PL222728B1

PL222728B1 - Passive composite protective armor

Info

Publication number: PL222728B1
Application number: PL396895A
Authority: PL
Inventors: Paweł Darłak; Piotr Długosz; Jerzy Sobczak
Original assignee: Inst Odlewnictwa
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2016-08-31
Also published as: WO2013070099A1; IL232349A0; EP2776781B1; EP2776781A1; PL396895A1; US20150268006A1; IL232349A; ZA201402981B

Abstract

A composite passive ar-mor protection comprises a structure embedded in the light ahoy matrix (1), wherein said structure is made of ele-ments in the form of geometric solids (2), resting on a flame in the form of a grid made of the permanently connected layers of tubes (3), wherein preferably through the tubes (3) are passing fibers (4), and the geometric solids (2) are em-bedded in the light metal alloy matrix (1) to a level above one half of their total height.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest pasywny kompozytowy pancerz obronny do ochrony obiektów przed oddziaływaniem pocisków i odłamków.The subject of the invention is a passive composite defensive armor for the protection of objects against the effects of projectiles and fragments.

W znanym z opisu DE1578324 pancerzu elementy pochłaniające energię zatopione są w osnowie niemetalicznej. Elementy posiadają kształt brył cylindrycznych, rozmieszczone są w warstwach i umieszczone obok siebie lub w pewnych odległościach. Z kolei ekran ochronny do zabezpieczania przed wybuchem ujawniony w opisie PL171251 zbudowany jest z przepuszczalnych dla powietrza warstw bocznych mających postać naciętych arkuszy folii metalowej oraz umieszczonego pomiędzy nimi porowatego rdzenia zawierającego kulki lub elipsoidy z materiału takiego samego jak arkusz. Korzystnie arkusz folii metalowej zawiera stop magnezu. Pancerz pasywny znany z opisu PL181177 zbudowany jest z zasadniczej, metalowej, wewnętrznej warstwy ochronnej i zewnętrznej warstwy ochronnej składającej się z prostopadłościennych, metalowych kaset, zawierających warstwy ceramiczne. Przestrzenie między warstwami ceramicznymi a powierzchniami ścian kaset wypełnione są mieszaniną drobnych elementów ceramicznych zmieszanych z klejem i betonem. Kasety zewnętrznej warstwy ochronnej pancerza zamocowane są rozłącznie do zasadniczej, metalowej, wewnętrznej warstwy ochronnej za pomocą różnych elementów łączących i dociskowych. Zabezpiecznik służący do ochrony życia i zdrowia załogi pojazdu wojskowego przed wybuchem pod nim miny znany z opisu PL206571 zbudowany jest z tarczy posiadającej na całej swej powierzchni otwory przelotowe. Tarcza jest połączona pionowymi wspornikami z cienką płytką pośrednią, która za pośrednictwem sprężyn i połączonych z nimi płytek mocujących zamocowana jest od spodu podłogi pojazdu. Od powierzchni tarczy odchodzą przewody odprowadzające.In the armor known from DE1578324, the energy absorbing elements are embedded in a non-metallic matrix. The elements have the shape of cylindrical bodies, they are arranged in layers and placed next to each other or at certain distances. In turn, the anti-explosion protective screen disclosed in PL171251 is made of air-permeable side layers in the form of slit metal foil sheets and a porous core sandwiched between them containing balls or ellipsoids of the same material as the sheet. Preferably, the metal foil sheet comprises a magnesium alloy. The passive armor known from the description PL181177 consists of a basic, metal, internal protective layer and an external protective layer consisting of cuboidal metal cassettes containing ceramic layers. The spaces between the ceramic layers and the surfaces of the cassette walls are filled with a mixture of small ceramic elements mixed with glue and concrete. The cassettes of the outer protective layer of the armor are detachably attached to the main, metal, internal protective layer by means of various connecting and pressing elements. The safety device used to protect the life and health of the military vehicle crew against a mine explosion beneath it, known from the description PL206571, is made of a shield with through holes on its entire surface. The shield is connected by vertical supports to a thin intermediate plate which is attached to the underside of the vehicle floor by means of springs and attached fixing plates. Drain wires extend from the target surface.

Pasywny kompozytowy pancerz ochronny według wynalazku zbudowany jest z zatopionej w osnowie ze stopu lekkiego konstrukcji wykonanej z elementów w postaci brył geometrycznych osadzonych na stelażu w postaci kratownicy wykonanej z połączonych trwale warstw rurek, przy czym korzystnie przez rurki przeciągnięte są włókna, a bryły geometryczne są zatopione w osnowie do p oziomu powyżej połowy całkowitej wysokości bryły geometrycznej. Korzystnie bryły geometryczne osadzone są w prześwitach kratownicy. Bryły geometryczne mają kształt kul, lub kształt ostrosłupa ściętego o podstawie kwadratu. Bryły geometryczne są bryłami ceramicznymi lub metalowymi. Włókna przeciągnięte są kolejno przez wszystkie rurki w jednej płaszczyźnie a końce włókien są z sobą połączone lub włókna połączone są w ten sposób, że końce włókien przeciągniętych przez rurki w jednej płaszczyźnie są połączone z końcami włókien przeciągniętych przez rurki w następnej płaszczyźnie. Włókna są włóknami aramidowymi lub stalowymi.The passive composite protective armor according to the invention is made of a structure embedded in a light alloy matrix made of elements in the form of geometric solids mounted on a frame in the form of a lattice made of permanently connected layers of pipes, where the fibers are preferably pulled through the pipes and the geometric solids are embedded in the matrix to a level above half of the total height of the geometric solid. Preferably, the geometric solids are embedded in the truss clearances. Geometric solids have the shape of spheres or the shape of a truncated pyramid with a square base. Geometric bodies are ceramic or metal bodies. The fibers are pulled successively through all the tubes in one plane and the ends of the fibers are attached to each other or the fibers are connected such that the ends of the fibers drawn through the tubes in one plane are connected to the ends of the fibers drawn through the tubes in the next plane. The fibers are aramid or steel fibers.

Pasywny kompozytowy pancerz ochronny według wynalazku dzięki swojej budowie jest odporny na uderzenia pocisków. Wystająca część brył geometrycznych zapobiega penetracji pocisku typu AP, odłamków, oraz pocisków z broni ręcznej. Kształt oraz bardzo twardy materiał brył geometrycznych powoduje odchylenie toru lotu pocisku lub odbicie rykoszetowe oraz osłabienie energii kinetycznej pocisku. Wsporniki oraz przechodzące przez nie pręty wzmacniają płytę oraz amortyzują bryły geometryczne. Osnowa ze stopu lekkiego zabezpiecza pancerz przed rozerwaniem. Pasywny kompozytowy pancerz ochronny według wynalazku z osnową ze stopu lekkiego wykazuje wysoką skuteczność w ochronie przed pociskami przeciwpancernymi do 12,6 mm. Zastosowanie osnowy ze stopu lekkiego zmniejsza masę pancerza, co wpływa na zwiększenie mobilności chronionych pojazdów, ograniczenie zużycia paliwa oraz na możliwość stosowania pancerza do ochrony statków powietrznych i wodnych.Due to its structure, the passive composite protective armor is resistant to bullet impacts. The protruding part of the geometric solids prevents penetration of the AP projectile, shrapnel and small arms projectiles. The shape and very hard material of geometric solids causes deflection of the projectile trajectory or ricochet rebound and weakens the kinetic energy of the projectile. Brackets and bars passing through them strengthen the slab and absorb geometric solids. The light alloy matrix protects the armor against tearing. The passive composite protective armor according to the invention with a light alloy matrix shows high efficiency in protection against anti-tank projectiles up to 12.6 mm. The use of a light alloy matrix reduces the weight of the armor, which increases the mobility of the protected vehicles, reduces fuel consumption and the possibility of using the armor to protect aircraft and ships.

Pasywny kompozytowy pancerz ochronny wykonuje się metodami odlewniczymi. Konstrukcję wykonaną z brył geometrycznych posadowionych na konstrukcji w postaci kratownicy z rurek, umieszcza się w specjalnie przygotowanej formie odlewniczej i zalewa ciekłym stopem z metalu lekkiego. Krystalizację stopu prowadzi się w warunkach podwyższonego ciśnienia. W ostatnim etapie pancerz poddaje się obróbce mechanicznej na żądany wymiar.Passive composite protective armor is made by casting methods. The structure made of geometric solids placed on a structure in the form of a tubular truss is placed in a specially prepared casting mold and flooded with a liquid alloy of light metal. The alloy is crystallized under elevated pressure conditions. In the last stage, the armor is machined to the desired size.

Pasywny pancerz ochronny według wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy pasywnego kompozytowego pancerza ochronnego, a fig. 2 przedstawia jego szkic.A passive protective armor according to the invention is illustrated in an embodiment in the drawing, in which Fig. 1 is a vertical section of a passive composite protective armor and Fig. 2 is a sketch thereof.

Pasywny kompozytowy pancerz ochronny zbudowany jest z zatopionej w osnowie z metalu lekkiego 1 konstrukcji wykonanej z kul ceramicznych 2 osadzonych na kratownicy wykonanej z dwóch warstw rurek 3 ułożonych pod kątem względem siebie, przy czym przez rurki 3 przeciągnięte są włókna 4.The passive composite protective armor is made of a structure made of ceramic spheres 2 embedded in a matrix of light metal 1, mounted on a grid made of two layers of tubes 3 arranged at an angle to each other, with the fibers 4 being pulled through the tubes 3.

Claims

Patent claims

1. Passive composite protective armor with a structure embedded in the matrix, characterized by the fact that it is made of a structure embedded in a light alloy matrix 1 made of elements in the form of geometric solids 2 mounted on a frame in the form of a lattice made of permanently connected layers of pipes 3, preferably, the fibers 4 are drawn through the tubes 3, and the geometric bodies 2 are embedded in the light alloy matrix 1 to a level above half of their total height.

2. A passive protective armor according to claim 1; The method of claim 1, characterized in that the tubes 3 in the layer are arranged parallel to each other.

3. A passive protective armor according to Claim The method of claim 1, characterized in that the geometric bodies 2 are embedded in the clearances of the truss.

4. A passive protective armor as claimed in Claim 1; The method of claim 1, characterized in that the geometric bodies 2 are spherical.

5. A passive protective armor as claimed in Claim 1, The method of claim 1, characterized in that the geometric bodies 2 have the form of a truncated pyramid with a square base.

6. A passive protective armor as claimed in claim 6; The method of claim 1, wherein the geometric bodies 2 are ceramic bodies or metal bodies.

7. A passive protective armor as claimed in Claim The method of claim 1, characterized in that the fibers 4 are threaded successively through all the tubes 3 in one layer and the ends of the fibers 4 are connected to each other.

8. A passive protective armor as claimed in claim 8; A method as claimed in claim 1, characterized in that the fibers 4 are connected in such a way that the ends of the fibers 4 passed through the tubes 3 in one layer are connected to the ends of the fibers 4 passed through the tubes 3 in the adjacent layer.

9. A passive protective armor as claimed in Claim 1, The method of claim 1, characterized in that the fibers 4 are aramid or steel fibers.