RU2068978C1

RU2068978C1 - Armor barrier

Info

Publication number: RU2068978C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Игнатьевич Сидоренко; Игорь Тихонович Севрюков
Original assignee: Днепропетровский филиал Научно-производственного объединения "Техноинвест"
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 1996-11-10

Abstract

FIELD: combination armor constructions, in particular, devices for protection of objects of various kinds. SUBSTANCE: armor barrier has an alternating row of corrugations with a shielding element at their bases; the corrugations are made, in the form of a deflecting-crushing shield formed by a two-row arrangement of cylindrical (1) or conical corrugations facing each other with their concavities and shifted in lateral direction relative to each other by a third of the corrugation wave; each alternating row of corrugations is rigidly coupled with the corrugation bases to the shielding element made in the form of armor plate 2 placed between the corrugation rows and perforated by holes 3, whose diameter and distance between the adjacent edges are commensurable with the caliber of the bullet of conventional weapon. EFFECT: enhanced reliability of protection of objects of various kinds against the effect of destructive elements of conventional and large-caliber weapon. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к комбинированным броневым конструкциям, и в частности к устройствам защиты различных видов объектов. The invention relates to combined armored structures, and in particular to devices for protecting various types of objects.

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, кл. F 41 H 5/04, 1983 г./. Composite armor is known that contains armored plates offset relative to each other in depth, a series of armored layers located between them, each inclined at a significant angle to the plane of the back plate, and air gaps or rubber pads are formed between the armored layers of the metal plates. / UK application N 2191275, CL F 41 H 5/04, 1983 /.

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. The disadvantage of this composite armor is that it is intended mainly for protection against sliding damaging elements and does not provide high protection efficiency with a direct hit of the damaging element.

Наиболее близким техническим решением, которое может быть принято в качестве прототипа предлагаемого решения, является броневая преграда, содержащая чередующийся ряд гофр с экранирующим элементом у их оснований /Патент США N 3636895, F 41 H 5/04, от 1972 г./. The closest technical solution that can be taken as a prototype of the proposed solution is an armored barrier containing an alternating row of corrugations with a shielding element at their bases / US Patent N 3636895, F 41 H 5/04, from 1972 /.

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. The disadvantage of this armored barrier is that it does not provide the necessary protection against damaging elements when it enters the weakened zone between the corrugations, which is due to the appearance in this zone of the effect of forced focusing of the destruction products of the damaging element and the destruction of the obstacle.

Упрочнение этих зон экранирующими элементами незначительно повышает прочность преграды и при этом не обеспечивается возможность улучшения защитных качеств преграды до уровня преграды блокирующего типа без существенного утяжеления ее. Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение является:
обеспечение надежной защиты различных видов объектов от воздействия поражающих элементов обычного и крупнокалиберного оружия, в том числе и от поражающего воздействия кумулятивного оружия;
создание броневой преграды с широким диапазоном степени защищенности из простейших и широкораспространенных и недорогих материалов отечественного производства;
создание технологической штампованно-сварной конструкции преграды легкотрансформируемой в пакеты с промежуточными преградами;
повышение эксплуатационных качеств преграды в целом.The hardening of these zones with shielding elements does not significantly increase the strength of the barrier, and at the same time, it is not possible to improve the protective qualities of the barrier to the level of a blocking type barrier without significantly weighting it. The task to which the claimed technical solution is directed is:
ensuring reliable protection of various types of objects from the effects of damaging elements of conventional and large-caliber weapons, including from the damaging effects of cumulative weapons;
the creation of an armored barrier with a wide range of protection from simple and widespread and inexpensive materials of domestic production;
creation of a technological stamped-welded construction of a barrier easily transformed into packages with intermediate barriers;
improving the performance of the barrier as a whole.

Технический результат достигается тем, что гофры выполнены в виде отклоняюще-дробящего экрана, образованного двухрядным расположением цилинидрических или конических гофр, обращенных друг к другу своими вогнутостями и смещенных в поперечном направлении одного относительно другого на одну треть волны гофр, при этом каждый чередующийся ряд 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, а цилиндрические гофры в поперечном сечении образованы другой, центральный угол которой равен 120 140^o, 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 двум длинам пуль обычного оружия, а между разнесенными смежными преградами может быть размещен по крайней мере один промежуточный броневой слой, выполненный в виде энергопоглощающего мата, образованного из высокомодульного синтетического материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированного броневой плитой, перфорированной отверстиями, при этом толщина мата равна не менее двум длинам пуль обычного оружия.The technical result is achieved by the fact that the corrugations are made in the form of a deflecting-crushing screen formed by a two-row arrangement of cylindrical or conical corrugations, facing each other with their concavities and shifted in the transverse direction of one relative to the other by one third of the corrugation wave, with each alternating row rigidly connected corrugation bases with a shielding element, made in the form of an armor plate placed between the corrugations, perforated with holes, diameter and distance between adjacent edges of which are commensurate with the caliber of a bullet of conventional weapons, and cylindrical corrugations in cross section are formed by another, the central angle of which is 120 140 ^o , while the obstacle can be installed in a package of rigidly interconnected by screw connection barriers spaced apart from each other by a distance equal to at least two lengths of bullets of conventional weapons, and between separated adjacent obstacles at least one intermediate armor layer can be placed, made in the form of an energy-absorbing mat formed from high-quality synthetic synthetic material with a multidirectional structure of fibers and a metallized armor plate perforated with holes, while the thickness of the mat is equal to at least two lengths of bullets of conventional weapons.

Блокирующие свойства преграды обеспечиваются организацией косого удара при встрече поражающего элемента с фронтальной преградой и последующими разрушениями на фильерных броневых плитах и энергопоглощающих преградах отдельных его фрагментов и полным гашением их скорости в слоях преграды. The blocking properties of the obstacle are ensured by the organization of an oblique strike when the striking element meets the frontal obstacle and subsequent destruction on the spinneret armor plates and energy-absorbing barriers of its individual fragments and the complete damping of their speed in the barrier layers.

На фиг. 1 представлен общий вид преграды; на фиг.2 представлено сечение А-А на фиг. 1, на фиг.3 представлен узел I; на фиг.4 представлен вариант конструктивного исполнения преграды с коническими гофрами; на фиг.5 - представлен пакет отнесенных по глубине друг от друга однотипных преград; на фиг. 6 представлен пакет преград с промежуточным броневым слоем между ними; на фиг. 7 представлен пакет преград с промежуточными броневыми слоями между ними. In FIG. 1 shows a General view of the barrier; figure 2 presents a section aa in fig. 1, figure 3 presents the node I; figure 4 presents a variant of the structural design of the barrier with conical corrugations; figure 5 - presents a package related in depth from each other of the same type of obstacles; in FIG. 6 shows a package of barriers with an intermediate armor layer between them; in FIG. 7 presents a package of barriers with intermediate armor layers between them.

Броневая преграда состоит из двух рядов чередующихся цилиндрических гофр 1, обращенных друг к другу своими вогнутостями. Ряды цилиндрических гофр смещены один относительно другого в поперечном направлении на одну треть волны гофр /смещение обозначено литерой "а"/, и жестко связаны основаниями гофр с экранирующим элементом, выполненным в виде расположенной между рядами гофр броневой плиты 2, перфорированной отверстиями 3, диаметр "d" и расстояние "l" между кромками которых соизмеримы с калибром пули 4 обычного оружия /$Eapprox> 7 мм/. The armored barrier consists of two rows of alternating cylindrical corrugations 1, facing each other with their concavities. The rows of cylindrical corrugations are displaced relative to each other in the transverse direction by one third of the corrugation wave / offset is indicated by the letter "a" /, and are rigidly connected by the corrugation bases with a shielding element made in the form of an armor plate 2 located between the corrugations, perforated with holes 3, diameter " d "and the distance" l "between the edges of which is commensurate with the caliber of a bullet 4 of conventional weapons / $ Eapprox> 7 mm /.

Гофры по форме профиля могут быть выполнены как цилиндрическими 1, так и коническими 5. Corrugations in the shape of the profile can be made as cylindrical 1, and conical 5.

Цилиндрические гофры 1 в поперечном сечении образованы другой, центральный угол α которой равен 120 140^o, при этом диаметр "D" гофра 1 зависит от толщины d двухрядного пакета чередующихся гофр 1, которая должна быть не менее двух длин пуль обычного оружия /≈ 6 мм/, и центрального угла a.The cylindrical corrugations 1 in cross section are formed by another, the central angle α of which is 120 140 ^o , and the diameter "D" of corrugation 1 depends on the thickness d of a double-row packet of alternating corrugations 1, which must be at least two lengths of bullets of conventional weapons / ≈ 6 mm /, and the central angle a.

Чередующийся ряд конических гофр 5, так как и чередующиеся ряды цилиндрических гофр 1, смещены в поперечном направлении на одну треть волны гофр 5. An alternating row of conical corrugations 5, as well as alternating rows of cylindrical corrugations 1, are shifted in the transverse direction by one third of the wave of corrugations 5.

Смещение чередующихся рядов гофр на одну треть шага обусловлено необходимостью исключения возможности проникновения поражающего элемента через наиболее ослабленные узлы стыков сопряженных кромок гофр 1 и 5 с броневой плитой 2. The shift of alternating rows of corrugations by one third of the step is due to the need to exclude the possibility of penetration of the striking element through the most weakened joints of the joints of the mating edges of the corrugations 1 and 5 with the armored plate 2.

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 другой по глубине на расстояние, например "l₂" соизмеримое двум длинам пуль обычного оружия /≈ 60 мм/, при этом между панелями однотипных преград могут размещаться с небольшими воздушными промежутками, например 10 20 мм, броневые слои, выполненные в виде энергопоглощающего мата 7, образованного из высокомодульного материала с разнонаправленной структурой волокон и металлизированного с лицевой стороны броневой плитой 2. Толщина d₂ мата 7 должна быть соизмерима с двумя длинами пуль обычного оружия /≈ 60 мм/.Depending on the tasks that an armored obstacle can perform, it can be packaged tightly interconnected by a screw connection of the same type of armored obstacle, spaced apart one another in depth, for example, "l ₂ " commensurate with two lengths of bullets of conventional weapons / ≈ 60 mm /, while between the panels of the same type of obstacles can be placed with small air gaps, for example 10 20 mm, the armor layers made in the form of an energy-absorbing mat 7 formed from a high-modulus material with a multidirectional jet ture fibers and metallized on the face side armor plate 2. The thickness d ₂ of the mat 7 must be commensurate with the lengths of the two arms of conventional bullets / ≈ 60 mm /.

На фиг.3 и фиг.4 литерой δ₁ обозначены толщины оболочек гофр 1,5 и плиты 2 /≈ 3 6 мм/, а литерой α₁ обозначен угол 30^o между касательными к оболочке гофр ы сопряженных узлах стыка их с броневой плитой 2.In figure 3 and figure 4, the letter δ ₁ denotes the thickness of the shells of the corrugations 1.5 and plate 2 / ≈ 3 6 mm /, and the letter α ₁ denotes an angle of 30 ^o between the tangents to the shell of the corrugation and the conjugate nodes of their joint with the armor plate 2 .

На фиг. 6 поз. 8 обозначен поражающий элемент крупнокалиберного оружия. На фиг.7 поз. 10 обозначен коммулятивный поражающий элемент. Литерами Н и L на фиг.1 обозначены высота и ширина панели броневой преграды, размеры которой определяются габаритами защищаемого объекта. In FIG. 6 poses 8 indicates the striking element of a large-caliber weapon. In Fig.7 pos. 10 denotes a communicative damaging element. The letters H and L in figure 1 indicate the height and width of the panel armored obstacles, the dimensions of which are determined by the dimensions of the protected object.

Броневая преграда работает следующим образом. The armored barrier works as follows.

В исходном положении преграда установлена вертикально или наклонно, в зависимости от предъявляемых к ней требований, и обращена лицевой стороной в сторону поражающего элемента. In the initial position, the obstacle is installed vertically or inclined, depending on the requirements for it, and facing the front side towards the damaging element.

При встрече поражающего элемента с твердым сердечником с броневой преградой происходит косое соударение и разрушение оболочки пули, отклонение и фрагментация сердечника. When a striking element encounters a solid core with an armored barrier, an oblique collision and destruction of the shell of the bullet occurs, deviation and fragmentation of the core occurs.

Отклоняющий эффект на волнообразных гофрах 1 или на остроугольных гофрах 5 достигается за счет образования первоначального угла рикошета при соприкосновении пули с профилированной оболочкой гофр 1 или 5. The deflecting effect on wave-like corrugations 1 or on acute-angled corrugations 5 is achieved due to the formation of the initial rebound angle when the bullet comes in contact with the profiled corrugation shell 1 or 5.

Условия фрагментации сердечника создаются первоначально в области контакта пули с преградой, где преобладают зоны с одномерным сжатием, а затем, при наклонном проникновении в последующий слой преграды, 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. The conditions for core fragmentation are created initially in the area of contact between the bullet and the barrier, where zones with one-dimensional compression predominate, and then, with oblique penetration into the subsequent layer of the barrier, 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.

После прорыва лицевой гофрированной оболочки 1 и броневой плиты 2 поражающий элемент и его фрагменты соударяются с тыльной оболочкой гофр 1, на которой происходит косое соударение и доразрушение твердого сердечника пули и ее фрагментов. При этом происходит не только поглощение энергии удара поражающего элемента, но и разрушение тыльного слоя волнообразных гофр 1 и 5. After breaking through the front corrugated shell 1 and the armor plate 2, the striking element and its fragments collide with the back shell of the corrugations 1, on which the oblique collision and additional destruction of the solid core of the bullet and its fragments takes place. In this case, not only the absorption of the impact energy of the striking element occurs, but also the destruction of the back layer of the undulating corrugations 1 and 5.

Однако при взаимодействии с последующей панелью броневой преграды, выполняющей роль энергопоглощающей преграды /см. фиг.6/, взаимодействует не монолитный высокоскоростной сердечник поражающего элемента, а несколько фрагментов, разнесенных по площади и углу отклонения и ослабленной в значительной степени скоростью проникновения. However, when interacting with the subsequent panel of the armored barrier, acting as an energy-absorbing barrier / cm. 6 /, it interacts not with a monolithic high-speed core of the striking element, but with several fragments, spaced in area and angle of deviation and significantly weakened by the penetration rate.

На фиг. 1 и 2 изображена панель броневой преграды, которая может быть использована в качестве преграды поглощающего типа, пропускающей через себя поражающие элементы обычного оружия или их фрагменты, но со значительной потерей скорости и с существенными изменениями направления проникновения. In FIG. Figures 1 and 2 show a panel of an armored barrier, which can be used as an absorbing type barrier, passing through itself the damaging elements of conventional weapons or their fragments, but with a significant loss of speed and with significant changes in the direction of penetration.

На фиг.5 изображен пакет броневых преград, отнесенных одна от другой по глубине на заданное расстояние и который может быть использован как в качестве преграды блокирующего типа для защиты от поражающих элементов обычного оружия, так и в качестве поглощающего типа для защиты от поражающих элементов крупнокалиберного оружия. Figure 5 shows a package of armored barriers, one from another in depth at a predetermined distance and which can be used both as a blocking type of barrier to protect against striking elements of conventional weapons, and as an absorbing type to protect against striking elements of large-caliber weapons .

На фиг. 6 изображен пакет броневых преград с промежуточным броневым слоем, который выполнен в виде энергопоглощающего мата 7, образованного из сверхвысокомодульных волокон и металлизированного с лицевой стороны броневой плитой 2. Такой пакет с промежуточным броневым слоем может быть использован в качестве преграды блокирующего типа для защиты от поражающих элементов крупнокалиберного оружия. In FIG. 6 shows a package of armored barriers with an intermediate armor layer, which is made in the form of an energy-absorbing mat 7, formed from ultra-high module fibers and metallized on the front side with an armor plate 2. Such a package with an intermediate armor layer can be used as a blocking type of barrier to protect against damaging elements heavy weapons.

На фиг. 7 изображен пакет броневых преград с промежуточными броневыми слоями в виде энергопоглощающих матов 7, металлизированных с лицевой стороны броневой плитой 2, который может быть использован в качестве преграды как поглощающего типа /с двумя промежуточными слоями/, так и в качестве блокирующего типа /с тремя промежуточными слоями/ для защиты от поражающего воздействия кумулятивного оружия. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3 ЫЫЫ4 ЫЫЫ5 ЫЫЫ6 In FIG. 7 shows a package of armored barriers with intermediate armor layers in the form of energy-absorbing mats 7, metallized on the front side with an armor plate 2, which can be used as an obstacle as an absorbing type / with two intermediate layers /, and as a blocking type / with three intermediate layers / to protect against the damaging effects of cumulative weapons. YYY1 YYY2 YYY3 YYY4 YYY5 YYY6

Claims

1. Armored barrier containing an alternating row of corrugations with a shielding element at their bases, characterized in that the corrugations are made in the form of a deflecting-crushing screen formed by a two-row arrangement of cylindrical or conical corrugations, facing each other with their concavities and shifted in the transverse direction one third of one wave of corrugations, each alternating row of corrugations is rigidly connected by the corrugation bases with a shielding element made in the form of armor plates placed between the corrugations Perforated by holes, the diameter and the distance between adjacent edges which are commensurate with the caliber of the bullet of conventional weapons.

2. The barrier according to claim 1, characterized in that in it the cylindrical corrugations in the cross section are formed by an arc whose central angle is 120-140 °.

3. The obstacle under item 1, characterized in that it forms a package of rigidly interconnected by screw connection obstacles, spaced one from another in depth to a distance commensurate with the two lengths of bullets of conventional weapons.

4. The barrier according to claim 3, characterized in that at least one intermediate armor layer is placed between the spaced barriers, made in the form of an energy-absorbing mat formed from a high-modulus synthetic material with a multidirectional fiber structure and a metallized armor plate perforated with holes, the thickness of the mat commensurate with the two lengths of bullets of conventional weapons.