RU110831U1

RU110831U1 - SECURITY PANEL

Info

Publication number: RU110831U1
Application number: RU2011130288/11U
Authority: RU
Inventors: Виктория Ефимовна Бахарева; Антонина Андреевна Чурикова; Валентина Николаевна Симина; Дмитрий Викторович Цуканов; Владимир Дмитриевич Чупов; Сергей Николаевич Перевислов
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2011-11-27

Abstract

Защитная панель, содержащая слоистую оболочку, выполненную из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ, керамические плитки и основание из композита на основе слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара, отличающаяся тем, что керамические плитки выполнены из композитного материала с плотностью не выше 2550 кг/м3 методом реакционного спекания на основе карбида бора с содержанием последнего не менее 85%. A protective panel containing a layered shell made of high-modulus aramid fabric such as Kevlar, Dynem, TSVM-DZ, ceramic tiles and a composite base based on fabric layers TSVM-DZ or Kevlar, characterized in that the ceramic tiles are made of composite material with a density not above 2550 kg / m3 by reaction sintering based on boron carbide with a content of the latter of at least 85%.

Description

Полезная модель относится к средствам бронезащиты и может быть использована для защиты человека и техники от поражения пулей, осколком, холодным оружием или удара иными движущимися предметами.The utility model relates to means of armor protection and can be used to protect people and equipment from being hit by a bullet, a fragment, melee weapons or hitting other moving objects.

Известные средства защиты от бронебойных пуль и пуль с термоупрочненными сердечниками содержат в своем составе различные виды керамики, как правило, изготовленные из корунда, реакционно-спеченного карбида кремния или активировано-спеченного карбида кремния. Такие средства защиты являются или недорогими, но не обеспечивающими требуемый класс защиты, как например, с использованием корунда (патент РФ 51191, МКИ P41H 1/02, F41H 1/02 опубл. 27.01.2006) и реакционно-спеченного карбида кремния (патент РФ 2393416, МКИ P41H 5/04, F41H 5/04 опубл. 27.06.2010, патент РФ 97508, МКИ P41H 1/02, F41H 5/04 опубл. 10.09.2010), или, при требуемом классе защиты являются более дорогими, как например, с использованием активировано-спеченного карбида кремния (патент РФ 80935, МКИ P41H 1/02, F41H 5/04 опубл. 27.02.2009).Known means of protection against armor-piercing bullets and bullets with heat-strengthened cores contain various types of ceramics, as a rule, made of corundum, reactively sintered silicon carbide or activated sintered silicon carbide. Such protective equipment is either inexpensive, but does not provide the required protection class, such as using corundum (RF patent 51191, MKI P41H 1/02, F41H 1/02 publ. 01.27.2006) and reaction-sintered silicon carbide (RF patent 2393416, MKI P41H 5/04, F41H 5/04 publ. 06/27/2010, RF patent 97508, MKI P41H 1/02, F41H 5/04 publ. 09/10/2010), or, with the required class of protection, are more expensive, as for example, using activated sintered silicon carbide (RF patent 80935, MKI P41H 1/02, F41H 5/04 publ. February 27, 2009).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является пулезащитная панель для средств бронезащиты (патент РФ 80935, МКИ P41H 1/02, F41H 5/04 опубл. 27.02.2009).The closest in technical essence to the claimed utility model is a bulletproof panel for armor protection (RF patent 80935, MKI P41H 1/02, F41H 5/04 publ. February 27, 2009).

Пулезащитная панель содержит оболочку и керамические плитки, расположенные на промежуточном слое, выполненном из жесткого листового материала и слоистое основание, выполненное из прессованного сверх высокомодульного полиэтилена Дайнема или композита из нескольких слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара.The bulletproof panel contains a shell and ceramic tiles located on an intermediate layer made of hard sheet material and a layered base made of extruded ultra-high-modulus Daynem polyethylene or a composite of several layers of fabric TSVM-J or Kevlar.

При высоких достоинствах прототипа (легкость в сочетании с высоким классом защиты), он, как и аналоги, не обладает достаточной степенью «пулестойкости».With the high advantages of the prototype (lightness combined with a high protection class), it, like its analogues, does not have a sufficient degree of "bulletproof".

Согласно полезной модели техническим результатом является повышенная пулестойкость защитной панели.According to a utility model, the technical result is increased bullet resistance of the protective panel.

Технический результат достигается за счет того, что защитная панель, содержащая слоистую оболочку, выполненную из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ, керамические плитки и основание из композита на основе слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара, согласно полезной модели, керамические плитки выполнены из композитного материала с плотностью не выше 2550 кг/м³ методом реакционного спекания на основе карбида бора, с содержанием последнего не менее 85%.The technical result is achieved due to the fact that the protective panel containing a layered shell made of high-modulus aramid fabric such as Kevlar, Dainem, TSVM-DZ, ceramic tiles and a composite base based on layers of fabric TSVM-DZ or Kevlar, according to the utility model, ceramic the tiles are made of composite material with a density of no higher than 2550 kg / m ³ by reaction sintering based on boron carbide, with a content of the latter of at least 85%.

Схема устройства полезной модели приведена на фигуре, где 1 - оболочка, 2 - керамическая плитка, 3 - уретановый клей, 4 - опорный слой (основание).The scheme of the device of the utility model is shown in the figure, where 1 is the shell, 2 is ceramic tile, 3 is urethane adhesive, 4 is the support layer (base).

Конструкция работает следующим образом: при попадании в керамическую плитку 2 пуля (осколок) создает ударные волны, которые разрушают плитку. Большая часть энергии этих волн рассеивается при ее разрушении, часть проходит и отражается от жесткого основания и частично разрушает соседние керамические плитки. Таким образом, происходит рассеивание (диссипация) ударной волны. Оболочка 1 служит для защиты от разлетающихся фрагментов керамических плиток и фрагментов пули (осколка).The design works as follows: when a bullet hits a ceramic tile 2 (a fragment) it creates shock waves that destroy the tile. Most of the energy of these waves is dissipated during its destruction, part passes and is reflected from the hard base and partially destroys neighboring ceramic tiles. Thus, the scattering (dissipation) of the shock wave occurs. Shell 1 is used to protect against flying fragments of ceramic tiles and fragments of a bullet (fragment).

Оболочка выполнена из высокомодульной арамидной ткани типа Кевлар, Дайнема, ТСВМ-ДЖ.The shell is made of high-modulus aramid fabric such as Kevlar, Dynaem, TSVM-DZ.

Керамические плитки представляют собой композиционный материал на основе карбида бора, полученный методом реакционного спекания, с плотностью ≤2,55 г/см³, пористостью ≤1%, прочностью при изгибе не менее 270 МПа, твердостью по Виккерсу не менее 28 ГПа, модулем упругости не менее 380 ГПа и содержанием основного компонента (карбида бора) не менее 85%, превосходя керамическую плитку прототипа более высокими физико-механическими свойствами при более низкой плотности. Это обстоятельство позволяет при равных с прототипом массовых показателях значительно увеличить пулестойкость защитной панели.Ceramic tiles are a composite material based on boron carbide obtained by reaction sintering, with a density of ≤2.55 g / cm ³ , porosity ≤1%, bending strength of at least 270 MPa, Vickers hardness of at least 28 GPa, elastic modulus not less than 380 GPa and a content of the main component (boron carbide) of not less than 85%, surpassing the ceramic tile of the prototype with higher physical and mechanical properties at a lower density. This circumstance allows, with equal mass performance with the prototype, to significantly increase the bullet resistance of the protective panel.

В качестве основания (опорного слоя) используют прессованный сверх высокомодульный полиэтилен Дайнема или композит из нескольких слоев ткани ТСВМ-ДЖ или Кевлара.As the base (backing layer), pressed ultra-high modular Daynem polyethylene or a composite of several layers of fabric TSVM-DZ or Kevlar is used.

В качестве клеящего вещества для соединения оболочки, керамических плиток и опорного слоев между собой используют уретановый клей.Urethane glue is used as an adhesive to connect the shell, ceramic tiles, and support layers to each other.

Разработанная конструкция защитной панели обладает высокими защитными свойствами, а именно соответствует 6 классу защиты по ГОСТ РФ Р 50744-95 (снайперская винтовка СВД, пуля со стальным термоупрочненным сердечником калибра 7,62 мм и скоростью 820-835 м/сек), при этом поверхностная плотность бронепреграды на 7 кг/м² меньше бронепреграды из керамических плиток на основе реакционно-спеченного карбида кремния и на 12 кг/м² из активировано-спеченного карбида кремния. Стоимость разработанной бронепреграды ~ в 1,5 раза ниже бронепреграды с плитками из активировано-спеченного карбида кремния.The developed design of the protective panel has high protective properties, namely it corresponds to protection class 6 according to GOST RF R 50744-95 (SVD sniper rifle, bullet with a steel heat-strengthened core of 7.62 mm caliber and a speed of 820-835 m / s), while the surface the density of the armored barrier is 7 kg / m ² less than the armored barrier of ceramic tiles based on reactive sintered silicon carbide and 12 kg / m ² of activated sintered silicon carbide. The cost of the developed armored barrier is ~ 1.5 times lower than the armored barrier with activated sintered silicon carbide tiles.

Claims

A protective panel containing a layered shell made of high-modulus aramid fabric such as Kevlar, Dynem, TSVM-DZ, ceramic tiles and a composite base based on fabric layers TSVM-DZ or Kevlar, characterized in that the ceramic tiles are made of composite material with a density not above 2550 kg / m ³ by reaction sintering based on boron carbide with a content of the latter of at least 85%.