RU160514U1

RU160514U1 - COMPOSITION ARMOR BARRIER

Info

Publication number: RU160514U1
Application number: RU2015131452/11U
Authority: RU
Inventors: Борис Георгиевич Еремин; Дмитрий Борисович Еремин; Сергей Владимирович Мартынов; Оксана Викторовна Смирнова; Анастасия Викторовна Сытова; Алексей Владимирович Назаров; Николай Николаевич Николаев
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2016-03-20

Abstract

Композиционная броневая преграда, состоящая из множества сложных керамических элементов, отличающаяся тем, что керамические элементы выполнены в форме прямых треугольных призм со сферическим основанием, скосы боковых поверхностей каждой пары керамических элементов выполнены во взаимно противоположных направлениях, многорядное расположение керамических элементов образует отклоняюще-дробящий экран.A composite armored barrier, consisting of many complex ceramic elements, characterized in that the ceramic elements are made in the form of straight triangular prisms with a spherical base, the bevels of the side surfaces of each pair of ceramic elements are made in mutually opposite directions, the multi-row arrangement of ceramic elements forms a deflecting-crushing screen.

Description

Полезная модель относится к композиционным броневым защитным материалам, применяемым в различных областях техники, в частности при создании конструкций для защиты от ударных воздействий различных поражающих средств (например, стрелкового оружия), а также защиты механизмов и устройств различных видов объектов.The utility model relates to composite armor protective materials used in various fields of technology, in particular, when creating structures for protecting against impacts of various striking means (for example, small arms), as well as protecting mechanisms and devices of various types of objects.

Известна броня для баллистической защиты от поражающих элементов, состоящая из основной и вспомогательных пластин, между которыми находится сотовидная структура, которая может быть в виде регулярной матрицы, пены или эластомера, выполняющая абсорбирующую удар функцию. Основная пластина брони выполнена из металла, вспомогательная изготавливается из различных видов синтезированной керамики: оксида алюминия, карбида бора и т.п. - и имеет регулярный рельеф, выполненный в виде глухих отверстий. Соединение основной пластины, сотовидной матрицы и вспомогательной пластины осуществляется с помощью клея (патент US №5221807, опубликован 22.06.1993 г.).Known armor for ballistic protection from damaging elements, consisting of the main and auxiliary plates, between which there is a honeycomb structure, which can be in the form of a regular matrix, foam or elastomer, performing an absorbent function. The main plate of the armor is made of metal, the auxiliary is made of various types of synthesized ceramics: aluminum oxide, boron carbide, etc. - and has a regular relief made in the form of blind holes. The connection of the main plate, the honeycomb matrix and the auxiliary plate is carried out using glue (US patent No. 5221807, published 06/22/1993).

Одним из основных недостатков бронированного элемента является ненадежная защита из-за того, что попадание поражающего элемента, особенно подкалиберной пули, в стык между пластинами приводит к интенсивному разрушению их торцевых поверхностей в зоне удара. Это разрушение усиливается за счет влияния краевых эффектов. В конечном результате, увеличивается зазор в стыке между пластинами и, как следствие, пуля пробивает слои бронированного элемента насквозь.One of the main disadvantages of the armored element is unreliable protection due to the fact that the hit of an attacking element, especially a sub-caliber bullet, in the joint between the plates leads to the intensive destruction of their end surfaces in the impact zone. This destruction is enhanced by the influence of edge effects. In the end result, the gap at the junction between the plates increases and, as a result, the bullet pierces through the layers of the armored element.

Известна легкая композитная броня, состоящая из цельного плоского металлического матричного блока, имеющего во фронтальном слое множество открытых ячеек заданной формы и размеров. В каждой из этих ячеек расположены керамические элементы, изготовленные из оксида алюминия или карбида кремния. Эти элементы служат для поглощения кинетической энергии воздействующего на броню баллистического снаряда при их разрушении. В зазорах между керамическими элементами и ребрами ячеек матричного блока находится жидкий керамический раствор (цемент), который закрепляет элементы в матрице (патент US №5686689, опубликован 11.11.1997 г.).Known lightweight composite armor, consisting of a solid flat metal matrix unit having in the front layer many open cells of a given shape and size. In each of these cells are ceramic elements made of aluminum oxide or silicon carbide. These elements serve to absorb the kinetic energy of the ballistic projectile acting on the armor when they are destroyed. In the gaps between the ceramic elements and the edges of the cells of the matrix block is a liquid ceramic solution (cement), which fixes the elements in the matrix (US patent No. 5686689, published 11.11.1997).

К недостаткам этого технического решения можно отнести, в первую очередь то, что попадание пули непосредственно в стык керамических элементов приводит к пробиванию конструкции даже при наличии керамического раствора в стыке с между секциями. Кроме того, соединение секций для исключения зазоров в стыках между секциями переутяжеляет конструкцию в целом.The disadvantages of this technical solution include, first of all, the fact that a bullet falling directly into the joint of ceramic elements leads to penetration of the structure even in the presence of a ceramic solution in the junction with between sections. In addition, the connection of the sections to eliminate gaps in the joints between the sections overloads the structure as a whole.

Наиболее близким техническим решением, которое может быть принято в качестве прототипа, является баллистическая броня, состоящая из множества сложных керамических элементов, имеющих цилиндрическую часть и две сферические или плоские поверхности на концах. Эти керамические элементы, изготовлены из карбида кремния, нитрида кремния, глинозема и т.п., закреплены в регулярной плоскостной сотовидной структуре, изготовленной из металлической ленты, стекловолокна, кевлара или пластмассы. Промежутки между керамическими элементами заполнены синтетической пеной. На тыльной стороне конструкции находится опорный слой из синтетического материала типа кевлар, который поглощает осколки керамических элементов и осколки снаряда (патент ЕР №1363101, кл. F41H 5/04, опубликован 19.11.2003 г.).The closest technical solution that can be taken as a prototype is ballistic armor, consisting of many complex ceramic elements having a cylindrical part and two spherical or flat surfaces at the ends. These ceramic elements, made of silicon carbide, silicon nitride, alumina, etc., are fixed in a regular planar honeycomb structure made of metal tape, fiberglass, Kevlar or plastic. The spaces between the ceramic elements are filled with synthetic foam. On the back side of the structure is a supporting layer of Kevlar-type synthetic material that absorbs fragments of ceramic elements and shell fragments (EP patent No. 1363101, class F41H 5/04, published November 19, 2003).

Основным недостатком баллистической брони является то, что попадание подкалиберной пули в стык между элементами из керамики приводит к интенсивному разрушению их торцевых поверхностей в зоне удара. Это разрушение также усиливается за счет влияния краевых эффектов. В конечном результате, в стыке между плитами увеличивается зазор, и пуля пробивает слои бронированного элемента насквозь.The main disadvantage of ballistic armor is that the hit of a sub-caliber bullet in the joint between ceramic elements leads to the intensive destruction of their end surfaces in the impact zone. This destruction is also enhanced by the influence of edge effects. In the end result, the gap between the plates increases, and the bullet pierces through the layers of the armored element.

Задачей предполагаемой полезной модели является надежная защита охраняемого объекта от воздействия пуль стрелкового оружия.The objective of the proposed utility model is the reliable protection of the protected object from the effects of small arms bullets.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение защитных свойств броневой преграды к воздействию подкалиберных пуль стрелковых систем путем дестабилизации движения пули за счет изменения профиля стыка торцевых поверхностей элементов из керамики и предложенной стыковки их между собой.The technical result of the proposed solution is to increase the protective properties of the armored barrier to the effects of sub-caliber bullets of rifle systems by destabilizing the movement of the bullet by changing the profile of the joint of the end surfaces of ceramic elements and the proposed docking between them.

Поставленная цель достигается тем, что в композиционной броневой преграде, состоящей из множества сложных керамических элементов, изготовленных из карбида кремния, нитрида кремния, глинозема и т.п., закрепленных в регулярной плоскостной сотовидной структуре, изготовленной из металлической ленты, стекловолокна, кевлара или пластмассы, керамические элементы выполнены в форме прямой треугольной призмы со сферическим основанием, образуя отклоняюще-дробящий экран с многорядным расположением примыкающих друг к другу боковыми поверхностями керамических элементов.This goal is achieved by the fact that in a composite armored barrier consisting of many complex ceramic elements made of silicon carbide, silicon nitride, alumina, etc., fixed in a regular planar honeycomb structure made of metal tape, fiberglass, Kevlar or plastic , ceramic elements are made in the form of a straight triangular prism with a spherical base, forming a deflecting-crushing screen with a multi-row arrangement of adjacent side surfaces adjacent to each other and ceramic elements.

Промежутки между керамическими элементами заполнены полимерным клеем. На тыльной стороне конструкции находится опорный слой из синтетического материала типа кевлар, который поглощает осколки керамических элементов и осколки снаряда.The gaps between the ceramic elements are filled with polymer glue. On the back side of the structure is a supporting layer of synthetic material such as Kevlar, which absorbs fragments of ceramic elements and shell fragments.

Скосы боковых поверхностей каждой пары элементов из керамики выполнены во взаимно противоположных направлениях, при этом длина каждого скоса выбрана такой, что при стыковке элементов из керамики с противоположными направлениями скосов образуются фронтальные и тыльные зазоры глубиной 0,2…0,4 и шириной 0,04…0,15 от толщины элементов из керамики. Суммарная длина на состыкованных элементах из керамики, образующаяся на продолжении линии скоса, составляет не менее 0,7 от толщины элементов из керамики.The bevels of the side surfaces of each pair of ceramic elements are made in mutually opposite directions, while the length of each bevel is chosen such that when the ceramic elements are joined with opposite bevel directions, front and back gaps are formed with a depth of 0.2 ... 0.4 and a width of 0.04 ... 0.15 of the thickness of ceramic elements. The total length on the joined ceramic elements formed on the extension of the bevel line is at least 0.7 of the thickness of the ceramic elements.

Общими существенными признаками известного устройства и заявляемого технического решения является наличие броневой преграды, содержащей ряд, чередующийся бронированных слоев, один из которых выполнен в виде керамического отклоняющедробящего экрана.Common essential features of the known device and the claimed technical solution is the presence of an armored barrier containing a series of alternating armored layers, one of which is made in the form of a ceramic deflecting crushing screen.

Общий вид предлагаемой полезной модели представлен в соответствии с фиг. 1 (представлена структура композиционной броневой преграды) и на фиг. 2 - керамический элемент.A general view of the proposed utility model is presented in accordance with FIG. 1 (the structure of a composite armored barrier is presented) and in FIG. 2 - ceramic element.

Броневая преграда, включает отклоняюще-дробящий экран 1, закрепленный в регулярной плоскостной структуре на металлической или композиционной подложке 2, с помощью полимерного клея, а отклоняюще-дробящий экран 1 образован многослойным расположением примыкающих друг к другу керамических элементов 3, выполненных в форме прямой треугольной призмы со сферическим основанием, прилегающих боковыми поверхностями 4 друг с другом и скрепленных полимерным клеем, при этом преграда может быть закреплена в пакет жестко связанных между собой винтовым соединением преград, а в качестве металлической или композиционной подложки 2 использован броневой слой.The armor barrier includes a deflecting-crushing screen 1, mounted in a regular planar structure on a metal or composite substrate 2, using polymer glue, and a deflecting-crushing screen 1 is formed by a multilayer arrangement of ceramic elements 3 adjacent to each other, made in the form of a direct triangular prism with a spherical base adjacent to the side surfaces 4 with each other and fastened with polymer glue, while the barrier can be fixed in a package of rigidly interconnected screw connection of barriers, and as a metal or composite substrate 2, an armor layer is used.

Прилегающие боковые поверхности керамических элементов 3 имеют зазор между собой, составляющий меньше 0,03 диаметра пули, дробящее-отклоняющий экран 1 с фронтальной стороны закрыт наружной броневой преградой 5. Керамические элементы 3 скреплены с наружной броневой преградой 5, с боковой поверхностью 4 соседних прилегающих керамических элементов 3, а также между собой в слое и в местах примыкания их поверхностей один к другому с помощью полимерного клея, а наружная броневая преграда 5 выполнена из стали 2П(98) толщиной 2 мм.The adjacent side surfaces of the ceramic elements 3 have a gap between each other, which is less than 0.03 of the bullet diameter, the crushing-deflecting screen 1 is closed from the front by an external armor barrier 5. The ceramic elements 3 are bonded to the external armor barrier 5, with the side surface of 4 adjacent adjacent ceramic elements 3, as well as between each other in the layer and at the places where their surfaces adjoin one another using polymer glue, and the outer armor barrier 5 is made of steel 2P (98) 2 mm thick.

Отклоняющий эффект на фронтальной поверхности отклоняюще-дробящего экрана 1 достигается за счет образования первоначального угла рикошета боковыми поверхностями 4 и сферическими основаниями керамических элементов 3.The deflecting effect on the front surface of the deflecting-crushing screen 1 is achieved due to the formation of the initial rebound angle by the side surfaces 4 and the spherical bases of the ceramic elements 3.

Металлическая или композиционная подложка 2 может выполняться как однослойной, так и многослойной, может быть изготовлена из дополнительно размещенных слоев АМГ6-М 6, стали 2П(98), что позволяет более эффективно варьировать жесткостью и нерегулярностью поведения подложки и более эффективно затормаживать разрушенную пулю и осколки керамических элементов 3 за счет расслоения при ударе и последующей деформации каждого отдельного слоя с максимальной реализацией их прочностных свойств.The metal or composite substrate 2 can be either single-layer or multi-layer, it can be made of additionally placed layers of AMG6-M 6, steel 2P (98), which allows more efficient variation of the stiffness and irregularity of the substrate’s behavior and more efficient braking of the destroyed bullet and fragments ceramic elements 3 due to delamination upon impact and subsequent deformation of each individual layer with the maximum implementation of their strength properties.

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 3, 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 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 тыльная броневая плита 7, выполненная из стали 2П(98) толщиной 2 мм.The conditions for core fragmentation are created initially in the area of contact of the bullet with the external armored barrier 5, where zones with one-dimensional compression predominate, and then, with inclined penetration into the subsequent layer of ceramic elements 3, in the region with large shear stresses. Fragmentation of a bullet occurs due to the formation of maximum tangential stresses when a bullet’s core hits at an angle. Moreover, the fracture is discontinuous due to the predominant influence of tensile stresses. Depending on the tasks that an armored obstacle can perform, it can be packaged rigidly interconnected by a screw connection of the same type of armored obstacle, assigned one to another in depth at a predetermined distance, for example, after an armored obstacle an energy-absorbing plate 6 can be installed, made , for example, from an aluminum alloy AMG6-M with a thickness of 8 mm, as well as a rear armor plate 7 made of steel 2P (98) with a thickness of 2 mm.

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 3, перемещая конкретный керамический элемент 3 настолько, насколько позволяет слой полимерного клея и прочность керамического элемента 3. Стальной сердечник бронебойной пули начинает разрушать керамику и одновременно разрушается сам. Сломанный сердечник продолжает разрушение керамических элементов за счет своей кинетической энергии. Наклон боковых поверхностей 4 керамических элементов 3, направленный в сторону обстрела, обеспечивает дестабилизацию пули при проникновении в керамический элемент 3. Разрушению всего блока препятствует податливость слоя керамических элементов 3, как в направлении действия пули, так и в перпендикулярном направлении, за счет перемещения соседних керамических элементов 3 в слое полимерного клея. Крупные осколки керамических элементов 3 удерживаются наружной броневой преградой 5, что обеспечивает сохранение защитных свойств в непосредственной близости от точки попадания.The action of the armored barrier is as follows: a bullet penetrates the outer armored barrier 5, pierces it and comes into contact with one of several ceramic elements 3, moving a specific ceramic element 3 as much as the layer of polymer adhesive and the strength of the ceramic element allow 3. Steel core of armor-piercing the bullet begins to destroy ceramics and at the same time collapses itself. A broken core continues the destruction of ceramic elements due to its kinetic energy. The inclination of the side surfaces 4 of the ceramic elements 3, directed towards the shelling, ensures the destabilization of the bullet when penetrating the ceramic element 3. The destruction of the entire block is prevented by the flexibility of the layer of ceramic elements 3, both in the direction of the bullet and in the perpendicular direction, due to the movement of adjacent ceramic 3 elements in a layer of polymer glue. Large fragments of ceramic elements 3 are held by an external armored barrier 5, which ensures the preservation of protective properties in the immediate vicinity of the point of impact.

Толщина листа наружной броневой преграды 5 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.The thickness of the sheet of the external armored barrier 5 less than 1.0 mm is insufficient to hold fragments of a bullet and ceramics when exposed to a large-caliber bullet, and more than 3 mm leads to an unjustified weighting of the structure and an increase in material consumption.

При встрече с керамическим элементом 3 пуля начинает разрушаться и отклоняться от первоначальной траектории полета. При этом большая часть ее энергии расходуется на приведение в колебательное движение соседних керамических элементов 3, что в принципе напоминает "бильярдный эффект". Керамический элемент 3 разрушается, гасит энергию ударной и звуковой волны, что предотвращает разрушение соседних керамических элементов 3. В результате этого "ослабленная", полуразрушенная пуля и образовавшиеся при этом осколки дестабилизируются на боковых поверхностях керамических элементов 3 или на их вершинах, что достигается за счет образования первоначального угла рикошета, образованного боковыми поверхностями 4 керамического элемента 3, выполненного в форме прямой треугольной призмы со сферическим основанием и задерживаются металлической или композиционной подложкой 2.When meeting with the ceramic element 3, the bullet begins to collapse and deviate from the original flight path. At the same time, most of its energy is spent on bringing neighboring ceramic elements 3 into vibrational motion, which in principle resembles the “billiard effect”. The ceramic element 3 is destroyed, absorbs the energy of the shock and sound waves, which prevents the destruction of neighboring ceramic elements 3. As a result, the "weakened", dilapidated bullet and the resulting fragments are destabilized on the side surfaces of the ceramic elements 3 or on their tops, which is achieved due to the formation of the initial angle of the rebound formed by the side surfaces 4 of the ceramic element 3, made in the form of a straight triangular prism with a spherical base and delayed allicheskoy or composite substrate 2.

При возможном проникновении поражающего элемента через керамические элементы 3 и металлическую или композиционную подложку 2 происходит дальнейшее разрушение сердечника поражающего элемента и его фрагментация на отдельные мелкие осколки, задерживающиеся внутри броневой преграды с дальнейшей дестабилизацией траектории поражающего элемента. Металлическая или композиционная подложка 2 окончательно гасит кинетическую энергию осколков пули и керамики, задерживая их внутри броневой преграды.With the possible penetration of the striking element through ceramic elements 3 and the metal or composite substrate 2, further destruction of the core of the striking element occurs and its fragmentation into individual small fragments that linger inside the armor barrier with further destabilization of the trajectory of the striking element. The metal or composite substrate 2 finally extinguishes the kinetic energy of the fragments of the bullet and ceramics, delaying them inside the armored barrier.

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.When the striking element reaches an energy-absorbing plate 6 made of 8 mm thick AMG6-M material, its kinetic energy is finally extinguished, due to the presence of an elastically deformed effect, the rear armor plate 7, made of 2P (98) steel with a thickness of 2 mm, ensures guaranteed non-penetration of the armor plate barriers.

Ослабленная в процессе увязания в слоях защиты пуля легко улавливается металлической или композиционной подложкой 2. Защитный эффект здесь достигается не за счет упрочнения брони, а в результате рассеивания энергии бронебойного сердечника в плоскости наружной броневой преграды 5 и отклонения его от первоначальной траектории движения керамическими элементами 3.A bullet weakened in the process of linking in the protection layers is easily captured by a metal or composite substrate 2. The protective effect here is achieved not by strengthening the armor, but by dissipating the energy of the armor-piercing core in the plane of the outer armor barrier 5 and deviating it from the initial motion path by ceramic elements 3.

Ремонтопригодность композиционной броневой преграды повышается за счет того, что замена поврежденных элементов производится блоками с использованием стандартного инструмента, в том числе и замена керамических элементов 3.The maintainability of a composite armored barrier is increased due to the fact that the replacement of damaged elements is carried out in blocks using a standard tool, including the replacement of ceramic elements 3.

Такое техническое решение позволяет при попадании пули в броневую преграду в зону отклоняюще-дробящего экрана, осуществлять ее дестабилизацию и разрушение. Подложка получает незначительные повреждения без сквозного пробития. Для обеспечения необходимых равнопрочных защитных свойств броневой преграды, прежде всего при попадании пули в зазоры между бронеэлементами торцевые поверхности фасонных элементов из керамики выполнены сложного профиля, наиболее важным является то, что боковая часть этого профиля выполнена со скосом определенной длины и скосы каждой пары элементов из керамики выполнены во взаимно противоположных направлениях. При стыковке элементов из керамики образуются фронтальные и тыльные зазоры, смещенные друг относительно друга. Стойкость к воздействию подкалиберных пуль стрелкового оружия при попадании пули во фронтальный зазор достигается за счет того, что при этом происходит дестабилизация пули при ее контакте с боковыми поверхностями элементов из керамики. Пуля отклоняется от первоначального направления движения, начинает разворачиваться, процесс ее разрушения усиливается. Подложки броневой преграды достигает незначительная часть пули, примерно 0,2…0,3 от ее начальной длины. В случае попадания пули в зону фронтального зазора вначале происходит постепенное, но интенсивное, ее разрушение с потерей устойчивости. Далее пуля теряет свою устойчивость и разворачивается. При взаимодействии с подложкой происходит ее интенсивное торможение. Подложка получает незначительное локальное повреждение без сквозного пробития. Конструкция броневой преграды выполнена таким образом, что стыки между соседними бронеэлементами не являются слабым звеном, а наоборот, становятся полезными с точки зрения реализации процессов дестабилизации движения пули, поворота и усиления ее разрушения при внедрении в защитные слои. Угол наклона скоса торцевых поверхностей элементов из керамики выбран из условия реализации рикошета подкалиберной пули и непробития броневой защиты.Such a technical solution allows, when a bullet enters an armored obstacle in a deflecting-crushing shield zone, to destabilize and destroy it. The substrate receives minor damage without through penetration. To ensure the necessary equal strength protective properties of the armored barrier, especially when a bullet hits the gaps between the armored elements, the end surfaces of the ceramic shaped elements are made of a complex profile, the most important is that the side part of this profile is made with a bevel of a certain length and bevels of each pair of ceramic elements made in mutually opposite directions. When joining ceramic elements, frontal and rear gaps are formed that are offset from each other. Resistance to the effects of sub-caliber bullets of small arms when a bullet enters the frontal gap is achieved due to the fact that the bullet is destabilized when it comes into contact with the side surfaces of ceramic elements. The bullet deviates from the original direction of movement, begins to unfold, the process of its destruction is amplified. An insignificant part of the bullet reaches the substrate of the armored barrier, approximately 0.2 ... 0.3 of its initial length. In the event that a bullet enters the frontal clearance zone, at first a gradual, but intense, destruction occurs with a loss of stability. Next, the bullet loses its stability and unfolds. When interacting with the substrate, its intense braking occurs. The substrate receives minor local damage without through penetration. The design of the armored barrier is such that the joints between adjacent armored elements are not a weak link, but rather become useful from the point of view of the implementation of the processes of destabilizing the movement of the bullet, turning and enhancing its destruction when introduced into the protective layers. The slope angle of the end surfaces of ceramic elements is selected from the conditions for the implementation of the rebound of the sub-caliber bullet and the non-penetration of armor protection.

Глубина и ширина фронтального и тыльного зазоров, образующихся при стыковке соседних элементов из керамики, зависят от длины скосов боковых поверхностей прямой треугольной призмы со сферическим основанием с взаимно противоположными направлениями. При этом суммарная длина соприкасающихся поверхностей элементов из керамики должна составлять не менее 0,7 от толщины элементов из керамики. Если же эти соотношения не сохраняются, защитные и эксплуатационные свойства броневой защиты снижаются.The depth and width of the front and back gaps formed during the joining of neighboring ceramic elements depend on the length of the bevels of the side surfaces of a straight triangular prism with a spherical base with mutually opposite directions. In this case, the total length of the contacting surfaces of the ceramic elements should be at least 0.7 of the thickness of the ceramic elements. If these ratios are not maintained, the protective and operational properties of the armor protection are reduced.

В то же время ширина зазора должна быть заведомо меньше миделя подкалиберной пули, чтобы не происходило свободное проникание пули в конструкцию и, следовательно, пробитие броневой защиты. Кроме того, ширина зазоров в стыках должна быть не меньше величины тепловых зазоров между элементами из керамики для того, чтобы сохранялась конструкционная прочность броневой защиты в эксплуатации при температурных перепадах. Выбранная ширина зазоров 0,04…0,15 от толщины элементов из керамики удовлетворяет указанным требованиям.At the same time, the width of the gap should be deliberately smaller than the midship of the sub-caliber bullet, so that the bullet does not penetrate freely into the structure and, therefore, break through the armor protection. In addition, the width of the gaps in the joints should not be less than the magnitude of the thermal gaps between the ceramic elements in order to maintain the structural strength of the armor protection in operation at temperature extremes. The selected gap width of 0.04 ... 0.15 of the thickness of the ceramic elements meets the specified requirements.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает надежную защиту охраняемого объекта от воздействия подкалиберных пуль стрелкового оружия за счет профиля торцевых поверхностей элементов из керамики и стыковки их между собой.Thus, the claimed technical solution provides reliable protection of the protected object from the effects of sub-caliber bullets of small arms due to the profile of the end surfaces of ceramic elements and their docking with each other.

На тыльной стороне конструкции может находиться опорный слой из арамидного материала типа кевлар, который поглощает осколки керамических элементов и осколки снаряда.On the back of the structure, there may be a supporting layer of aramid material such as Kevlar, which absorbs fragments of ceramic elements and fragments of the projectile.

Блокирующие свойства броневой преграды обеспечиваются организацией косого удара при встрече поражающего элемента с внешней поверхностью отклоняюще-дробящего экрана, выполненного из соприкасающихся керамических прямых треугольных призм со сферическим основанием и последующими разрушениями в отклоняюще-дробящем экране, броневой плите и энергопоглощающих преградах с полным гашением их скорости в слоях преграды.The blocking properties of the armored barrier are ensured by the organization of an oblique strike when the striking element meets the outer surface of the deflecting-crushing screen made of contacting ceramic straight triangular prisms with a spherical base and subsequent destruction in the deflecting-crushing screen, armor plate and energy-absorbing barriers with complete damping of their speed in layers of obstruction.

Данное конструктивное решение и оптимальные характеристики керамики получены на основании большого числа экспериментов. В предложенной керамической броневой преграде повышается эффективность работы керамического материала, который дестабилизирует пулю и поглощает энергию сердечника пули за счет сочетания свойств, характерных только для реакционно-связанных материалов, таких как высокая микротвердость, практически нулевая пористость, внутренние микронапряжения.This constructive solution and the optimal characteristics of ceramics were obtained on the basis of a large number of experiments. The proposed ceramic armored barrier improves the efficiency of the ceramic material, which destabilizes the bullet and absorbs the energy of the bullet core due to a combination of properties typical only for reaction-bound materials, such as high microhardness, almost zero porosity, and internal microstresses.

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.The industrial applicability of the claimed armored barriers is confirmed by experimental tests, which showed that the use of the proposed armored barriers ensures no damage when firing 12.7 mm with B-32 armor-piercing bullets at a firing range of 100 m.

Технический результат, полученный при использовании полезной модели, выражается в обеспечении защиты объекта от попадания 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.The technical result obtained when using the utility model is expressed in ensuring the protection of the object from the hit of several armor-piercing bullets of B-32 caliber 7.62 mm SVD, flying at speeds up to 840 m / s, with a distance between hits in the object of at least 100 mm, which corresponds to class 6A GOST R 50744-95, GOST R 50963-96.

Таким образом, предложенная композиционная 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.Thus, the proposed composite armored barrier allows to provide high protective properties of objects from armor-piercing bullets of small arms, including large-caliber ones, by increasing the resistance, survivability and maintainability of multilayer armored barriers with ceramic materials.

Claims

A composite armored barrier, consisting of many complex ceramic elements, characterized in that the ceramic elements are made in the form of straight triangular prisms with a spherical base, the bevels of the side surfaces of each pair of ceramic elements are made in mutually opposite directions, the multi-row arrangement of ceramic elements forms a deflecting-crushing screen.