RU119089U1 - Броневая преграда - Google Patents

Abstract

Броневая преграда, содержащая чередующийся ряд бронированных слоев, выполненных в виде отклоняюще-дробящего экрана, отличающаяся тем, что отклоняюще-дробящий слой образован двухрядным расположением профильных труб, обращенных друг к другу своими диагональными плоскостями, при этом в верхнем ряду расположены профильные трубы с длиной стороны в два раза меньшей, чем в первом ряду, при этом профильная труба жестко связана с броневым слоем (подложкой), а слой примыкающих друг к другу керамических элементов скреплен с помощью клея или гермитика.

Description

Полезная модель относится к комбинированным броневым конструкциям, и в частности к устройствам защиты различных видов объектов.

В настоящее время актуальной задачей является создание защитных устройств от пулевого воздействия с минимально возможными габаритно-массовыми характеристиками. Как правило, броневые преграды представляют собой двух- или многослойную композиционную структуру.

Известна композитная броня, содержащая смещенные относительно друг друга по глубине бронированные плиты, расположенные между ними ряд бронированных слоев, наклоненный каждый под значительным углом к плоскости тыльной плиты, а между бронированными слоями металлических плит образованы воздушные промежутки или резиновые прокладки (Заявка Великобритании N 2191275, МПК F41H 5/04).

Недостатком указанной композитной брони является то, что она предназначена, в основном, для защиты от скользящих поражающих элементов и не обеспечивает высокой эффективности защиты при прямом попадании поражающего элемента.

Известно также техническое решение броневой преграды, содержащей чередующийся ряд гофр с экранирующим элементом у их оснований (Патент США N 3636895, МПК F41H 5/04).

Недостатком указанной броневой преграды является то, что она не обеспечивает необходимую эффективность защиты от поражающих элементов при попадании в ослабленную зону между гофрами, что обусловлено возникновением в этой зоне эффекта принудительной фокусировки продуктов разрушения поражающего элемента и разрушение преграды.

Наиболее близким техническим решением, которое может быть принято в качестве прототипа, является броневая преграда, содержащая чередующийся ряд гофр с экранирующим элементом у их оснований, отличающаяся тем, что в ней гофры выполнены в виде отклоняюще-дробящего экрана, образованного двурядным расположением цилиндрических или конических гофр, обращенных друг к другу своими вогнутостями и смещенных в поперечном направлении один относительно другого на одну треть волны гофр, при этом каждый чередующийся ряд гофр жестко связан основаниями гофр с экранирующим элементом, выполненным в виде размещенной между рядами гофр броневой плиты, перфорированной отверстиями, диаметр и расстояние между смежными кромками которых соизмеримы с калибром пули обычного оружия (Патент RU N 2068978, МПК F41Н 5/04).

Недостатком известной броневой преграды является сложность ее изготовления и ремонта, обусловленная в том числе наличием шарниров. Данный бронезащитный элемент не может быть применен по 6а классу защиты ГОСТ Р 50963-96 против бронебойных 7,62 мм пуль Б-32 с большой кинетической энергией, летящих со скоростью до 840 м/с.

Упрочнение ослабленных зон экранирующими элементами незначительно повышает прочность преграды и при этом не обеспечивается возможность улучшения защитных качеств до уровня преграды блокирующего типа без существенного утяжеления ее.

Целью предложенной полезной модели является:

- обеспечение надежной защиты различных видов объектов от воздействия поражающих элементов обычного и крупнокалиберного оружия;

- создание броневой преграды с широким диапазоном степени защищенности из простейших, широко распространенных и недорогих материалов отечественного производства;

- создание технологической штампованно-сварной конструкции преграды легко трансформируемой в пакеты с промежуточными преградами;

- обеспечение высокой ремонтопригодности броневой преграды;

- повышение эксплуатационных характеристик броневой преграды в целом.

Технический результат, полученный при использовании полезной модели, выражается в обеспечении защиты объекта от нескольких бронебойных пуль Б-32 калибра 7,62 мм СВД, летящих со скоростями до 840 м/с, при расстоянии между попаданиями в объекте не менее 100 мм, что соответствует 6а классу ГОСТ Р 50744-95, ГОСТ Р 50963-96.

Поставленная цель достигается тем, что броневая преграда, содержащая чередующийся ряд бронированных слоев, выполненых в виде отклоняюще-дробящего экрана, образованного двухрядным расположением профильных труб, обращенных друг к другу своими диагональными плоскостями, при этом в верхнем ряду расположены профильные трубы с длиной стороны в два раза меньшей, чем в первом, при этом профильная труба жестко связана с броневым слоем, а слой примыкающих друг к другу керамических элементов, выполненных в виде прямоугольно-треугольной формы со сферической (конической) внешней поверхностью, при этом преграда может быть установлена в пакет жестко связанных между собой винтовым соединением преград, отнесенных друг от друга по глубине на расстояние равное не менее семи калибров пуль стрелкового оружия, а между разнесенными смежными преградами может быть размещен по крайней мере один промежуточный броневой слой, выполненный в виде энергопоглощающего, образованного из высокомодульного синтетического материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированной броневой плитой.

Блокирующие свойства преграды обеспечиваются организацией косого удара при встрече поражающего элемента с внутренней преградой, выполненной из профильной трубы и последующими разрушениями в броневой плите и энергопоглощающих преградах отдельных его фрагментов с полным гашением их скорости в слоях преграды.

Общими существенными признаками известного устройства и заявляемого технического решения является наличие броневой преграды, содержащей ряд чередующийся бронированных слоев, выполненных в виде отклоняюще-дробящего экрана, энергопоглощающего слоя (преграды), образованного из высокомодульного синтетического материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированного броневой плитой.

В соответствии с фиг.1, броневая преграда, включает дробящее-отклоняющий слой, состоящий из двух рядов профильных труб 1, 2, обращенных друг к другу своими диагональными плоскостями, при этом во втором ряду расположены профильные трубы 2 с длиной стороны в два раза меньше, чем в первом ряду, профильная труба 1 жестко связана с броневым слоем (подложкой) 3, выполненным из стали 2П(98) толщиной 4 мм, междурядье профильных труб 1, 2 заполнено керамическими элементами 4 прямоугольно-треугольной формы со сферической (конической) внешней поверхностью, примыкающими друг к другу и выполненными из оксида алюминия, установленными боковыми торцами друг к другу с зазором между собой, составляющим меньше 0,03 диаметра пули, дробящее-отклоняющий слой с фронтальной стороны закрыт наружной броневой преградой 5. Керамические элементы 4 скреплены с наружной броневой преградой 5, с боковой поверхностью профильной трубы 1, 2, а также между собой в слое и в местах примыкания их торцов один к другому с помощью клея (герметика), а наружная броневая преграда 5 выполнена из стали 2П(98) толщиной 2 мм.

Отклоняющий эффект на профильных трубах 1, 2 достигается за счет образования первоначального угла рикошета при соприкосновении пули (сердечника) после прохождения керамического слоя.

Условия фрагментации сердечника создаются первоначально в области контакта пули с наружной броневой преградой 5, где преобладают зоны с одномерным сжатием, а затем, при наклонном проникновении в последующий слой керамических элементов 4, в области с большими сдвиговыми напряжениями. Фрагментация пули происходит за счет образования максимальных касательных напряжений при ударе сердечника пули под углом. При этом разрушение носит разрывной характер за счет преобладающего влияния растягивающих напряжений. В зависимости от задач, которые может выполнять броневая преграда, она может компоноваться в пакет, жестко связанных между собой винтовым (болтовым) соединением однотипных броневых преград, отнесенных одна к другой по глубине на заданное расстояние, например, после броневой преграды может быть установлена энергопоглощающая пластина 6, выполненная, например, из алюминиевого сплава АМГ6-М толщиной 8 мм, а также тыльной броневой плиты 7, выполненной из стали 2П(98) толщиной 2 мм.

Данное конструктивное решение и оптимальные характеристики керамики получены на основании большого числа экспериментов. В предложенной многослойной броневой преграде повышается эффективность работы керамического материала, который поглощает энергию сердечника пули за счет сочетания свойств, характерных только для реакционно-связанных материалов (высокая микротвердость, практически нулевая пористость, внутренние микронапряжения).

Действие броневой преграды заключается в следующем: пуля внедряется в наружную броневую преграду 5, пробивает ее и вступает в контакт с одним из нескольких керамических элементов 4, перемещая конкретный керамический элемент 4 настолько, насколько позволяет слой клея (герметика) и прочность керамического элемента 4. Стальной сердечник бронебойной пули начинает разрушать керамику и одновременно разрушается сам. Сломанный сердечник продолжает разрушение керамических элементов за счет своей кинетической энергии. Выпуклость (скос) поверхности керамических элементов 4, направленная наружу в сторону обстрела, обеспечивает повышенную стойкость по сравнению с плоской формой, при этом керамические элементы разбиваются на крупные осколки, которые частично сохраняют защитные свойства. Разрушению всего блока препятствует податливость слоя керамических элементов 4, как в направлении действия пули, так и в перпендикулярном направлении, за счет перемещения соседних керамических элементов 4 в слое клея (герметика). Крупные осколки керамических элементов 4 удерживаются фронтальной броневой преградой 5, что обеспечивает сохранение защитных свойств в непосредственной близости от точки попадания. Осколки пули (сердечника) и керамических элементов 4 удерживаются внутри слоя, заполненного клеем (герметиком).

Толщина листа фронтальной броневой преграды менее 1,0 мм недостаточна для удержания осколков пули и керамики при воздействии пули крупного калибра, а более 3 мм - приводит к неоправданному утяжелению конструкции и увеличению материалоемкости.

При встрече с керамическим элементом пуля (сердечник) начинает разрушаться (дробиться) и отклоняться от первоначальной траектории полета. При этом большая часть ее энергии расходуется на приведение в колебательное движение соседних керамических элементов 4, что в принципе напоминает "бильярдный эффект". Керамический элемент 4 разрушается, гасит энергию ударной и звуковой волны, что предотвращает разрушение соседних керамических элементов 4. В результате этого "ослабленная", полуразрушенная пуля (сердечник) и образовавшиеся при этом осколки дестабилизируются на боковых поверхностях профильных труб 1, 2 или на их вершинах, что достигается за счет образования первоначального угла рикошета при соприкосновении пули с профильной трубой 1, 2 и легко задерживаются последующим броневым слоем (подложкой) 3.

При возможном проникновении поражающего элемента через профильные трубы 1, 2 и броневой слой (подложку) 3 происходит дальнейшее разрушение сердечника поражающего элемента и его фрагментация на отдельные мелкие осколки, задерживающиеся внутри броневой преграды с дальнейшей дестабилизацией траектории поражающего элемента. Броневой слой (подложка) 3 окончательно гасит кинетическую энергию осколков пули и керамики, задерживая их внутри броневой преграды.

При достижении поражающим элементом энергопоглощающей пластины 6, выполненной из материала АМГ6-М толщиной 8 мм, окончательно гасится его кинетическая энергия, благодаря наличию упругодеформированного эффекта, тыльная броневая плита 7, выполненная из стали 2П(98) толщиной 2 мм, обеспечивает гарантированное не пробитие броневой преграды.

Ослабленная в процессе увязания в слоях защиты пуля (сердечник) легко улавливается последующим броневым слоем (подложкой) 3. Защитный эффект здесь достигается не за счет упрочнения брони, а в результате рассеивания энергии бронебойного сердечника (пули) в плоскости наружной броневой преграды 5 и отклонения его от первоначальной траектории.

Броневой слой (подложка) 3 может выполняться как однослойный, так и многослойный (дополнительное размещение слоя АМГ6-М, стали 2П(98)), что позволяет более эффективно варьировать жесткостью и нерегулярностью поведения подложки и более эффективно затормаживать разрушенную пулю и осколки керамических элементов 4 за счет расслоения при ударе и последующей деформации каждого отдельного слоя с большей реализацией их прочностных свойств.

Ремонтопригодность броневой преграды повышается за счет того, что замена поврежденных элементов производится блоками с использованием стандартного инструмента, в том числе и замена керамических элементов 4.

Промышленная применимость заявляемой броневой преграды подтверждается опытными испытаниями, которые показали, что применение предложенной броневой преграды обеспечивает не поражение при обстреле 12,7 мм бронебойными пулями Б-32 при дальности стрельбы 100 м.

Таким образом, предложенная многослойная броневая преграда позволяет обеспечить высокие защитные свойства объектов от бронебойных пуль стрелкового оружия, в том числе крупнокалиберных, за счет повышения стойкости, живучести и ремонтопригодности многослойных броневых преград с керамическими материалами.

Claims (1)

1. Броневая преграда, содержащая чередующийся ряд бронированных слоев, выполненных в виде отклоняюще-дробящего экрана, отличающаяся тем, что отклоняюще-дробящий слой образован двухрядным расположением профильных труб, обращенных друг к другу своими диагональными плоскостями, при этом в верхнем ряду расположены профильные трубы с длиной стороны в два раза меньшей, чем в первом ряду, при этом профильная труба жестко связана с броневым слоем (подложкой), а слой примыкающих друг к другу керамических элементов скреплен с помощью клея или гермитика.