JPH02183798A

JPH02183798A - 防弾構造体

Info

Publication number: JPH02183798A
Application number: JP98389A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nagumo; 南雲　隆; Seiji Maruyama; 丸山　誠次
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-01-06
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1990-07-18
Anticipated expiration: 2013-08-06
Also published as: JP2783570B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は防弾構造体に係り、特に３次元繊維織物で強化
した防弾構造体に関する。

（従来の技術）従来、この種の防弾構造体としては、例えば特開昭６０
−１４９９００号公報に示されているように、セラミッ
クスコアとアルミニウム合金とを組合わせたもの、ある
いは特開昭６２−６２１９８号公報に示されているよう
に、高強度セラミックス粒子を固着した全芳香族ポリア
ミド繊維織物を積層したもの、あるいは特開昭５９１０
４９１０号公報に示されているように、３次元的織物構
造体を用いるようにしたもの、さらには文献「繊維学会
誌」、第４３巻１０号、社団法人繊維学会、昭和６２年
１０７Ｆ　１０日発行、４２３頁に示されているように
、セラミックスと２次元アラミド繊維織物とを組合わせ
たものが知られている。

（発明が解決しようとする課’ＸＪ）ところで、特開昭６０−１４９９００号公報に示されて
いる従来の防弾構造体は、比重が４．０程度のセラミッ
クスと比重２．８程度のアルミニウム合金とを組合わせ
ているため、軽量化を図ることができないという問題が
ある。

また、特開昭６２−６２１９８号公報に示されている従
来の防弾構造体は、セラミックス粒子を用いているため
、セラミックスの破砕による弾丸のエネルギ吸収が期待
できないばかりでなく、飛散したセラミックス粒子によ
り、人体あるいは機器の安全性が確保できないという問
題がある。

また、特開昭５９−１０４９１０号公報に示されている
従来の防弾構造体では、３次元的繊維構造体が耐衝撃性
に優れていることは示されているが、防弾構造体として
の実証はなされていない。

さらに文献「繊維学会誌」に示されている従来の防弾構
造体は、２次元アラミド繊維織物の防弾不足分を、大部
分セラミックスに頼っているため、厚いセラミックス板
を用いざるを得す、セラミックスの比重が４．０程度も
あることを考え合わせると、軽量化のため輸送機等への
適用は、限られた箇所に限定されてしまうという問題が
ある。

本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、構造体の
軽量化を図りつつ、防弾特性の向上を図ることができる
防弾構造体を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（ｆＪＡ題を解決するための手段）本発明は、前記目的を達成する手段として、外板の内側
に、３次元繊維織物で強化した３次元織物複合材料を配
置して一体に接合するようにしたことを特徴とする。

（作　用）本発明に係る防弾構造体においては、外板の内側に、３
次元織物複合材料が接合される。この３次元織物複合材
料としては、例えばエポキシ樹脂マトリックス２次元炭
素繊維複合材料あるいはエポキシ樹脂マトリックス３次
元アラミド繊維織物塩合材料と３次元アラミド繊維織物
材とを組合わせたもの、あるいはエポキシ樹脂マトリッ
クス２次元炭素繊維複合材料と３次元アラミド繊維織物
材あるいはエポキシ樹脂マトリックス３次元アラミド繊
維織物複合祠料との間に、セラミックス板あるいは金属
板を介装して組合わせたもの、さらにはエポキシ樹脂マ
トリックス３次元アラミド繊維織物複合材料あるいは３
次元アラミド繊維織物材と３次元アラミド繊維織物材と
の間に、セラミックス板あるいは金属板を介装して組合
わせたものが考えられる。

そして、比重の軽い３次元繊維織物材を用いることによ
り、軽量化を図りつつ防弾効果を向上させることが可能
となる。また、防弾性向上のためにセラミックス板ある
いは金属板を用いる場合には、３次元繊維織物材の使用
によりその薄肉化が可能となり、より軽量化を図ること
が可能となる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係る防弾構造体が適用される航空機
を示すもので、前記防弾構造体は、第１図に斜線を施し
て示す符号への部分、すなわちコクピット両側の胴体壁
部分に配されるようになっており、この防弾構造体は、
第２図に示すように、外板１の内側に３次元織物複合材
料２を接合して構成されている。

前記３次元織物１羽合材料２は、例えば第３図（ａ）〜
（ｅ）に示す構造をなしている。すなわち、第３図（ａ
）に示す３次元織物複合材料２は、図中矢印Ｂで示す弾
丸の飛来方向に対し、前面側の外側材３と後面側の内側
材４とを接着剤により一体に接合して構成され、また第
３図（ｂ）〜（ｅ）に示す各３次元織物複合材料２は、
外側材３と内側材４との間に、セラミックス板あるいは
アルミニウム合金やスチール等の金属板からなる防弾数
５を介装し、これらを接着剤により一体に接合して構成
されている。

また、第３図（ａ）に示す３次元織物複合材料２は、外
側材３として、例えばエポキシ樹脂マトリックス２次元
炭素繊維複合材料あるいはエポキシ樹脂マトリックス３
次元アラミド繊維織物視合＋４料が用いられ、また内側
）］４として、例えば３次元アラミド繊維織物材が用い
られている。また、第３図（ｂ）に示す３次元織物複合
材料２は、外側材３として、例えばエポキシ樹脂マトリ
ックス２次元炭素繊維複合材料が用いられ、また内側材
４として、例えば３次元アラミド繊維織物材が用いられ
ている。また、第３図（ｃ）に示す３次元織物複合材料
２は、外側材３として、例えばエポキシ樹脂マトリック
ス２次元炭素繊維複合材料が用いられ、また内側材４と
して、例えばエポキシ樹脂マトリックス３次元アラミド
繊維織物視合材料が用いられている。また、第３図（ｄ
）に示す３次元織物複合材料２は、外側材３として、例
えばエポキシ樹脂マトリックス３次元アラミド繊維織物
視合材料が用いられ、また内側材４として、例えば３次
元アラミド繊維織物材が用いられている。さらに、第３
図（ｅ）に示す３次元織物複合材料２は、外側材３およ
び内側材４として、例えば３次元アラミド繊維織物材が
用いられている。

ところで、３次元アラミド繊維織物は、その比重が１．
３６程度で２次元アラミド繊維織物よりも軽く、したが
ってこれを用いることにより、防弾構造体の軽量化が可
能となる。また、アラミド繊維は、高強度、高破壊伸度
のため、エネルギ吸収には極めて有効である。

また、第４図に示すように、高強度の３次元繊維織物材
６に対して矢印Ｂ方向に弾丸が飛来する場合、３次元繊
維織物６のＺ方向の強度は、弾丸か貫通するときに最も
効率的に抵抗力として働く。

また、弾丸が横遺体に侵入した場合、２次元織物積層体
の場合には、積層方向に繊維が配されていないため大き
な層間剥離が生じるが、３次元繊維織物材６の場合には
、Ｚ方向の繊維により、層間剥離を最小限に抑えること
ができる。また、３次元繊維織物材６は、ｘ、　ｙ、　
　ｚ軸の系の割合を変えることにより、構造体としての
耐荷荷重を自由にデザインできるだけでなく、防弾性、
耐弾性能力も自由に設定することができる。

そして、この３次元繊維織物材で強化した３次元織物複
合材料２を用いて防弾構造体を構成することにより、構
造体の軽量化を図りつつ、防弾特性の向上を図ることが
できる。また３次元織物複合材料２に防弾板５を組込む
ことにより、防弾特性をより向上させることができ、し
かも３次元繊維織物材の防弾効果の分だけ防弾板５を薄
くできるので、軽量化も可能となる。

なお、前記実施例では、３次元繊維織物としてアラミド
繊維を用いる場合について説明したが、ガラス繊維、金
属繊維、超高密度ポリエチレン繊維、あるいは液晶ポリ
マー繊維等を用いるようにしてもよい。また複合材のマ
トリックスも、ポリエチレン樹脂に限らず、各種ゴムあ
るいはフェノール、ポリエチレン、メラミン、ポリウレ
タン、ポリイミド、アルキッド、シリコン、フラン、ア
リル、アクリル、ナイロン、ポリビニル系樹脂を用いる
ようにしてもよい。

また、防弾板５として用いられるセラミックスは、炭化
ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、炭化はう素、ジルコニ
ア等のすべてのセラミックスを用いることができ、また
３次元織物の織方は、２次元織物にはないＺ軸方向の強
化を行なったものであれば、直交織、手織等すべての織
方が適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、外板の内側に、３次元織
物ＩＭ合材料を接合するようにしているので、構造材の
軽量化を図りつつ、防弾及び耐弾特性の向」二を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る防弾構造体の適用例を示す航空機
の要部斜視図、第２図はその防弾構造体部分の断面図、
第３図（ａ）〜（ｅ）は３次元織物複合材料の構造をそ
れぞれ示す説明図、第４図は３次元繊維織物材の特性を
示す説明図である。１・・・外板、２・・・３次元織物複合材料。

Claims

【特許請求の範囲】

外板の内側に、３次元繊維織物で強化した３次元織物複
合材料を配置して一体に接合したことを特徴とする防弾
構造体。