RU2268453C1 - Armour panel and method for its production - Google Patents
Armour panel and method for its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268453C1 RU2268453C1 RU2004121041/02A RU2004121041A RU2268453C1 RU 2268453 C1 RU2268453 C1 RU 2268453C1 RU 2004121041/02 A RU2004121041/02 A RU 2004121041/02A RU 2004121041 A RU2004121041 A RU 2004121041A RU 2268453 C1 RU2268453 C1 RU 2268453C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- armor
- polyurethane
- panel
- layers
- filler
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретения относятся к области военной техники по обеспечению надежной пассивной защиты живой силы сухопутных и морских родов войск, авиации и специальных силовых подразделений, в частности к созданию броневых панелей для носимых на теле бронежилетов индивидуальной защиты от пулевых, осколочных и колющих воздействий, а также легких защитных устройств для техники, вертолетов, кресел пилотов, бронемашин специального назначения и др.The invention relates to the field of military equipment to provide reliable passive protection of manpower of the land and sea forces, aviation and special power units, in particular to the creation of armor panels for personal protective equipment worn on the body of bulletproof vests, shrapnel and piercing, as well as light protective devices for equipment, helicopters, pilot seats, special purpose armored vehicles, etc.
Известны слоистые панели, представляющие собой в общем случае слоистую конструкцию, состоящую из несущих слоев, сотового заполнителя, расположенного между ними, и различных элементов каркаса (Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. М., изд. МГТУ им. Баумана, 1998, с.468-469). Такие панели нашли широкое применение в технике, в том числе и в военной.Laminated panels are known, which are generally a layered structure consisting of bearing layers, a honeycomb core located between them, and various frame elements (Bulanov I.M., Vorobey V.V. Technology of rocket and aerospace structures from composite materials. M ., ed. MSTU named after Bauman, 1998, p. 468-469). Such panels are widely used in technology, including in the military.
Известен бронеэлемент в виде слоистой панели (RU 2080544 C1, F 41 Н 1/02, 1997), содержащий керамическую плитку, установленную на слоистой подложке из высокомодульной органической ткани, пропитанной клеем. Подложка выполнена охватывающей керамическую плитку по боковой поверхности, а на керамической пластине с подложкой по всей поверхности расположен слой из пластичного полимера.Known is an armored element in the form of a layered panel (RU 2080544 C1, F 41
Защитные свойства такого бронеэлемента недостаточно высоки, а габаритно-массовые характеристики значительны.The protective properties of such an armored element are not high enough, and the overall mass characteristics are significant.
Наиболее близким аналогом изобретения является броневая панель (US 5349893, F 41 H 1/02, 1994), содержащая два броневых листа из пропитанных синтетической смолой арамидных тканей или матов, соединенные с размещенной между ними сотовидной панелью, ячейки которой заполнены наполнителем. Предусмотрено соединение броневого листа со слоем керамики. Сотовидная панель в данном изобретении выполнена из металла, а ее ячейки заполнены твердым наполнителем, например, песком.The closest analogue of the invention is the armor panel (US 5349893, F 41
Такая броневая панель не обеспечивает полного распределения и гашения кинетической энергии снаряда, имеет достаточно высокий вес, при изготовлении броневых панелей бронежилетов проявляется высокое запреградное смещение, а также к недостатку следует отнести сложность изготовления данной конструкции, невозможность производства крупногабаритных изделий.Such an armor panel does not provide a complete distribution and quenching of the kinetic energy of the projectile, has a sufficiently high weight, in the manufacture of armored panels of body armor a high backward displacement is manifested, and the disadvantage is the complexity of manufacturing this design, the inability to produce large-sized products.
Технический результат, достигаемый изобретением заключается в улучшении эксплуатационных характеристик броневых панелей, а именно в снижении запреградного смещения, повышении распределяющих и демпфирующих свойств при высокой жесткости конструкции и относительно невысокой массе.The technical result achieved by the invention is to improve the operational characteristics of the armor panels, namely to reduce backward displacement, increase the distribution and damping properties with high structural rigidity and relatively low weight.
Указанный технический результат достигается тем, что в броневой панели, содержащей два броневых листа из пропитанных синтетической смолой арамидных тканей или матов, соединенных с размещенной между ними сотовидной панелью, ячейки которой заполнены наполнителем, сотовидная панель выполнена из бумаги с синтетической пропиткой, в качестве наполнителя ячеек использованы арамидные волокна или композиция на основе эластомеров, а броневые листы соединены со слоями полиуретана холодного отверждения.The specified technical result is achieved by the fact that in the armor panel containing two armor plates of aramid fabrics or mats impregnated with synthetic resin, connected to the honeycomb panel placed between them, the cells of which are filled with filler, the honeycomb panel is made of synthetic impregnated paper, as cell filler used aramid fibers or a composition based on elastomers, and the armor sheets are connected to the layers of cold cured polyurethane.
В качестве основы композиции может быть использован полиуретан холодного отверждения твердостью 70-95 Шор, что обеспечивает дополнительное демпфирование ударных нагрузок.As the basis of the composition can be used polyurethane cold curing hardness of 70-95 Shore, which provides additional damping of shock loads.
В качестве наполнителя композиции может быть использован карбид кремния, и/или карбид вольфрама, и/или арамидные волокна, что увеличивает распределение кинетической энергии снаряда.As the filler of the composition, silicon carbide and / or tungsten carbide and / or aramid fibers can be used, which increases the distribution of the kinetic energy of the projectile.
В качестве наполнителя композиции могут быть использованы арамидные волокна, вес которых составляет от 0,25 до 0,5 веса полиуретана, и карбид кремния, и/или карбид вольфрама, и/или корунд, общий вес которых составляет от 2 до 5 веса полиуретана, что является наиболее оптимальным для распределения кинетической энергии снаряда.Aramid fibers, the weight of which is from 0.25 to 0.5 weight of the polyurethane, and silicon carbide, and / or tungsten carbide, and / or corundum, the total weight of which is from 2 to 5 the weight of the polyurethane, can be used as filler of the composition, which is most optimal for the distribution of kinetic energy of the projectile.
Слои полиуретана могут быть армированы арамидным наполнителем в виде тканей или матов и выполнены из материалов СМВ и/или Кевлар, что обеспечивает наиболее надежную баллистическую защиту и облегчает технологию изготовления.Layers of polyurethane can be reinforced with aramid filler in the form of fabrics or mats and made of SMB and / or Kevlar materials, which provides the most reliable ballistic protection and facilitates manufacturing technology.
Арамидный наполнитель в слоях полиуретана может составлять 40-60% массовых, что обеспечивает наилучшие демпфирующие и вяжущие свойства броневой панели.Aramid filler in the layers of polyurethane can be 40-60% mass, which provides the best damping and astringent properties of the armor panel.
Для большей эластичности слоев и меньшего разрушения арамидного наполнителя один из броневых листов может быть соединен со слоями полиуретана твердостью 85-95 Шор, а для наилучшего распределения и гашения кинетической энергии снаряда один из броневых листов может быть соединен со слоями полиуретана твердостью 55-70 Шор.For greater elasticity of the layers and less destruction of the aramid filler, one of the armor sheets can be connected with polyurethane layers with a hardness of 85-95 Shore, and for the best distribution and quenching of the kinetic energy of the projectile, one of the armor sheets can be connected with polyurethane layers with a hardness of 55-70 Shore.
Для пропитки броневых листов могут быть использованы синтетические смолы, твердость которых составляет от 350 до 650 НВ, что улучшает распределение и гашение кинетической энергии снаряда.For the impregnation of armor plates synthetic resins can be used, the hardness of which is from 350 to 650 HB, which improves the distribution and quenching of the kinetic energy of the projectile.
В качестве синтетических смол могут быть использованы изофталиевые полиэфирные смолы, являющиеся наиболее ударопрочными связующими.As synthetic resins can be used isophthalic polyester resins, which are the most impact-resistant binders.
Бумага сотовидной панели может быть пропитана эпоксидными или акриловыми или фенольно-эпоксидными или полиэфирными лаками и/или смолами, что обеспечивает высокую жесткость сот.The honeycomb panel paper can be impregnated with epoxy or acrylic or phenolic-epoxy or polyester varnishes and / or resins, which provides high stiffness of the honeycomb.
Броневой лист может быть соединен с сотовидной панелью 1-3 слоями пленочного клея, что обеспечивает надежное соединение элементов броневой панели.The armor plate can be connected to the honeycomb panel with 1-3 layers of film glue, which ensures a reliable connection of the elements of the armor panel.
Диапазон толщины слоев полиуретана может составлять от 1,0 до 2,0 и каждого броневого листа от 0,5 до 1,0 толщины сотовидной панели, а диапазон толщины слоя пленочного клея - от 0,1 до 0,3 мм, что позволяет получить наиболее оптимальную конструкцию броневой панели.The range of thickness of the layers of polyurethane can be from 1.0 to 2.0 and each armor plate from 0.5 to 1.0 of the thickness of the honeycomb panel, and the range of thickness of the layer of film adhesive is from 0.1 to 0.3 mm, which allows to obtain the most optimal design of the armor panel.
Известен способ изготовления бронеэлемента в виде слоистой панели (RU 2080544 C1, F 41 H 1/02, 1997), заключающийся в том, что керамическую плитку облицовывают с одной стороны и по боковым поверхностям слоями высокомодульной органической ткани, пропитанной клеем на связующем горячего отверждения. Затем на керамическую плитку с подложкой наносят покрытие из пластичного полимера и наматывают на полученную заготовку по всей поверхности высокомодульную органическую ткань, пропитанную клеем.A known method of manufacturing an armored element in the form of a layered panel (RU 2080544 C1, F 41
Защитные свойства бронеэлемента, изготовленного по указанному способу, недостаточно высоки, а габаритно-массовые характеристики значительны.The protective properties of the armored element manufactured by the specified method are not high enough, and overall mass characteristics are significant.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ изготовления броневой панели (US 5349893, F 41 H 1/02, 1994), заключающийся в формовании двух броневых листов из пропитанных синтетической смолой арамидных тканей или матов и последующим их соединением с размещаемой между ними сотовидной панелью с заполняемыми наполнителем ячейками.The closest analogue of the invention is a method of manufacturing an armor panel (US 5349893, F 41
Предусмотрена возможность соединения броневого листа со слоем керамики. Ячейки сотовидной панели заполняют твердым наполнителем, например, песком.It is possible to connect the armor plate with a layer of ceramics. Cell honeycomb panels are filled with a solid filler, for example, sand.
Броневая панель, изготовленная по указанному способу, не обеспечивает полного распределения и гатцения кинетической энергии снаряда, имеет достаточно высокий вес, при изготовлении броневых панелей бронежилетов проявляется высокое запреградное смещение, а также к недостатку следует отнести сложность изготовления данной конструкции, невозможность производства крупногабаритных изделий.The armor panel manufactured by the specified method does not provide a complete distribution and gatseniya kinetic energy of the projectile, has a sufficiently high weight, in the manufacture of armor panels of body armor a high backward displacement is manifested, as well as the disadvantage is the complexity of manufacturing this design, the impossibility of producing large-sized products.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик броневых панелей, а именно в снижении запреградного смещения, повышении распределяющих и демпфирующих свойств не ниже четвертого класса защиты при высокой жесткости конструкции и относительно невысокой массе.The technical result achieved by the invention is to improve the operational characteristics of the armor panels, namely to reduce backward displacement, increase the distribution and damping properties not lower than the fourth class of protection with high structural rigidity and relatively low weight.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления броневой панели, заключающемся в формовании двух броневых листов из пропитанных синтетической смолой арамидных тканей или матов и последующим их соединением с размещаемой между ними сотовидной панелью с заполняемыми наполнителем ячейками, что сотовидную панель выполняют из бумаги с синтетической пропиткой, в качестве наполнителя ячеек используют арамидные волокна или композицию на основе эластомеров, а на броневых листах формируют заливкой слои полиуретана холодного отверждения.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing the armor panel, which consists in forming two armor sheets of aramid fabrics or mats impregnated with synthetic resin and their subsequent connection with a honeycomb panel placed between them with cells filled with filler, that the honeycomb panel is made of synthetic paper by impregnation, aramid fibers or a composition based on elastomers are used as the filler of the cells, and polyurethane layers are formed on the armor sheets by filling cold curing.
В качестве основы композиции можно использовать полиуретан холодного отверждения твердостью 70-95 Шор, что обеспечивает дополнительное демпфирование ударных нагрузок.As the basis of the composition, cold cure polyurethane with a hardness of 70-95 Shore can be used, which provides additional damping of shock loads.
В качестве наполнителя композиции можно использовать карбид кремния, и/или карбид вольфрама, и/или арамидные волокна, что увеличивает распределение кинетической энергии снаряда.As the filler of the composition, you can use silicon carbide, and / or tungsten carbide, and / or aramid fibers, which increases the distribution of the kinetic energy of the projectile.
В качестве наполнителя композиции можно использовать арамидные, волокна, вес которых составляет от 0,25 до 0,5 веса полиуретана, и карбид кремния, и/или карбид вольфрама, и/или корунд, общий вес которых составляет от 2 до 5 веса полиуретана, что является наиболее оптимальным для распределения кинетической энергии снаряда.As the filler of the composition, you can use aramid fibers, the weight of which is from 0.25 to 0.5 weight of polyurethane, and silicon carbide, and / or tungsten carbide, and / or corundum, the total weight of which is from 2 to 5 weight of polyurethane, which is most optimal for the distribution of kinetic energy of the projectile.
Слои полиуретана можно армировать арамидным наполнителем в виде тканей или матов в ходе процесса заливки, причем в качестве арамидного наполнителя в виде тканей или матов можно использовать материалы СВМ и/или Кевлар, что обеспечивает наиболее надежную баллистическую защиту и упрощает технологию изготовления.Layers of polyurethane can be reinforced with an aramid filler in the form of fabrics or mats during the pouring process, and CBM and / or Kevlar materials can be used as aramid filler in the form of fabrics or mats, which provides the most reliable ballistic protection and simplifies manufacturing technology.
Арамидного наполнителя можно использовать 40-60% массовых, что обеспечивает наилучшие демпфирующие и вяжущие свойства броневой панели, а также улучшает технологические показатели.Aramid filler can be used 40-60% mass, which provides the best damping and astringent properties of the armor panel, and also improves technological performance.
Для большей эластичности слоев и меньшего разрушения арамидного наполнителя на один из броневых листов можно заливать полиуретан твердостью 85-95 Шор D, а для наилучшего распределения и гашения кинетической энергии снаряда на другой лист можно заливать полиуретан твердостью 55-70 Шор D.For more elasticity of the layers and less destruction of the aramid filler, polyurethane with a hardness of 85-95 Shore D can be poured onto one of the armor sheets, and for the best distribution and quenching of the kinetic energy of the projectile, polyurethane with a hardness of 55-70 Shore D can be poured onto another sheet.
Для ускорения технологического процесса изготовления броневой панели можно использовать полиуретан, время отверждения которого составляет 0,1 - 60 минут.To accelerate the manufacturing process of manufacturing an armored panel, polyurethane can be used, the curing time of which is 0.1-60 minutes.
Для возможности изготовления броневой панели в различных климатических условиях можно использовать полиуретан, отверждение которого происходит в температурном диапазоне от -10 до +40°С.For the possibility of manufacturing an armored panel in various climatic conditions, polyurethane can be used, the curing of which takes place in the temperature range from -10 to + 40 ° С.
После формирования полиуретановых слоев можно производить их уплотнение в вакуумном мешке при разрежении от -0,02 до -0,1 МПа, что позволяет получить наибольшие вяжущие свойства.After the formation of polyurethane layers, they can be compacted in a vacuum bag with a vacuum of -0.02 to -0.1 MPa, which allows to obtain the greatest astringent properties.
В качестве синтетических смол можно использовать смолы, твердость которых составляет от 350 до 650 НВ, что обеспечивает наилучшее распределение и гашение кинетической энергии снаряда.As synthetic resins, you can use resins whose hardness is from 350 to 650 HB, which ensures the best distribution and quenching of the kinetic energy of the projectile.
В качестве синтетических смол можно использовать изофталиевые полиэфирные смолы, являющиеся наиболее ударопрочными связующими.As synthetic resins, isophthalic polyester resins, which are the most impact-resistant binders, can be used.
Для обеспечения наиболее оптимальной технологии изготовления и улучшения эксплуатационных свойств броневых панелей можно использовать синтетические смолы, отверждение которых происходит в диапазоне температур от 18° до 200°С в течение 1-48 часов.To ensure the most optimal manufacturing technology and improve the operational properties of armor panels, synthetic resins can be used, curing of which takes place in the temperature range from 18 ° to 200 ° C for 1-48 hours.
В качестве синтетической пропитки бумаги сотовидной панели можно использовать эпоксидные или акриловые или фенольно-эпоксидные или полиэфирные лаки и/или смолы, что обеспечивает высокую жесткость сот.As a synthetic impregnation of honeycomb panel paper, epoxy or acrylic or phenolic-epoxy or polyester varnishes and / or resins can be used, which ensures high stiffness of the honeycomb.
Для получения наиболее ударопрочной структуры броневых листов их формование можно производить в вакуумном мешке или в автоклаве с вакуумным мешком.To obtain the most impact-resistant structure of armor plates, they can be molded in a vacuum bag or in an autoclave with a vacuum bag.
Разрежение в вакуумном мешке можно выдерживать в диапазоне от -0,02 до -0,1 МПа, что обеспечивает наилучшее удаление летучих и пузырьков воздуха.The vacuum in the vacuum bag can be maintained in the range from -0.02 to -0.1 MPa, which ensures the best removal of volatile and air bubbles.
Давление в автоклаве можно выдерживать в диапазоне от 0,1 до 0,8 МПа, что обеспечивает наилучшую пропрессовку материала.The pressure in the autoclave can be maintained in the range from 0.1 to 0.8 MPa, which ensures the best pressing of the material.
Для надежного соединения элементов броневой панели и упрощения технологического процесса, броневой лист можно соединять с сотовой панелью 1-3 слоями пленочного клея.To reliably connect the elements of the armor panel and simplify the process, the armor plate can be connected to the honeycomb panel with 1-3 layers of film glue.
Ячейки сотовидной панели можно заполнять наполнителем перед приклеиванием ее к броневым листам или после приклеивания к одному из них, что обеспечивает наиболее плотную упаковку броневой панели и улучшает ее эксплуатационные характеристики.Cells of the honeycomb panel can be filled with filler before gluing it to the armor plates or after gluing to one of them, which ensures the densest packing of the armor panel and improves its operational characteristics.
При формовании броневых листов на поверхности под заливку полиуретаном можно выкладывать слой из лавсановой или капроновой ткани, который после отверждения броневых листов удаляют сдиранием, что обеспечивает надежное прилипание полиуретана к броневым листам.When molding the armor plates on the surface for filling with polyurethane, a layer of lavsan or kapron fabric can be laid out, which after curing the armor sheets is removed by peeling, which ensures reliable adhesion of the polyurethane to the armor sheets.
При изготовлении броневой панели можно выдерживать толщины слоев полиуретана в диапазоне от 1,0 до 2,0 и каждого броневого листа в диапазоне от 0,5 до 1,0 толщины сотовидной панели, а толщину слоя пленочного клея - в диапазоне от 0,1 до 0,3 мм, что позволяет получить наиболее оптимальную конструкцию броневой панели.In the manufacture of the armor panel, it is possible to withstand the thickness of the polyurethane layers in the range from 1.0 to 2.0 and each armor sheet in the range from 0.5 to 1.0 of the thickness of the honeycomb panel, and the thickness of the layer of film adhesive in the range from 0.1 to 0.3 mm, which allows you to get the most optimal design of the armor panel.
Для наилучшей адгезии приклеивание броневых листов к сотовой панели можно производить в вакуумном мешке или в автоклаве с вакуумным мешком.For best adhesion, the bonding of the armor plates to the honeycomb panel can be done in a vacuum bag or in an autoclave with a vacuum bag.
Для наилучшей реализации свойств клеевого соединения разрежение в вакуумном мешке при приклеивании броневых листов к сотовидной панели можно выдерживать в диапазоне от -0,02 до -0,1 МПа, а давление в автоклаве при приклеивании броневых листов к сотовидной панели - в диапазоне от 0,1 до 0,8 МПа.For the best realization of the properties of the adhesive joint, the vacuum in the vacuum bag when gluing the armor plates to the honeycomb panel can be kept in the range from -0.02 to -0.1 MPa, and the pressure in the autoclave when gluing the armor sheets to the honeycomb panel is in the range from 0, 1 to 0.8 MPa.
Сущность изобретения поясняется чертежами фиг.1-7, гдеThe invention is illustrated by drawings 1-7, where
на фиг.1 показано послойное строение броневой панели;figure 1 shows the layered structure of the armor panel;
на фиг.2-5 - варианты конфигурации ячеек сотовидной панели;figure 2-5 - configuration options for cells of a honeycomb panel;
на фиг.6 - броневой лист со слоем лавсановой или капроновой ткани;figure 6 - armor plate with a layer of mylar or nylon fabric;
на фиг.7 - вакуумный пакет, используемый при изготовлении броневой панели.7 is a vacuum package used in the manufacture of an armored panel.
Броневая панель содержит два броневых листа 1 из пропитанных синтетической смолой арамидных тканей или матов, соединенных с размещенной между ними сотовидной панелью 2. Внешние поверхности броневых листов 1 соединены со слоями 4 полиуретана холодного отверждения. Сотовидная панель 2 выполнена из бумаги с синтетической пропиткой, а ее ячейки 3 заполнены арамидными волокнами или композицией на основе эластомеров. Продольные оси ячеек 3 расположены перпендикулярно поверхности броневого листа 1. Размеры ячеек 3 сотовидной панели 2 и их конфигурация могут быть различными и зависят от конкретного назначения броневой панели 1. Некоторые возможные конфигурации ячеек показаны на фиг.2-5.The armor plate contains two
В качестве основы композиции на основе эластомеров использован полиуретан холодного отверждения твердостью 70-95 Шор, а в качестве наполнителя композиции использован карбид кремния и/или карбид вольфрама и/или арамидные волокна.Cold cure polyurethane with a hardness of 70-95 Shore was used as the basis of the elastomer-based composition, and silicon carbide and / or tungsten carbide and / or aramid fibers were used as filler of the composition.
Наиболее оптимальным является использование в качестве наполнителя композиции арамидных волокон, вес которых составляет от 0,25 до 0,5 веса полиуретана, и карбида кремния и/или карбида вольфрама, и/или корунда, общий вес которых составляет от 2 до 5 веса полиуретана.The most optimal is the use of aramid fibers as filler, the weight of which is from 0.25 to 0.5 weight of polyurethane, and silicon carbide and / or tungsten carbide and / or corundum, the total weight of which is from 2 to 5 weight of polyurethane.
Слои 4 полиуретана армированы арамидным наполнителем в виде тканей или матов и выполнены из материалов СМВ и/или Кевлар.Layers 4 of polyurethane are reinforced with an aramid filler in the form of fabrics or mats and are made of SMB and / or Kevlar materials.
Арамидный наполнитель в слоях 4 полиуретана составляет 40-60% массовых.Aramid filler in layers 4 of the polyurethane is 40-60% of the mass.
Один из броневых листов 1 соединен со слоями 4 полиуретана твердостью 85-95 Шор D, а другой со слоями 4 полиуретана твердостью 55-70 Шор D.One of the
Для пропитки броневых листов 1 использованы изофталиевые полиэфирные смолы, твердость которых составляет от 350 до 650 НВ.For the impregnation of the
Бумага сотовидной панели 2 пропитана эпоксидными или акриловыми или фенольно-эпоксидными или полиэфирными лаками и/или смолами.The paper of honeycomb panel 2 is impregnated with epoxy or acrylic or phenolic-epoxy or polyester varnishes and / or resins.
Броневой лист 1 соединен с сотовидной панелью 2 слоями 5 пленочного клея.The
Диапазон толщины слоев 4 полиуретана составляет от 1,0 до 2,0 и каждого броневого листа 1 от 0,5 до 1,0 толщины сотовидной панели 2, а диапазон толщины слоев 5 пленочного клея составляет от 0,1 до 0,3 мм.The thickness range of the layers 4 of the polyurethane is from 1.0 to 2.0 and each
Способ изготовления броневой панели заключается в следующем. Формуют два броневых листа 1 из пропитанных синтетической смолой арамидных тканей или матов и соединяют их с сотовидной панелью 2, которую размещают между листами 1. На внешних поверхностях броневых листов 1 формируют заливкой слои 4 полиуретана холодного отверждения. Ячейки 3 сотовидной панели 2 заполняют арамидными волокнами или композицией на основе эластомеров перед приклеиванием ее к броневым листам 1 или после приклеивания к одному из них.A method of manufacturing an armored panel is as follows. Two
В качестве основы композиции на основе эластомеров используют полиуретан холодного отверждения твердостью 70-95 Шор, а в качестве наполнителя композиции используют карбид кремния и/или карбид вольфрама и/или арамидные волокна.Cold cure polyurethane with a hardness of 70-95 Shore is used as the basis of the composition based on elastomers, and silicon carbide and / or tungsten carbide and / or aramid fibers are used as filler of the composition.
Наиболее оптимальным является использование в качестве наполнителя композиции арамидных волокон, вес которых составляет от 0,25 до 0,5 веса полиуретана, и карбида кремния и/или карбида вольфрама, и/или корунда, общий вес которых составляет от 2 до 5 веса полиуретана.The most optimal is the use of aramid fibers as filler, the weight of which is from 0.25 to 0.5 weight of polyurethane, and silicon carbide and / or tungsten carbide and / or corundum, the total weight of which is from 2 to 5 weight of polyurethane.
Слои 4 полиуретана армируют арамидным наполнителем в виде тканей или матов в ходе процесса заливки. В качестве арамидного наполнителя в виде тканей или матов используют материалы СВМ и/или Кевлар.Layers 4 of polyurethane are reinforced with an aramid filler in the form of fabrics or mats during the pouring process. As an aramid filler in the form of fabrics or mats, CBM and / or Kevlar materials are used.
Арамидного наполнителя используют 40-60% массовых.Aramid filler use 40-60% of the mass.
На один из броневых листов 1 заливают полиуретан твердостью 85-95 Шор D, а на другой - полиуретан твердостью 55-70 Шор D.On one of the
Используют полиуретан, время отверждения которого составляет 0,1-60 минут и отверждение которого происходит в температурном диапазоне от -10° до +40°C.Polyurethane is used, the curing time of which is 0.1-60 minutes and curing which takes place in the temperature range from -10 ° to + 40 ° C.
После формирования полиуретановых слоев 4 производят их уплотнение в вакуумном мешке 6 при разрежении от -0,02 до -0,1 МПа.After the formation of the polyurethane layers 4, they are compacted in a
В качестве синтетических смол используют изофталиевые полиэфирные смолы, твердость которых составляет от 350 до 650 НВ и отверждение которых происходит в диапазоне температур от 18° до 200°С в течение 1-48 часов.As synthetic resins, isophthalic polyester resins are used, whose hardness is from 350 to 650 HB and curing which occurs in the temperature range from 18 ° to 200 ° C for 1-48 hours.
В качестве синтетической пропитки бумаги сотовидной панели 2 используют эпоксидные или акриловые или фенольно-эпоксидные или полиэфирные лаки и/или смолы.As a synthetic impregnation of paper honeycomb panel 2 use epoxy or acrylic or phenolic-epoxy or polyester varnishes and / or resins.
Формование броневых листов производят в вакуумном мешке 6 или в автоклаве с вакуумным мешком 6.The formation of the armor plates is carried out in a
Разрежение в вакуумном мешке 6 выдерживают в диапазоне от -0,02 до -0,1 МПа, а давление в автоклаве выдерживают в диапазоне от 0,1 до 0,8 МПа.The vacuum in the
Броневые листы 1 приклеивают к сотовидной панели 2 слоями 5 пленочного клея.The
При формовании броневого листа 1 его размещают на основании 7 (фиг.6). Поверх листа 1 на поверхность под заливку полиуретаном выкладывают слой 8 из лавсановой или капроновой ткани, которую после отверждения броневого листа 1 удаляют сдиранием. При этом образуются неровности и площидь поверхности увеличивается, что способствует лучшему соединению броневого листа 1 со слоями полиуретана. При этом основанием 7 может служить оснастка требуемой формы, например, если броневая панель предназначена для изготовления бронежилета, то оснастка повторяет анатомическую форму тела человека.When forming the
При изготовлении броневой панели выдерживают толщины слоев полиуретана в диапазоне от 1,0 до 2,0 и каждого броневого листа в диапазоне от 0,5 до 1,0 толщины сотовидной панели, а толщину слоя пленочного клея выдерживают в диапазоне от 0,1 до 0,3 мм.In the manufacture of the armor panel, the thickness of the polyurethane layers is maintained in the range from 1.0 to 2.0 and each armor sheet in the range from 0.5 to 1.0 of the thickness of the honeycomb panel, and the thickness of the film adhesive layer is maintained in the range from 0.1 to 0 , 3 mm.
Приклеивание броневых листов 1 к сотовидной панели 2 производят в вакуумном мешке 6 или в автоклаве с вакуумным мешком 6.Bonding of the
Разрежение в вакуумном мешке 6 при приклеивании броневых листов 1 к сотовидной панели выдерживают в диапазоне от -0,02 до -0,1 МПа, а давление в автоклаве при приклеивании броневых листов 1 к сотовидной панели 2 выдерживают в диапазоне от 0,1 до 0,8 МПа.The vacuum in the
Уплотнение слоев 4 полиуретана, формование броневых листов 1 и приклеивание их к сотовидной панели 2 осуществляют в вакуумном пакете (фиг.7), включающем вакуумный мешок 6. На оснастке или основании 7 устанавливают броневую панель или ее элементы, над которой размещают гибкую цулагу (пуансон) 9, которая в ходе процесса уплотнения, прессования и приклеивания давит на элементы броневой панели. Поверх цулаги 9 уложен дренажный слой 10 для наилучшего отсасывания воздуха и летучих. Вакуумный мешок 6 накрывает весь пакет и герметизируется герметиком 11 к основанию 7.The compaction of the polyurethane layers 4, the molding of the
Ниже приведены конкретные примеры осуществления изобретений.The following are specific examples of the invention.
Пример 1. Броневая панель для изготовления бронежилета.Example 1. Armored panel for the manufacture of body armor.
Бронежилет состоит из 4-х бронепанелей, повторяющих анатомическую форму человека: грудная и спинная торсовые панели, передняя и задняя тазовые панели.Body armor consists of 4 armor panels repeating the anatomical shape of a person: chest and dorsal torso panels, front and rear pelvic panels.
Каждая броневая панель включает сотовидную панель из бумажных сот типа "NOMEX" толщиной 5 мм, с каждой стороны которой приклеены пленочным клеем марки ВК-51А толщиной 0,23 мм по одному броневому листу толщиной 3 мм каждый. Каждый броневой лист состоит из 20 слоев ткани СВМ марки "Армос" толщиной 0,11-0,14 мм в монослое, пропитанных изофталевой полиэфирной смолой. Шестигранные ячейки сот заполнены арамидным волокном. Поверх броневых листов нанесены слои полиуретана марки "Кородур", имеющие твердость 60 Шор на сторону воздействия снаряда и 90 Шор к внутренней стороне. Каждый слой полиуретана имеет толщину 3-3,2 мм, и армирован 10 слоями ткани СВМ марки "Армос" толщиной 0,11-0,14 мм в монослое. Общая толщина броневой панели колеблется в диапазоне от 17,5 мм до 18,3 мм.Each armor panel includes a honeycomb panel made of paper honeycombs of the "NOMEX" type with a thickness of 5 mm, on each side of which are glued with 0.23 mm thick VK-51A brand adhesive, one
Удельная плотность броневой панели составляет 2,1 гр/см3.The specific gravity of the armor panel is 2.1 g / cm 3 .
Вес бронежилета в моноблоке с креплениями и разгрузочными подсумками при толщине броневых панелей 18,3 мм и общей площади в проекции защищаемой поверхности 45 дм2 составляет 18,5 кг (4-5 класс защиты).The weight of the bulletproof vest in a monoblock with fastenings and unloading pouches with an armor panel thickness of 18.3 mm and a total area of 45 dm 2 in the projection of the protected surface is 18.5 kg (4-5 protection class).
Пример 2. Броневая панель для изготовления навесной броневой защиты и корпусов бронетехники.Example 2. Armored panel for the manufacture of mounted armor protection and body shells.
Броневая панель включает сотовидную панель из бумажных сот типа "NOMEX" толщиной 20 мм, с каждой стороны которой приклеены пленочным клеем марки ВК-51А толщиной 0,23 мм по одному броневому листу толщиной 12 мм каждый. Каждый броневой лист состоит из 70 слоев ткани СВМ марки "Армос" толщиной 0,11-0,14 мм в монослое, пропитанных изофталевой полиэфирной смолой. Шестигранные ячейки сот заполнены полиуретановой композицией марки "Кородур" твердостью 85 Шор, наполненной дисперсным карбидом кремния, корундом, карбидом вольфрама и рубленым арамидным волокном. При этом арамидное волокно по весу составило 0,47, а остальных компонентов - 4,9 веса полиуретана. Поверх броневых листов нанесены слои полиуретана марки "Кородур", имеющие твердость 60 Шор на сторону воздействия снаряда и 90 Шор к внутренней стороне. Каждый слой полиуретана имеет толщину 12-13 мм, и армирован 70 слоями ткани СВМ марки "Армос" толщиной 0,11-0,14 мм в монослое. Общая толщина броневой панели колеблется в диапазоне от 17,5 мм до 18,3 мм.The armor panel includes a honeycomb panel of paper honeycombs of the type "NOMEX" with a thickness of 20 mm, on each side of which are glued with 0.23 mm thick VK-51A brand adhesive, one armor sheet 12 mm thick each. Each armor plate consists of 70 layers of Armos brand SVM fabric 0.11-0.14 mm thick in a monolayer impregnated with isophthalic polyester resin. The hexagonal cells of the honeycombs are filled with a Korodur brand polyurethane composition with a hardness of 85 Shore filled with dispersed silicon carbide, corundum, tungsten carbide and chopped aramid fiber. In this case, the aramid fiber by weight amounted to 0.47, and the remaining components - 4.9 weight of polyurethane. Over the armor plates, Korodur brand polyurethane layers were applied, having a hardness of 60 Shore on the side of the impact of the projectile and 90 Shore on the inside. Each layer of polyurethane has a thickness of 12-13 mm, and is reinforced with 70 layers of CBM fabric brand "Armos" with a thickness of 0.11-0.14 mm in a monolayer. The total thickness of the armor panel ranges from 17.5 mm to 18.3 mm.
Удельная плотность броневой панели составляет 2,9-3,1 гр/см3.The specific gravity of the armor panel is 2.9-3.1 g / cm 3 .
Общая толщина броневой панели составляет 71 мм.The total thickness of the armor panel is 71 mm.
Пример 3. Способ изготовления броневой панели бронежилета.Example 3. A method of manufacturing an armored panel body armor.
На металлическую оснастку (платформу) наносят антиадгезионный состав на основе пчелиного воска и сушат на воздухе. Затем готовят препрег (пропитанная смолой ткань) на основе ткани "Армос", пропитанной изофталевой полиэфирной смолой, производят выкладку на оснастку 20 слоев со схемой армирования 0°-90°. Поверх 20 слоев укладывают капроновую ткань, цулагу, дренажный слой и вакуумный мешок. Сборку помещают в автоклав на 2 часа при температуре 120°С. Давление в автоклаве 0,5 МПа, разрежение в вакуумном мешке (-0,095) МПа. Затем производят охлаждение на воздухе, разбирают вакуумный мешок, удаляют дренаж и цулагу, сдирают капроновую ткань, снимают первый броневой лист с оснастки.Beeswax release formulations are applied to the metal rigging (platform) and dried in air. Then a prepreg (resin-impregnated fabric) is prepared on the basis of Armos fabric impregnated with isophthalic polyester resin, 20 layers are laid out with snap-in with a reinforcement scheme of 0 ° -90 °. Nylon fabric, tsulag, drainage layer and vacuum bag are placed on top of 20 layers. The assembly is placed in an autoclave for 2 hours at a temperature of 120 ° C. The pressure in the autoclave is 0.5 MPa, the vacuum in the vacuum bag is (-0.095) MPa. Then it is cooled in air, the vacuum bag is disassembled, drainage and tsulag are removed, the nylon fabric is removed, the first armor plate is removed from the equipment.
После этого производят изготовление второго броневого листа: на металлическую оснастку (платформу) наносят антиадгезионный состав на основе пчелиного воска и сушат на воздухе. Затем готовят препрег (пропитанная смолой ткань) на основе ткани "Армос", пропитанной изофталевой полиэфирной смолой, производят выкладку на оснастку 20 слоев со схемой армирования 0°-90°. Поверх 20 слоев укладывают капроновую ткань, цулагу, дренажный слой и вакуумный мешок. Сборку помещают в автоклав на 2 часа при температуре 120°С. Давление в автоклаве 0,5 МПа, разряжение в вакуумном мешке (-0,095) МПа. Затем производят охлаждение на воздухе, разбирают вакуумный мешок, удаляют дренаж и цулагу, сдирают капроновую ткань, второй броневой лист оставляют на оснастке.After this, the second armor plate is manufactured: a release agent based on beeswax is applied to the metal rigging (platform) and dried in air. Then a prepreg (resin-impregnated fabric) is prepared on the basis of Armos fabric impregnated with isophthalic polyester resin, 20 layers are laid out with snap-in with a reinforcement scheme of 0 ° -90 °. Nylon fabric, tsulag, drainage layer and vacuum bag are placed on top of 20 layers. The assembly is placed in an autoclave for 2 hours at a temperature of 120 ° C. The pressure in the autoclave is 0.5 MPa, the vacuum pressure in the vacuum bag is (-0.095) MPa. Then it is cooled in air, the vacuum bag is dismantled, drainage and tsulag are removed, the nylon fabric is stripped off, and the second armor plate is left on a snap.
Пленочный клей ВК-51А укладывают поверх второго броневого листа, находящегося на оснастке, в один слой толщиной 0,23 мм, на который устанавливают сотовидную панель из бумажных сот толщиной 5 мм типа "NOMEX". Шестигранные ячейки сот заполняют полиуретановой композицией марки "Кородур" твердостью 85 Шор, наполненной дисперсным карбидом кремния, корундом, карбидом вольфрама и рубленым арамидным волокном. При этом арамидное волокно по весу составляет 0,37, а остальных компонентов - 3,9 веса полиуретана.VK-51A film glue is placed on top of the second armor plate, which is on the equipment, in one layer with a thickness of 0.23 mm, on which a honeycomb panel of paper honeycombs with a thickness of 5 mm of the type "NOMEX" is installed. The hexagonal cells of the cells are filled with a Korodur brand polyurethane composition with a hardness of 85 Shore filled with dispersed silicon carbide, corundum, tungsten carbide and chopped aramid fiber. Moreover, the aramid fiber by weight is 0.37, and the remaining components - 3.9 weight of polyurethane.
После этой операции поверх сот укладывают пленочный клей ВК-51А в один слой, поверх которого помещают первый броневой лист.After this operation, VK-51A film glue is placed on top of the honeycomb in one layer, on top of which the first armor plate is placed.
Сборку помещают в вакуумный мешок и автоклав на 2 часа при температуре 140°С, разрежение в вакуумном мешке (-0,095) МПа и давление 0,4 МПа. Затем сборку охлаждают на воздухе, разбирают и снимают с оснастки.The assembly is placed in a vacuum bag and autoclave for 2 hours at a temperature of 140 ° C, vacuum in a vacuum bag (-0.095) MPa and a pressure of 0.4 MPa. Then the assembly is cooled in air, disassembled and removed from the snap.
Затем производят заливку полиуретана "Кородур" твердостью 90 Шор на один броневой лист, армируя его 10 слоями ткани "Арамос", подсушивают на воздухе 2 часа и производят заливку полиуретана "Кородур" твердостью 60 Шор на другой броневой лист, армируя его 10 слоями ткани "Арамос", подсушивают на воздухе 2 часа. После этого броневую панель помещают в вакуумный мешок и автоклав на 1 час при температуре 80°С, выдерживают давление в автоклаве 0,3 МПа и разрежение в вакуумном мешке (-0,095) МПа.Then, Korodur polyurethane is poured with a hardness of 90 Shore to one armor plate, reinforcing it with 10 layers of Aramos fabric, air dried for 2 hours, and Korodur polyurethane with a hardness of 60 Shore is poured onto another armor sheet, reinforcing it with 10 layers of fabric " Aramos, "air-dried for 2 hours. After that, the armor panel is placed in a vacuum bag and an autoclave for 1 hour at a temperature of 80 ° C, withstand pressure in the autoclave of 0.3 MPa and vacuum in a vacuum bag (-0.095) MPa.
Сборку охлаждают на воздухе, разбирают, обрезают припуск броневой панели.The assembly is cooled in air, disassembled, cut off the allowance of the armor panel.
Использование изобретения обеспечивает создание легких, ударопрочных броневых панелей, обладающих высокой стойкостью к пулевым, осколочным и колющим воздействиям при минимальном запреградном смещении, для производства удобных комфортных бронежилетов, защищающих жизненно важные органы человека от пулевых, осколочных и колющих воздействий, а также для изготовления навесной брони и корпусов бронемашин, обшивок фюзеляжа вертолетов и самолетов, кресел пилотов, быстро монтируемых панелей военно-строительных сооружений.The use of the invention provides the creation of lightweight, impact-resistant armor panels with high resistance to bullet, fragmentation and stitching with minimal backward displacement, for the production of convenient comfortable body armor that protects vital human organs from bullet, fragmentation and stitching, as well as for manufacturing mounted armor and hulls of armored vehicles, the fuselage skin of helicopters and aircraft, pilot seats, quickly mounted panels of military structures.
Claims (30)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121041/02A RU2268453C1 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Armour panel and method for its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121041/02A RU2268453C1 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Armour panel and method for its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2268453C1 true RU2268453C1 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35873518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004121041/02A RU2268453C1 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Armour panel and method for its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2268453C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482427C2 (en) * | 2008-02-26 | 2013-05-20 | Хонейвелл Интернэшнл Инк. | Ballistic resistant composite material and method for its manufacturing |
| RU2519501C2 (en) * | 2012-06-21 | 2014-06-10 | Виктор Никонорович Семенов | Bulletproof vest armour |
| WO2014116327A2 (en) * | 2012-11-08 | 2014-07-31 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | Sandwich panel with a ductile hybrid core comprising tubular reinforcements |
| RU2574720C2 (en) * | 2011-01-18 | 2016-02-10 | Тейджин Арамид Б.В. | Ballistically resistant product, containing self-linking acrylic resin and/or linkable acrylic resin and method for thereof manufacturing |
| WO2022212726A1 (en) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | Adrain John B | Anti-ballistic laminate manufacturing method & products |
-
2004
- 2004-07-09 RU RU2004121041/02A patent/RU2268453C1/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482427C2 (en) * | 2008-02-26 | 2013-05-20 | Хонейвелл Интернэшнл Инк. | Ballistic resistant composite material and method for its manufacturing |
| RU2574720C2 (en) * | 2011-01-18 | 2016-02-10 | Тейджин Арамид Б.В. | Ballistically resistant product, containing self-linking acrylic resin and/or linkable acrylic resin and method for thereof manufacturing |
| RU2519501C2 (en) * | 2012-06-21 | 2014-06-10 | Виктор Никонорович Семенов | Bulletproof vest armour |
| WO2014116327A2 (en) * | 2012-11-08 | 2014-07-31 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | Sandwich panel with a ductile hybrid core comprising tubular reinforcements |
| WO2014116327A3 (en) * | 2012-11-08 | 2014-10-23 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | Sandwich panel with a ductile hybrid core comprising tubular reinforcements |
| WO2022212726A1 (en) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | Adrain John B | Anti-ballistic laminate manufacturing method & products |
| US11920905B2 (en) | 2021-04-01 | 2024-03-05 | Disruptive Resources, Llc | Anti-ballistic laminate manufacturing method and products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1563027B1 (en) | Polymer composite structure reinforced with shape memory alloy and method of manufacturing same | |
| US9534872B2 (en) | Non-scalar flexible rifle defeating armor system | |
| CA2612935C (en) | Protective composite structures and methods of making protective composite structures | |
| CA2815878C (en) | Walking floor for an armored vehicle, armored vehicle having such a walking floor, and method for producing such a walking floor | |
| US7431981B2 (en) | Polymer composite structure reinforced with shape memory alloy and method of manufacturing same | |
| US20120183716A1 (en) | Moldable ballistic armor panel | |
| WO2007146259A2 (en) | Composite assembly and methods of making and using the same | |
| CN203190888U (en) | Bulletproof ceramic inserting plate | |
| JP4869915B2 (en) | Compound bulletproof board | |
| CN104669725B (en) | A kind of assorted fibre multidimensional bulletproof composite breast plate and preparation method thereof | |
| US20130263728A1 (en) | Shock and impact resistant multilayered composite and method for its fabrication | |
| CN109648925A (en) | Bullet proof composite plating and preparation method thereof, bullet-proof vehicle | |
| RU2268453C1 (en) | Armour panel and method for its production | |
| CN104154822A (en) | Portable bulletproof module | |
| US20120325076A1 (en) | Composite Armor | |
| EP1492664A1 (en) | Lightweight antiballistic panel and method for making such panel | |
| CN108928074A (en) | A kind of composite material and preparation method with multifunction surface | |
| WO1999022195A9 (en) | Armor material and methods of making same | |
| RU2564302C2 (en) | Production and repair of composite armour plate and set for its production and repair | |
| US20230152061A1 (en) | Fiber composites having strength and flexibility, systems, and methods thereof | |
| US20040086706A1 (en) | Polymer composite structure reinforced with shape memory alloy and method of manufacturing same | |
| US20040086705A1 (en) | Polymer composite structure reinforced with shape memory alloy and method of manufacturing same | |
| SE470340B (en) | Panel for protection against bulkheads, splits, etc. | |
| KR200313856Y1 (en) | A bulletproof helmet | |
| WO2020237365A1 (en) | A composite armor plate and method of making a composite armor plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20170116 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190801 |