpds. Fibres in (I) have isotropic distribution.

Description

Die Erfindung betrifft ein strahlengeschütztes Panzerfahrzeug, bei dem zwischen der Panzerung und dem Mannschaftsraum eine Neutronenschutz­ auskleidung aus Kunststoff vorgesehen ist.The invention relates to a radiation-protected armored vehicle, in which neutron protection between the armor and the crew compartment lining made of plastic is provided.

Die Neutronenbombe als neuartige Gefechtsfeldwaffe hat gegenüber her­ kömmlichen Atomwaffen bei gleicher Detonationsstärke einen wesentlich höheren Neutronenstrahlungsanteil, was zwangsläufig die Forderung nach Strahlenschutz der Besatzung eines Kampfpanzers verschärft. Die Panzer­ fahrzeuge sind aufgrund ihrer Panzerung gegen die Rückstandsstrahlung aus dem Fallout und gegen die γ-Strahlungskomponente der Primärstrahlung aus Kernwaffendetonationen geschützt. Gegen die Neutronenstrahlungskomponente schützt die Panzerung jedoch nur bedingt.The neutron bomb as a new battlefield weapon has a much higher neutron radiation component than conventional nuclear weapons with the same detonation strength, which inevitably intensifies the demand for radiation protection of the battle tank crew. The armored vehicles are protected against the residual radiation from the fallout and against the γ- radiation component of the primary radiation from nuclear detonations due to their armor. The armor provides only limited protection against the neutron radiation component.

Zur Verbesserung des Neutronenschutzes sind relativ dickwandige Auskleidungen im Kampfraum erforderlich. Diese Innenauskleidungen müssen aus Materialien bestehen, welche möglichst viel leichte Elemente, z. B. Wasserstoff enthalten, so daß die im Stahl der Panzerung abgebremsten hochenergetischen Neutronen weiter bis auf thermische Energie abgebremst werden. Im allgemeinen werden dem Auskleidungsmaterial noch Elemente bzw. Verbindungen von Elementen zugesetzt, die einen hohen Einfangquerschnitt gegenüber Neutronen besitzen und mit diesen eine Kernreaktion eingehen, bei der möglichst nur α-Strahlung auftritt und bei der keine radioaktiven Folge­ produkte gebildet werden. Derartige Elemente sind z. B. Bor und Lithium. Der Kunststoff des Auskleidungsmaterials darf keine Elemente enthalten, welche leicht aktivierbar sind bzw. mit Neutronen Reaktionen eingehen, bei denen γ-Strahlung frei wird.To improve neutron protection, relatively thick-walled linings are required in the combat area. These linings must be made of materials that have as many light elements as possible, e.g. B. contain hydrogen, so that the braked in the steel armor high-energy neutrons are further braked down to thermal energy. In general, elements or compounds of elements are added to the lining material, which have a high capture cross-section compared to neutrons and enter into a nuclear reaction with which, if possible, only α- radiation occurs and in which no radioactive secondary products are formed. Such elements are e.g. B. boron and lithium. The plastic of the lining material must not contain any elements that can be easily activated or that react with neutrons in which γ radiation is released.

Durch die genannten strahlenphysikalischen Anforderungen ergeben sich nun erhebliche Beschränkungen hinsichtlich der Erfüllung weiterer Anforderungen, insbesondere hinsichtlich der Belastbarkeit des Kunststoffes beiDue to the radiation physics requirements mentioned now significant restrictions on meeting other requirements, especially with regard to the resilience of the plastic

  • a) Übertragung des Schockes oder der Stoßwelle bei Auftreffen des Ge­ schosses auf die Panzerung; a) Transmission of the shock or shock wave when the Ge shot at the armor;  
  • b) Verformung der Auskleidung bei Ausbeulung der Panzerung durch Auftreffen eines Geschosses;b) deformation of the lining when the armor bulges through Hitting a bullet;
  • c) Ermüdung durch Stoßbelastungen beim Fahren, Auffahren auf Hindernisse, z. B. Bäume, oder beschränkten Fallbewegungen, z. B. beim Einbrechen des Panzerfahrzeuges.c) fatigue due to shock loads when driving, hitting obstacles, e.g. B. trees, or limited falling movements, e.g. B. when the armored vehicle breaks in.

Umfangreiche, sich über lange Jahre erstreckende Erprobungen zeigten nun, daß die Neutronenschutzauskleidung in vielen Fällen versagt, d. h. ausbricht, in denen die Stahlpanzerung noch intakt bleibt. Aufgrund der Bedeutung des Neutronenschutzes muß jedoch gefordert werden, daß die Neutronenschutzauskleidung mindestens so lange ihre Aufgabe erfüllt, wie die Stahlpanzerung den Belastungen noch widersteht.Extensive trials over many years have shown now that the neutron protective liner fails in many cases, i. H. breaks out, in which the steel armor remains intact. Due to the However, the importance of neutron protection must be demanded that the Neutron protective lining does its job at least as long as how the steel armor still resists the loads.

Vor allem wurde festgestellt, daß die meisten grundsätzlich als Neutronen­ abschirmmaterial geeigneten Kunststoffe bei tieferen Temperaturen, d. h. also bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen bei der ballistischen Erprobung versagten. Das Kunststoffmaterial wird dabei als nicht geeignet angesehen, wenn es ausbricht, jedoch die Stahlpanzerung den Beschußbelastungen noch widersteht. Das Verhalten der an und für sich als Neutronenschutz geeigneten Kunststoffe bei Beschuß ist sehr unterschiedlich. Epoxide zeigen dabei ein sehr schlechtes ballistisches Verhalten. Sie zersplittern bereits bei Beschußbelastungen, unter denen beim Stahl noch keine wesentlichen Schäden auftreten und beispiels­ weise Polyäthylen keine Veränderungen zeigt. Gummiauskleidungen widerstehen bei Raumtemperatur den Beschußbelastungen, während sie bei tiefen Temperaturen unter denselben Bedingungen beschossen, zerspringen.Most of all, it was found that most are basically neutrons plastics suitable for shielding at lower temperatures, d. H. So at temperatures below freezing at ballistic testing failed. The plastic material is used considered unsuitable when it breaks out, but the steel armor still withstands the shelling loads. The behavior of the and is suitable for neutron protection as a plastic when bombarded very different. Epoxies show a very bad ballistic Behavior. They already shatter under bullet loads, under which no significant damage occurs to steel and for example wise polyethylene shows no changes. Resist rubber liners at room temperature the shelling loads, while at deep Bombarded temperatures under the same conditions, shattered.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Belastungsfähigkeit und Haltbarkeit von Neutronenschutzauskleidungen aus Kunststoff erheblich zu verbessern. The invention is based on the task, the load capacity and durability of neutron protective linings made of plastic to improve.  

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den im Kennzeichen des Haupt­ anspruches aufgeführten Merkmalen. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungsformen.The solution to the problem results from that in the flag of the main claim listed features. The subclaims show preferred Embodiments.

Die beiliegenden Zeichnungen dienen zusammen mit der folgenden speziellen Beschreibung der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:The accompanying drawings serve together with the following special one Description of further explanation of the invention. Show it:

Fig. 1 ein Diagramm der Zugfestigkeit einer Neutronenschutzaus­ kleidung aus Polyamid in Abhängigkeit einer Faserbeimischung; Figure 1 is a diagram of the tensile strength of a neutron protective clothing made of polyamide depending on a fiber admixture.

Fig. 2 ähnlich wie Fig. 1 ein Diagramm der Zugfestigkeit einer Neu­ tronenschutzauskleidung aus Epoxid in Abhängigkeit von Faserbeimischungen; Fig. 2 similar to Figure 1 is a diagram of the tensile strength of a new tron protective lining made of epoxy depending on fiber admixtures.

Fig. 3 ein Diagramm ähnlich den Fig. 1 und 2 einer Neutronen­ schutzauskleidung aus Epoxid und der Beimischung von Glasfasern und Kohlenstoffasern; Fig. 3 is a diagram similar to Figures 1 and 2 of a neutron protective lining made of epoxy and the admixture of glass fibers and carbon fibers.

Fig. 4 ein Diagramm ähnlich der Fig. 3 unter Beimischung von Glas­ fasern und Kevlarfasern zu einer Epoxidneutronenschutzaus­ kleidung; Fig. 4 is a diagram similar to Figure 3 with the addition of glass fibers and Kevlar fibers to an epoxy neutron protective clothing.

Fig. 5 ein Diagramm ähnlich Fig. 3 unter Beimischung von Glasfasern und Stahlfasern zu einer Epoxidneutronenschutzauskleidung. Fig. 5 is a diagram similar to Fig. 3 in admixture with glass fibers and steel fibers into a Epoxidneutronenschutzauskleidung.

In den Diagrammen bezieht sich die Prozentangabe bei Glasfasern auf das Gewicht und bei anderen Fasern auf den entsprechenden Volumenanteil, d. h. zur Ermöglichung eines entsprechenden Vergleiches wurde der Gehalt an anderen Fasern auf den Volumenanteil Glasfaser umgerechnet. In einer ersten Versuchsreihe wurden verschiedene Fasermaterialien, nämlich Borfäden, Stahlfasern, Kohlenstoffasern, Glasfasern, Polyamid­ fasern und Aramidfasern, Epoxidharzen, Polyurethan- und Polyamid- Kunststoffen zugesetzt und die Auswirkung des Faserzusatzes auf die Festigkeitseigenschaften untersucht. Es wurden Beschußplatten aus diesen Mischungen hergestellt, die einerseits maximalen Fasergehalt, d. h. maximalen Füllgrad, und andererseits gerade so viel Fasern enthielten, daß die Ausgangsfestigkeit des Kunststoffes wieder erreicht wurde.The percentages in the diagrams refer to glass fibers the weight and, for other fibers, the corresponding volume fraction, d. H. to enable a corresponding comparison the content of other fibers converted to the volume fraction of glass fiber. In a first series of tests, different fiber materials,  namely boron threads, steel fibers, carbon fibers, glass fibers, polyamide fibers and aramid fibers, epoxy resins, polyurethane and polyamide Added plastics and the effect of the fiber additive on the Strength properties examined. There were bombardment plates from these Mixtures produced, on the one hand, maximum fiber content, d. H. maximum filling level, and on the other hand contained just as much fiber, that the initial strength of the plastic was reached again.

Um ein möglichst homogenes Gefüge der Fasern zu erreichen, erfolgte vor jedem Füllen der Form ein Aufschlämmen der Fasern mit Wasser bzw. mittels Lösungsmitteln. Erst nach dieser Vorbehandlung erfolgte das Füllen der Form mit Fasern und Kunststoff bzw. das Einrühren der Fasern in den Kunststoff. Die so erhaltenen Probekörper, welche isotrope Faserver­ teilung aufwiesen, wurden einer Beschußerprobung unterzogen. Das Ausbruchs­ verhalten aller faserverstärkten Platten im direkten Beschuß war ausge­ zeichnet. Auch hinter einer Schottpanzerung montierte Platten, welche unter einem Winkel beschossen wurden, unter welchem das Geschoß gerade noch nicht durchdrang, führten nicht zum Versagen des Kunststoffes. Aus Strahlen­ schutzgründen mußten in der weiteren Entwicklung in der Hauptsache die Kunststoffasern weiterverfolgt werden. Speziell die Aramidfasern erwiesen sich als außerordentlich günstig. Die Kombination Polyurethan mit Aramid­ fasern erfüllte alle gestellten Forderungen sowohl abschirmphysikalischer als auch ballistischer Art. Mit dem gewählten Fertigungsverfahren - Ein­ rühren der Faser in den Reaktionsansatz - konnten Fasergehalte von ca. 20 Volumen-% erreicht werden. Im Reaktionsansatz befand sich dabei auch eine Borverbindung, die aus abschirmphysikalischen Gründen erforderlich ist. Höhere Fasergehalte sind jedoch durch Variieren des Herstellungsver­ fahrens erreichbar. In die ballistische Untersuchung wurden sie jedoch nicht mit einbezogen, da dadurch der Wasserstoffgehalt in mg/cm³ im Ab­ schirmmaterial sehr weit absinkt. Aus Strahlenschutzgründen ist jedoch ein hoher Wasserstoffgehalt erforderlich. In order to achieve a structure of the fibers that was as homogeneous as possible Slurry the fibers with water before filling the mold or by means of solvents. Only after this pretreatment was done filling the mold with fibers and plastic or stirring in the fibers in the plastic. The test specimens thus obtained, which isotropic fiber ver division were subjected to a bombardment test. The outbreak behavior of all fiber-reinforced panels in direct bombardment was out draws. Also mounted behind bulkhead armor, which under were shot at at an angle below which the projectile was just barely did not penetrate, did not lead to the failure of the plastic. From rays protection reasons had to in the further development mainly Plastic fibers can be followed up. Especially the aramid fibers have been proven proved to be extremely cheap. The combination of polyurethane with aramid fibers met all the requirements of both shielding physics as well as ballistic. With the chosen manufacturing process - one stir the fiber into the reaction batch - fiber contents of approx. 20% by volume can be achieved. The reaction approach was also there a boron compound, which is required for shielding-physical reasons is. However, higher fiber contents are due to varying the manufacturing process driving reachable. However, they were included in the ballistic investigation not included, as the hydrogen content in mg / cm³ in the Ab shield material sinks very far. For radiation protection reasons, however, is a high hydrogen content required.  

Weiterhin sind drahtgewebeverstärkte Kunststoffplatten gefertigt und be­ schossen worden. Auch bei diesen Versuchen wurde eine merkliche Ver­ besserung im Ausbruchverhalten der verschiedenen Kunststoffplatten festgestellt.Furthermore, wire mesh reinforced plastic plates are manufactured and be been shot. A noticeable ver Improvement in the breakout behavior of the various plastic sheets detected.

Der theoretische Eigenschaftswert eines Kunststoffes, welcher durch in Belastungsrichtung liegende, hochfeste Fasern verstärkt wird, errechnet sich, wenn die Belastung vom Kunststoff voll in die Fasern eingeleitet wird, entsprechend den Volumen-Anteilen von Kunststoff und Fasern multipliziert mit den entsprechenden Eigenschaftswerten. Nach Diez gilt:The theoretical property value of a plastic, which by in High-strength fibers lying in the direction of load is calculated itself when the load from the plastic is fully introduced into the fibers is, according to the volume shares of plastic and fibers multiplied by the corresponding property values. According to Diez:

E = E K · V K + E F · V F (1) E = K · V K + E F · V F (1)

wobeiin which

E = Eigenschaftswert V = Volumenanteil K = Kunststoff F = Faser E = property value V = volume fraction K = plastic F = fiber

bedeuten.mean.

Durch Umformen kann erhalten werden:
da:
The following can be obtained by forming:
there:

V K + V F = 1 (2) V K + V F = 1 (2)

E = E K · (1-V F ) + E F · V F (3) E = E K · (1- V F ) + E F · V F (3)

E = E K - E K V F + E F · V F (4) E = E K - E K V F + E F · V F (4)

E = E K + (E F - E K ) · V F (5)
E = E K + ( E F - E K ) V F (5)

Aufgrund dieser Formelaussage wird ein Kunststoff in jedem Fall durch Fasern, die in Belastungsrichtung liegen, verstärkt, wenn diese einen Eigenschaftswert aufweisen, der größer als die zu verbessernde Kunst­ stoffeigenschaft ist. Diese Parallelität der Fasern kann durch einen Ab­ minderungsfaktor k berücksichtigt werden. Die unterschiedlichen Eigen­ schaften von Fasern und Harz und die theoretischen Voraussetzungen wie Krafteinleitung usw. werden durch einen empirisch bestimmbaren weiteren Abminderungsfaktor (k) berücksichtigt, so daß sich die Gleichung (6) ergibt.On the basis of this formula statement, a plastic is in any case reinforced by fibers that lie in the direction of loading if these have a property value that is greater than the plastic property to be improved. This parallelism of the fibers can be taken into account by a reduction factor k . The different properties of fibers and resin and the theoretical requirements such as force application, etc. are taken into account by an empirically determinable further reduction factor (k) , so that equation (6) results.

E = (E k + (E F - E K )V F · k )k (6)
E = (E k + (E F - E C) V F · k) k (6)

Die nach (6) errechneten Eigenschaften, aus denen auch die festigkeits­ mindernden Faktoren erhalten wurden, wurden in keinem Fall erreicht. Untersucht wurdenThe properties calculated according to (6), from which the strength reducing factors were never achieved. Have been examined

- Epoxidharze,
- Polyurethan,
- Guß-Polyamid,
- epoxy resins,
- polyurethane,
- cast polyamide,

welche durchwhich by

- Kohlenstoffasern,
- Stahlfasern,
- Aramidfasern,
- Glasfasern,
- Borfäden
- carbon fibers,
- steel fibers,
- aramid fibers,
- glass fibers,
- Boring threads

verstärkt wurden. Aus Gründen der Vergleichbarkeit sind immer gleiche Faserlängen eingesetzt worden. Die bevorzugten Faserlängen lagen zwischen 5 und 10 mm - meist zwischen 6 und 8 mm. Das Längen-zu-Durch­ messerverhältnis war bei allen Fasern größer als der Wert von 56, er lag bei den verschiedenen Fasern zwischen 100 und 1000.were reinforced. For reasons of comparability, they are always the same Fiber lengths have been used. The preferred fiber lengths were between 5 and 10 mm - usually between 6 and 8 mm. The length-to-through The knife ratio was greater than the value of 56 for all fibers  was between 100 and 1000 for the different fibers.

Da festgestellt worden war, daß mit den reinen Fasern mit den verar­ beitungstechnisch sinnvollen Fasergehalten zwar eine Erhöhung des E- Moduls, jedoch keine Festigkeitssteigerung erzielbar war - untersucht wurdenSince it had been found that with the pure fibers with the processed In terms of processing technology, the fiber content increases the e- Module, but no increase in strength could be achieved - examined were

- Biegezugfestigkeit
- Zugfestigkeit
- Kerbschlagzähigkeit
- bending tensile strength
- Tensile strenght
- impact strength

im Temperaturbereich von -40°C bis +70°C - wurden Fasergemische in die Untersuchung mit einbezogen. Der Festigkeitsabfall - verursacht durch innere Kerbung, Bindefehler, Vorbelastung durch Aufschrumpfen der Matrix auf die Faser - wurde durch die billige Glasfaser aufgefangen, bevor die höherwertigen Sonderfasern zugemischt wurden. Bei diesen Gemischen konnten überproportionale Verstärkungswerte erreicht werden, die erforderlichen Gesamtfasergehalte waren jedoch immer noch zu hoch.in the temperature range from -40 ° C to + 70 ° C - fiber mixtures included in the investigation. The drop in strength - caused due to internal notching, binding errors, preload due to shrinking the matrix on the fiber - was caught by the cheap glass fiber, before the higher quality special fibers were added. With these mixtures disproportionate gain values could be achieved however, the total fiber content required was still too high.

Trotz dieser negativen Erfahrung, d. h. trotz dieses Festigkeitsabfalls, wurden Platten aus derartigen Kunststoff-Faser-Gemischen Beschußerprobungen unterzogen. Beschossen wurden Platten ausDespite this negative experience, i. H. despite this drop in strength, plates from such plastic-fiber mixtures were bombardment tests subjected. Panels were shot at

- Epoxid (mit und ohne Faser)
- Polyurethan (mit und ohne Faser)
- Polyamid (mit und ohne Faser).
- epoxy (with and without fiber)
- polyurethane (with and without fiber)
- Polyamide (with and without fiber).

Überraschenderweise verhielten sich (50 mm dicke) Platten, die Fasern enthielten, beim Beschuß besser. Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß sowohl das Rißverhalten als auch das Ausbruchverhalten verbessert wurde. Speziell das Epoxid, welches ohne "Verstärkung" in kleine Teile zersplitterte, wies bei Durchschüssen relativ kleine Aus­ bruchzonen auf. Bei Polyamid war diese Verbesserung des Beschußver­ haltens ebenfalls feststellbar. Sie trat jedoch nicht mehr so deutlich auf, da sich der reine Kunststoff bei Beschuß besser verhält als Epoxid.Surprisingly, (50 mm thick) plates behaved, the fibers contained, better at bombardment. In summary it can be stated that both the crack behavior and the breakout behavior was improved. Specifically the epoxy, which without "reinforcement" in small parts shattered, showed relatively small losses when shot through fracture zones. In the case of polyamide, this improvement in bombardment  hold also noticeable. However, it no longer appeared so clearly since the pure plastic behaves better when bombarded than epoxy.

Auch bei Polyurethan, dem beschußsichersten Kunststoff der untersuchten Produkte, war noch eine erhebliche Verbesserung feststellbar. Hier konnte wie bei Polyamiden, speziell bei kleineren Kalibern, sogar eine Vergrößerung des Sicherheitswinkels (d. h. der Winkel, bei dem kein Durchschuß erfolgt) nachgewiesen werden (ca. 15° Verbesserung).Even with polyurethane, the most bulletproof plastic of the examined Products, there was still a significant improvement. Here As with polyamides, especially with smaller calibers, it even could Increase the security angle (i.e. the angle at which no Bullet through) can be demonstrated (approx. 15 ° improvement).

Dieses Verhalten war aus den reinen Festigkeitsüberlegungen heraus nicht zu erwarten. Aufgrund der Versuchsergebnisse scheint sich jedoch klar abzuzeichnen, daß bei diesen kurzzeitigen Belastungen die "verstärkten" Kunststoffe entgegen den gemessenen Festigkeitsverlusten doch höhere Festigkeitswerte aufweisen. Nur dadurch ist das bessere Beschußverhalten zu erklären.This behavior was based solely on strength considerations not to be expected. However, based on the experimental results clearly show that with these short-term loads the "Reinforced" plastics against the measured loss of strength but have higher strength values. Only then is the better To explain bombardment behavior.

Die Diagramme gemäß den Fig. 1 bis 5, welche die Zugfestigkeit von Neutronenschutzauskleidungen aus Polyamid und Epoxid zeigen, liefern einen ersten Anhaltspunkt hinsichtlich der Optimierung des Faseranteils. Wie dargelegt wurde, sind jedoch die Ergebnisse bei Schock- oder Stoß­ belastungen günstiger als sie die Zugfestigkeitsdiagramme erwarten lassen würden.The diagrams according to FIGS. 1 to 5, which show the tensile strength of neutron protective linings made of polyamide and epoxy, provide a first indication of the optimization of the fiber content. As has been shown, however, the results for shock or shock loads are more favorable than the tensile strength diagrams would suggest.

Da die Belastungsrichtung bei Beschuß nicht voraussehbar ist, muß eine ungerichtete Verstärkung, d. h. eine multidirektionale Verstärkung des Kunststoffes durch das Fasermaterial vorgenommen werden. Dies wird am besten dadurch erreicht, indem Kurzfasern in die Kunststoffmatrix eingemischt werden. Ein Einsatz von Kurzfäden ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn die Länge dieser Fasern mindestens dem 56fachen Faser­ durchmesser entspricht. Bei einem Faserdurchmesser von 0,1 mm muß also die Mindestlänge der Faser 5,6 mm betragen.Since the direction of loading is not foreseeable when fired at, a must non-directional gain, d. H. a multidirectional reinforcement of the Plastic can be made through the fiber material. this will best achieved by adding short fibers into the plastic matrix to be mixed in. However, the use of short threads only makes sense if if the length of these fibers is at least 56 times the fiber diameter corresponds. With a fiber diameter of 0.1 mm must the minimum length of the fiber is 5.6 mm.

Claims (7)

1. Strahlengeschütztes Panzerfahrzeug, bei dem zwischen der Panzerung und dem Mannschaftsraum eine Neutronenschutzauskleidung aus Kunststoff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutronen­ schutzauskleidung durch ein Fasermaterial in Form von Kurzfasern, Langfasern oder eines Gewebes verstärkt ist, wobei das Verhältnis Faserlänge zu Faserdurchmesser mindestens 56 : 1 beträgt, und wobei die Fasern mit dem Kunststoffmaterial durch Klebung oder Einbettung innig verbunden sind, so daß die bei Belastung auftretenden Kräfte teilweise von den Fasern aufgenommen werden.1. Radiation-protected armored vehicle, in which a neutron protective lining made of plastic is provided between the armor and the crew compartment, characterized in that the neutron protective lining is reinforced by a fiber material in the form of short fibers, long fibers or a fabric, the ratio of fiber length to fiber diameter at least 56 : 1, and the fibers are intimately connected to the plastic material by gluing or embedding, so that the forces occurring during loading are partially absorbed by the fibers. 2. Panzerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polyurethan ist. 2. Armored vehicle according to claim 1, characterized in that the plastic is a polyurethane.   3. Panzerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus einer Aramidfaser besteht.3. Armored vehicle according to claim 1, characterized in that the fiber material consists of an aramid fiber. 4. Panzerfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination aus einem Polyurethan als Kunststoffmaterial und einer Aramidfaser als Fasermaterial.4. Armored vehicle according to claim 1, characterized through the combination of a polyurethane as a plastic material and an aramid fiber as the fiber material. 5. Panzerfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutronenschutzauskleidung mindestens ein Gewebe enthält.5. Armored vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized characterized that the neutron protective lining at least contains a tissue. 6. Panzerfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutronenschutzauskleidung Elemente oder Verbindungen von Elementen enthält, welche einen hohen Einfang­ querschnitt für Neutronen besitzen, vorzugsweise Bor und/oder Lithium oder Bor- und/oder Lithiumverbindungen.6. Armored vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized characterized that the neutron protective lining elements or contains compounds of elements that have a high capture Cross section for neutrons, preferably boron and / or lithium or boron and / or lithium compounds. 7. Panzerfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern des Fasermaterials in dem Kunststoff eine isotrope Verteilung besitzen.7. Armored vehicle according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the fibers of the fibrous material in the Plastic have an isotropic distribution.
DE2927382A 1979-07-06 1979-07-06 Cladding for armoured vehicle protecting against neutrons - comprises fibre-reinforced plastics composite opt. contg. substances of high neutron capture cross=section Ceased DE2927382A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2927382A DE2927382A1 (en) 1979-07-06 1979-07-06 Cladding for armoured vehicle protecting against neutrons - comprises fibre-reinforced plastics composite opt. contg. substances of high neutron capture cross=section

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2927382A DE2927382A1 (en) 1979-07-06 1979-07-06 Cladding for armoured vehicle protecting against neutrons - comprises fibre-reinforced plastics composite opt. contg. substances of high neutron capture cross=section

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2927382A1 true DE2927382A1 (en) 1988-12-29

Family

ID=6075100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2927382A Ceased DE2927382A1 (en) 1979-07-06 1979-07-06 Cladding for armoured vehicle protecting against neutrons - comprises fibre-reinforced plastics composite opt. contg. substances of high neutron capture cross=section

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2927382A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10162461B4 (en) * 2001-12-19 2005-12-29 Fauner, Gerhard, Prof. Dr. Bombardment-resistant liner with shielding or deflecting effect against electromagnetic radiation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1453895A1 (en) * 1964-05-06 1971-08-12 Menke Josef F Thin-walled armor against nuclear and other radiation
DE1453894A1 (en) * 1964-05-06 1971-08-12 Menke Josef F Thin-walled armor against nuclear and other radiation
GB1260342A (en) * 1966-08-10 1972-01-12 Marxen Friedrich Improvements relating to radiation shields
GB1500899A (en) * 1970-10-22 1978-02-15 Hopp Ing Buero Neutron shielding for an armoured vehicle
DE2642882A1 (en) * 1976-09-23 1978-03-30 Elteka Kunststoff Projectile-stopping composite material - contg. steel plates, polyamide 12 layers and aramid fibre layers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1453895A1 (en) * 1964-05-06 1971-08-12 Menke Josef F Thin-walled armor against nuclear and other radiation
DE1453894A1 (en) * 1964-05-06 1971-08-12 Menke Josef F Thin-walled armor against nuclear and other radiation
GB1260342A (en) * 1966-08-10 1972-01-12 Marxen Friedrich Improvements relating to radiation shields
GB1500899A (en) * 1970-10-22 1978-02-15 Hopp Ing Buero Neutron shielding for an armoured vehicle
DE2642882A1 (en) * 1976-09-23 1978-03-30 Elteka Kunststoff Projectile-stopping composite material - contg. steel plates, polyamide 12 layers and aramid fibre layers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10162461B4 (en) * 2001-12-19 2005-12-29 Fauner, Gerhard, Prof. Dr. Bombardment-resistant liner with shielding or deflecting effect against electromagnetic radiation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60117706T2 (en) MULTILAYER PROTECTION ARMOR
DE69703699T3 (en) CERAMIC BODY FOR COMPOSITE PLATE
DE19643757B4 (en) Kit for an armor
DE1213305B (en) Armor plate, especially for protection against tank shells and against shaped charges
EP1538417B1 (en) Multilayer armour plating material and process for making it
DE3150725A1 (en) Bulletproof wrinkle construction
DE102012023753A1 (en) Ballistic protective measures
DE19509899C2 (en) Multi-layer armor protection material
DE102007060611A1 (en) Fluidic armor arrangement
DE19956197C2 (en) Reactive protection
DE2927382A1 (en) Cladding for armoured vehicle protecting against neutrons - comprises fibre-reinforced plastics composite opt. contg. substances of high neutron capture cross=section
DE3508848A1 (en) Armour element
DE2916745A1 (en) ARMOR PLATE AGAINST BULLETS FOR COMBATING SOFT TARGETS
DE3780189T2 (en) REFLECTOR WITH RADAR REINFORCEMENT.
EP3055639B1 (en) Protection element with a decoupling layer
de Mendonça Neuba et al. Ballistic performance of Cyperus malaccensis sedge fibers reinforcing epoxy matrix as a standalone target
EP1099089B1 (en) Light armour-plated element
DE2926815A1 (en) COATED PANEL PANEL
CN111703088B (en) Preparation method of fragment convergence type bulletproof composite material
DE3013698C2 (en)
DE1140841B (en) Armor
DE102019003432B4 (en) warhead
DE2927381A1 (en) Radiation protected armoured vehicle - has foam layer to partly reflect shock waves and synthetic material for protection against neutrons
DE2642882A1 (en) Projectile-stopping composite material - contg. steel plates, polyamide 12 layers and aramid fibre layers
AT373068B (en) LIGHT TANK PANEL

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection