RU2393416C1 - Multi-layer armoured barrier - Google Patents

Multi-layer armoured barrier Download PDF

Info

Publication number
RU2393416C1
RU2393416C1 RU2009102729/02A RU2009102729A RU2393416C1 RU 2393416 C1 RU2393416 C1 RU 2393416C1 RU 2009102729/02 A RU2009102729/02 A RU 2009102729/02A RU 2009102729 A RU2009102729 A RU 2009102729A RU 2393416 C1 RU2393416 C1 RU 2393416C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
substrate
ceramic plates
plates
ceramic
Prior art date
Application number
RU2009102729/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Юрьевна Келина (RU)
Ирина Юрьевна Келина
Владимир Валерьевич Ленский (RU)
Владимир Валерьевич Ленский
Антонина Андреевна Чикина (RU)
Антонина Андреевна Чикина
Наталья Александровна Голубева (RU)
Наталья Александровна Голубева
Любовь Александровна Посыпкина (RU)
Любовь Александровна Посыпкина
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority to RU2009102729/02A priority Critical patent/RU2393416C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393416C1 publication Critical patent/RU2393416C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: multi-layer armoured barrier comprises substrate, a layer of ceramic plates adjacent to each other and external lining. Ceramic plates are fixed to external lining, substrate and between each other, in areas of their ends adjacency to each other with the help of sealant. Ceramic plates are arranged with size from 45*45 to 100*100 mm from reactionary bound silicon carbide with density of 2.9-3.1 g/cm3, microhardness of 26-29 GPa, have mechanically processed surface by thickness of 0.05-1.5 mm and notches on surface in the form of net. Besides plates are displaced in a layer relative to each other by half of their dimensional size. Substrate is arranged from aluminium alloy or titanium or organic composite on the basis of high-module organic tissue or their combination. Lining is arranged of two layers of high-module organic tissue impregnated with glue on epoxide binder. Thickness of sealant layer between ceramic plates does not exceed 0.4 mm.
EFFECT: increased resistance to armour-piercing bullets and reduction of behind-barrier action.
2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к броневым конструкциям, которые могут быть использованы в индивидуальных и транспортных средствах защиты от воздействия бронебойных пуль стрелкового оружия.The invention relates to armored structures that can be used in individual and vehicle protection against the impact of armor-piercing bullets of small arms.

В настоящее время актуальной задачей является создание защитных устройств от пулевого воздействия с минимально возможными габаритно-массовыми характеристиками. Как правило, бронезащитные преграды представляют собой двух- или многослойную композиционную структуру. При этом основной, или фронтальный слой, принимающий на себя удар высокоскоростного поражающего элемента, формируется из металлических или керамических пластин, т.е. из материала, обладающего высокой твердостью и ударной вязкостью. Следующий наиболее значимый слой защитной преграды - это подложка. Она служит основанием для фронтального слоя. Главная функция подложки - это поглощение и частичное рассеивание энергии удара поражающего элемента, результатом которого является деформация твердого слоя. Обычно в качестве подложки используют металлы, стекло- или органопластики (т.е. ткани или композиционные материалы на основе стеклянных и синтетических волокон, пропитанных полимерными связующими). Например, известна многослойная бронепреграда для средств индивидуальной защиты (патент РФ 2296288 С2, F41H 1/02, F41H 5/04, 10.06.2005), которая содержит фронтальный керамический слой из оксида алюминия или карбида кремния или карбида бора, толщиной 1,5 мм, и подложку из высокопрочной конструкционной стали, снабженную тыльным слоем из тканевого бронепакета - ТСВМ. Изобретение направлено на создание многослойной бронепреграды, обеспечивающей защиту от пули Б3-43, по 5 классу защиты. Поэтому она не пригодна для защиты от бронебойных 7,62 мм пуль Б-32 летящих со скоростью до 840 м/с (6а класс защиты ГОСТ Р 50963-96).Currently, the urgent task is to create protective devices against bullet impact with the smallest possible overall mass characteristics. As a rule, armored barriers are a two- or multilayer composite structure. In this case, the main, or frontal layer, which receives the impact of a high-speed striking element, is formed of metal or ceramic plates, i.e. from a material having high hardness and impact strength. The next most significant layer of a protective barrier is the substrate. It serves as the basis for the frontal layer. The main function of the substrate is the absorption and partial dispersion of the impact energy of the striking element, the result of which is the deformation of the solid layer. Typically, metals, glass or organoplastics (i.e., fabrics or composite materials based on glass and synthetic fibers impregnated with polymer binders) are used as the substrate. For example, a multilayer armored barrier for personal protective equipment is known (RF patent 2296288 C2, F41H 1/02, F41H 5/04, 06/10/2005), which contains a front ceramic layer of aluminum oxide or silicon carbide or boron carbide, 1.5 mm thick , and a substrate of high-strength structural steel, equipped with a back layer of fabric armored package - TSVM. The invention is directed to the creation of a multi-layer armored barrier that provides protection against a B3-43 bullet, according to protection class 5. Therefore, it is not suitable for protection against armor-piercing 7.62 mm B-32 bullets flying at a speed of up to 840 m / s (6a protection class GOST R 50963-96).

Известен также бронезащитный элемент (патент РФ № 2072083 С1, F41H 1/02, F41H 5/04, 20.01.1997), содержащий керамический слой из оксида алюминия или карбида кремния или карбида бора, установленный на подложку, жесткость которой меняется от центра к краям: наименьшая в центре, наибольшая - в зоне шарниров, установленных по краям керамического слоя, и заключенных в вязкую на удар оболочку из композита или металла (сталь, алюминий) с образованием компактного блока, который может быть установлен на мягкую демпфирующую подкладку. Такой бронезащитный элемент не пробивается при поражении бронебойно-зажигательной пулей Б-32 калибра 7,62 мм со скоростью до 750 м/с (5а класс защиты ГОСТ Р 50963-96). Недостатком известного бронезащитного элемента является сложность его изготовления и ремонт, обусловленные в том числе наличием шарниров. Данный бронезащитный элемент не может быть применен по 6а классу защиты ГОСТ Р 50963-96 против бронебойных 7,62 мм пуль Б-32 с большей кинетической энергией, летящих со скоростью до 840 м/с.An armored element is also known (RF patent No. 2072083 C1, F41H 1/02, F41H 5/04, 01/20/1997) containing a ceramic layer of aluminum oxide or silicon carbide or boron carbide mounted on a substrate, the rigidity of which varies from center to edges : the smallest in the center, the largest - in the area of hinges installed along the edges of the ceramic layer and enclosed in a viscous sheath made of composite or metal (steel, aluminum) to form a compact unit that can be mounted on a soft damping lining. Such an armor-protecting element does not penetrate when the B-32 armor-piercing incendiary bullet is hit by a caliber of 7.62 mm at a speed of up to 750 m / s (5a protection class GOST R 50963-96). A disadvantage of the known armor-protecting element is the complexity of its manufacture and repair, due, inter alia, to the presence of hinges. This armor-protecting element cannot be used according to 6a class of protection GOST R 50963-96 against armor-piercing 7.62 mm B-32 bullets with greater kinetic energy, flying at a speed of up to 840 m / s.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является многослойная бронепреграда (патент РФ 2180426 С1, F41H 5/04, 10.03.2002), содержащая подложку из алюминиевого сплава АМГ6-М, слой керамических пластин из оксида алюминия, примыкающих одна к другой, и наружную облицовку. Керамические пластины скреплены с наружной облицовкой, подложкой и между собой в слое и в местах примыкания их торцов один к другому с помощью клея, а наружная облицовка выполнена из двух слоев ткани, например стеклоткани.The closest in technical essence to the proposed one is a multilayer armored barrier (RF patent 2180426 C1, F41H 5/04, 03/10/2002) containing a substrate of aluminum alloy AMG6-M, a layer of ceramic plates of aluminum oxide adjacent to one another, and the outer lining . Ceramic plates are bonded to the outer lining, the substrate and between each other in the layer and at the places where their ends adjoin one another with glue, and the outer lining is made of two layers of fabric, for example fiberglass.

Недостатком данного изобретения является достаточно большая удельная масса (поверхностная плотность бронеэлемента ~53 кг/м2 при толщине керамического слоя 8 мм и толщине подложки 8 мм), что делает ее не пригодной для использования в средствах индивидуальной бронезащиты (СИБ). Также следует отметить, что в данном патенте соотношение толщины керамического слоя к толщине металлической подложки находится в диапазоне 0,8-1,2, а керамические пластины и подложка должны иметь толщину 7-8 мм. При толщине керамического слоя и подложки, равных 7 мм, бронепреграда имеет толщину 15 мм, и может обеспечить защиту, в лучшем случае по 5 классу защиты только по ГОСТ Р 50963-96.The disadvantage of this invention is a sufficiently large specific gravity (surface density of an armor element ~ 53 kg / m 2 with a ceramic layer thickness of 8 mm and a substrate thickness of 8 mm), which makes it unsuitable for use in personal protective equipment (NIB). It should also be noted that in this patent the ratio of the thickness of the ceramic layer to the thickness of the metal substrate is in the range of 0.8-1.2, and the ceramic plates and the substrate should have a thickness of 7-8 mm. With a thickness of the ceramic layer and the substrate equal to 7 mm, the armored barrier has a thickness of 15 mm and can provide protection, in the best case, according to protection class 5 only according to GOST R 50963-96.

В данном патенте не решена проблема защиты зоны стыков бронерегарады. Бронепреграда имеет двойные и четверные стыки. Четверные стыки наиболее опасны. Следует отметить, что при стрельбе по движущейся цели (транспортному средству или летящему вертолету) вероятность попадания пули в четверной стык пластин, при угле встречи пули с броней, близкому к нормали, к поверхности брони, весьма мала и полуразрушенная пуля, попавшая в стык, после того как пробьет броню транспортного средства, уже не нанесет особого ущерба. Однако для СИБ это не приемлемо, даже при минимальной ширине зазора между пластинами, попадание пули в четверной стык нанесет непоправимый ущерб здоровью человека.This patent does not solve the problem of protecting the zone of joints of the armored barrels. The armored obstacle has double and quadruple joints. Four joints are the most dangerous. It should be noted that when shooting at a moving target (a vehicle or a flying helicopter), the probability of a bullet getting into the quadruple joint of plates, when the angle of the bullet encounters armor close to the normal to the surface of the armor, is very small and a dilapidated bullet that hits the joint after once it breaks through the armor of the vehicle, it will not cause much damage. However, for NIB this is not acceptable, even with a minimum gap between the plates, a bullet entering the quadruple joint will cause irreparable damage to human health.

Задачей, решаемой изобретением, является снижение массовых характеристик и повышение конструкционной прочности при сохранении защитных свойств многослойной бронепреграды.The problem solved by the invention is to reduce the mass characteristics and increase structural strength while maintaining the protective properties of the multilayer armored obstacles.

Технический результат, полученный при использовании изобретения, выражается в обеспечении защиты объекта от нескольких бронебойных пуль Б-32 калибра 7,62 мм СВД, летящих со скоростями до 840 м/с, при расстоянии между попаданиями в объекте не менее 100 мм, что соответствует 6а классу ГОСТ Р 50744-95, ГОСТ Р 50963-96. Поверхностная плотность многослойной бронепреграды составляет не более 42-43 кг/м2. Запреградное воздействие - не более 20 мм.The technical result obtained by using the invention is expressed in ensuring the protection of the object from several armor-piercing bullets B-32 caliber 7.62 mm SVD flying at speeds of up to 840 m / s, with a distance between hits in the object of at least 100 mm, which corresponds to 6a class GOST R 50744-95, GOST R 50963-96. The surface density of a multilayer armored barrier is not more than 42-43 kg / m 2 . Restricted exposure - not more than 20 mm.

Поставленная задача достигается за счет того, что в многослойной бронепреграде, содержащей подложку из алюминиевого сплава, слой примыкающих друг к другу керамических пластин и наружную облицовку, причем керамические пластины скреплены с наружной облицовкой, подложкой и между собой в слое, в местах примыкания их торцов друг к другу с помощью герметика, керамические пластины выполнены из реакционно-связанного карбида кремния с плотностью 2,9-3,1 г/см3, микротвердостью 26-29 ГПа. Керамические пластины в слое смещены относительно друг друга на половину их габаритного размера. На поверхность керамической пластины», которая механически обработана на толщину 0,05-1,5 мм, для снятия поверхностных концентраторов напряжения, нанесены насечки в виде сетки, для улучшения адгезии с подложкой. Толщина клеевого слоя между керамическими пластинами не превышает 0,4 мм. Облицовка выполнена из двух слоев высокомодульной органической ткани, пропитанной клеем на эпоксидном связующем.The problem is achieved due to the fact that in a multilayer armored barrier containing a substrate of aluminum alloy, a layer of adjacent ceramic plates and an outer lining, and ceramic plates are bonded to the outer lining, the substrate and each other in the layer, at the junctions of their ends to a friend using sealant, ceramic plates are made of reaction-bonded silicon carbide with a density of 2.9-3.1 g / cm 3 , microhardness 26-29 GPa. Ceramic plates in the layer are offset relative to each other by half their overall size. On the surface of the ceramic plate ", which is machined to a thickness of 0.05-1.5 mm, to remove surface stress concentrators, notches in the form of a grid are applied to improve adhesion to the substrate. The thickness of the adhesive layer between the ceramic plates does not exceed 0.4 mm. The lining is made of two layers of high-modulus organic fabric, impregnated with glue on an epoxy binder.

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

Элементарные представления о баллистическом сопротивлении керамики предполагают, что энергия пули затрачивается на деформацию и разрушение ударника, и разрушение керамики. Эффективность поглощения кинетической энергии пуль зависит от кинетики разрушения керамики, конфигурации возникающих трещин, размеров фрагментов и конфигурации области разрушенной керамики. Чем меньше фрагментация, количество трещин, выходящих на торцы керамических пластин и диаметр области разрушения, тем керамический материал эффективнее для брони.Elementary ideas about the ballistic resistance of ceramics suggest that the energy of a bullet is spent on the deformation and destruction of the impactor, and the destruction of ceramics. The efficiency of absorption of the kinetic energy of bullets depends on the kinetics of the destruction of ceramics, the configuration of the resulting cracks, the size of the fragments and the configuration of the region of the destroyed ceramics. The smaller the fragmentation, the number of cracks extending to the ends of the ceramic plates and the diameter of the fracture region, the ceramic material is more effective for armor.

Анализ баллистических испытаний показал, для реакционно-связанных керамических материалов при обстреле бронебойно-зажигательными 7,62 мм пулями Б-32 со скоростью до 840 м/с наблюдается дробление керамики на более мелкие фрагменты, а также уменьшение диаметра зоны разрушения, по сравнению со спеченной, горячепрессованной карбидокремниевой и алюмооксидной керамикой. Данное свойство самосвязанной керамики обусловлено внутренними микронапряжениями, которые возникают из-за разного ТКЛР расплава пропитывающего кремния и карбидокремниевой матрицы. Сочетание этого свойства реакционно-связанной керамики на основе карбида кремния с низкой плотностью 2,9-3,1 г/см3, практически нулевой пористостью и высокой микротвердостью 26-29 ГПа, обеспечивает снижение поверхностной плотности многослойной бронепреграды по сравнению с прототипом, локализацию области удара, равномерное рассеивание энергии удара пули и уменьшение запреградного воздействия. Запреградное воздействие не более 20 мм, что делает ее пригодной для использования в СИБ.An analysis of ballistic tests showed that for reaction-bound ceramic materials when firing armor-piercing incendiary 7.62 mm B-32 bullets at a speed of up to 840 m / s, crushing of ceramics into smaller fragments, as well as a decrease in the diameter of the fracture zone, are observed compared to sintered , hot-pressed silicon carbide and alumina ceramics. This property of self-bonded ceramics is due to internal microstresses that arise due to different thermal expansion coefficient of the impregnating silicon melt and silicon carbide matrix. The combination of this property of reaction-bonded ceramic based on silicon carbide with a low density of 2.9-3.1 g / cm 3 , almost zero porosity and high microhardness of 26-29 GPa, reduces the surface density of the multilayer armored barrier in comparison with the prototype, localization of the area impact, uniform dispersion of the energy of the bullet’s impact and reduction of the backstop. Restricted action of not more than 20 mm, which makes it suitable for use in NIB.

При попадании пули в одну из керамических пластин происходит ее разрушение. Разрушение пластины сопровождается ударной и звуковой волнами. Расположение между керамическими пластинами слоя пластичного герметика, который выполняет функцию смазки как между самими пластинами, так и между керамическим слоем и подложкой, позволяет устранить трещинообразование на соседние керамические пластины. Чем меньше геометрические размеры керамической пластины, тем выше живучесть всей бронепреграды (т.е. количество попаданий на единицу площади). Оптимальные геометрические размеры пластин от 45*45 до 100*100 мм обеспечивают конструкционную прочность всего бронезащитного элемента от 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.When a bullet enters one of the ceramic plates, it is destroyed. The destruction of the plate is accompanied by shock and sound waves. The location between the ceramic plates of a layer of plastic sealant, which serves as a lubricant both between the plates themselves and between the ceramic layer and the substrate, eliminates cracking on adjacent ceramic plates. The smaller the geometric dimensions of the ceramic plate, the higher the survivability of the entire armored obstacle (i.e., the number of hits per unit area). The optimum geometrical dimensions of the plates from 45 * 45 to 100 * 100 mm provide the structural strength of the entire armor-protecting element from B-32 bullets of 7.62 mm caliber SVD, flying at speeds up to 840 m / s, with a distance between hits of at least 100 mm .

Смещением керамических пластин в слое относительно друг друга на половину их габаритного размера предотвращается образование наиболее уязвимых мест - четверных стыков (стыков четырех соседних пластин). Несмотря даже на самый минимальный зазор между пластинами, попадание пули в четверной стык приводит к пробитию всей конструкции. Уход от подобных стыков позволяет повысить конструкционную прочность бронепреграды и получить многослойную бронепреграду с одинаковой противопульной стойкостью по всей поверхности.The displacement of the ceramic plates in the layer relative to each other by half of their overall size prevents the formation of the most vulnerable places - four joints (joints of four adjacent plates). Despite even the smallest gap between the plates, a bullet entering the quadruple joint leads to breaking through the entire structure. Avoiding such joints makes it possible to increase the structural strength of the armored barrier and to obtain a multilayer armored barrier with the same bulletproof resistance over the entire surface.

Внешний керамический слой должен обладать высокой твердостью, чтобы разрушить нос термоупрочненного стального сердечника пули Б-32. На поверхности пластин, получаемых методом реакционного связывания, могут оставаться дефекты (поры, раковины, микротрещины), в результате при попадании пули керамический слой может хрупко разрушаться, работая менее эффективно (чем меньше фрагменты керамики в пределах конуса разрушения, тем соответственно больше затраты энергии пули на ее разрушение). Механическая обработка поверхности керамической пластины на толщину 0,05-1,5 мм позволяет устранить все поверхностные дефекты. Для того чтобы при соударении пули с бронезащитным элементом керамический слой не отставал от подложки, для улучшения адгезии с подложкой и внешней облицовкой на поверхность керамических пластин дополнительно нанесены насечки в виде сетки (или она может обрабатываться пескоструйкой).The external ceramic layer must have high hardness to destroy the nose of the heat-strengthened steel core of the B-32 bullet. Defects (pores, shells, microcracks) may remain on the surface of the plates obtained by the reaction bonding method, as a result, when a bullet enters, the ceramic layer can brittlely break, working less efficiently (the smaller the ceramic fragments within the fracture cone, the correspondingly more bullet energy costs to destroy it). Mechanical processing of the surface of the ceramic plate to a thickness of 0.05-1.5 mm allows you to eliminate all surface defects. In order to ensure that the ceramic layer does not lag behind the substrate during the collision of a bullet with an armor-protecting element, in order to improve adhesion with the substrate and the outer lining, notches in the form of a mesh are additionally applied to the surface of the ceramic plates (or it can be sandblasted).

Подложка может выполняться как однослойной, так и многослойной, что позволяет более эффективно варьировать жесткостью и нерегулярностью поведения подложки и более эффективно затормаживать разрушенную пулю и осколки от разрушенной керамики за счет расслоения при ударе и последующей деформации каждого отдельного слоя с большей реализацией их прочностных свойств.The substrate can be either single-layer or multi-layer, which makes it possible to more effectively vary the stiffness and irregularity of the substrate's behavior and more effectively inhibit the destroyed bullet and fragments from the destroyed ceramics due to delamination upon impact and subsequent deformation of each individual layer with a greater realization of their strength properties.

Облицовка, выполненная из двух слоев высокомодульной органической ткани, пропитанной клеем на эпоксидном связующем, исключает возможный разлет осколков керамики и пули и гасит их кинетическую энергию.The lining, made of two layers of high-modulus organic fabric, impregnated with glue on an epoxy binder, eliminates the possible spread of ceramic fragments and bullets and extinguishes their kinetic energy.

В зависимости от требуемой геометрии бронепреграды (например, для бронежилетов) керамические пластины и подложка могут выполняться с различной степенью кривизны.Depending on the required geometry of the armored obstacle (for example, for bulletproof vests), ceramic plates and the substrate can be made with different degrees of curvature.

Совокупность заявляемых признаков позволяет создать многослойную бронепреграду с поверхностной плотностью не более 42-43 кг/м2, и запреградным воздействием - не более 20 мм, которая защищает объект от нескольких 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 combination of the claimed features allows you to create a multilayer armored obstacle with a surface density of not more than 42-43 kg / m 2 , and with an obstacle effect of not more than 20 mm, which protects the object from several B-32 bullets of 7.62 mm SVD caliber 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.

Заявляемая многослойная бронепреграда схематично изображена на фиг.1, где 1 - керамические пластины, 2 - подложка, 3 - пластичный материал, 4 - наружная облицовка. На фиг.2 показано как керамические пластины при раскладке смещены друг относительно друга на половину их габаритного размера с целью предотвращения образования стыков четырех соседних пластин.The inventive multilayer armored barrier is schematically depicted in figure 1, where 1 is a ceramic plate, 2 is a substrate, 3 is a plastic material, 4 is an outer lining. Figure 2 shows how the ceramic plates during the layout are offset relative to each other by half their overall size in order to prevent the formation of joints of four adjacent plates.

Керамический слой 1 выполнен из реакционно-связанного карбида кремния с плотностью 2,9-3,1 г/см3 и микротвердостью 26-29 ГПа.The ceramic layer 1 is made of reaction-bonded silicon carbide with a density of 2.9-3.1 g / cm 3 and a microhardness of 26-29 GPa.

Прилегающая к керамическому слою подложка 2 может быть выполнена из:The substrate 2 adjacent to the ceramic layer can be made of:

1) металла (алюминиевого сплава АМГ6-М или титана ВТ1) или1) metal (aluminum alloy AMG6-M or titanium VT1) or

2) органокомпозита (на основе высокомодульной органической ткани), или2) an organocomposite (based on high modulus organic tissue), or

3) комбинации вышеперечисленных материалов (градиентная, слоистая подложка).3) combinations of the above materials (gradient, layered substrate).

Действие бронепреграды заключается в следующем: пуля внедряется в защитный слой наружной облицовки 4, пробивает его и вступает в контакт с одной из нескольких керамических пластин 1. При этом происходит разрушение до 80% пули и ее торможение. Керамическая пластина 1 разрушается, но разделительный слой 3 гасит энергию ударной и звуковой волны, что предотвращает разрушение соседних плиток 1. Наружная облицовка 4 удерживает осколки керамики и пули от разлета, тем самым устраняя обратный выброс. Подложка 2 окончательно гасит кинетическую энергию осколков пули и керамики, задерживая их внутри бронепреграды.The action of the armored barrier is as follows: the bullet is introduced into the protective layer of the outer lining 4, pierces it and comes into contact with one of several ceramic plates 1. At the same time, up to 80% of the bullet is destroyed and braked. The ceramic plate 1 is destroyed, but the separation layer 3 absorbs the energy of the shock and sound waves, which prevents the destruction of neighboring tiles 1. The outer lining 4 keeps fragments of ceramics and bullets from scattering, thereby eliminating the reverse ejection. Substrate 2 finally extinguishes the kinetic energy of the fragments of the bullet and ceramics, trapping them inside the armor barrier.

Промышленную применимость заявляемой бронепреграды подтверждают опытные данные. Для примера рассмотрим бронезащитный элемент заявляемой конструкции.The industrial applicability of the claimed armor is confirmed by experimental data. For example, consider an armored element of the claimed design.

Пример 1Example 1

Керамические пластины 1 70*70*8 мм выполнены из реакционно-связанного карбида кремния с плотностью 2,9 г/см3 и микротвердостью 28 ГПа.Ceramic plates 1 70 * 70 * 8 mm are made of reaction-bonded silicon carbide with a density of 2.9 g / cm 3 and a microhardness of 28 GPa.

Подложка 2 органокомпозитная толщиной 10 мм.Organocomposite substrate 2 with a thickness of 10 mm.

С помощью герметика ВГО-1 пластины прикреплены к подложке.Using VGO-1 sealant, the plates are attached to the substrate.

Керамический слой 1 и подложка 2 заключены в наружную облицовку 4, которая выполнена из двух слоев высокомодульной органической ткани типа ТСВМ, пропитанной клеем на эпоксидном связующем.The ceramic layer 1 and the substrate 2 are enclosed in an outer lining 4, which is made of two layers of high-modulus organic tissue such as TCBM, impregnated with glue on an epoxy binder.

Толщина бронезащитного элемента составляет 18 мм.The thickness of the armor is 18 mm.

Поверхностная плотность бронезащитного элемента - 37 кг/м2.The surface density of the armored element is 37 kg / m 2 .

Бронезащитный элемент был испытан тремя выстрелами из СВД калибра 7,62 мм, тип пули Б-32, скорость подхода первой пули - 810 м/с, второй - 800 м/с, третьей - -803 м/с. Выстрелы были произведены на расстоянии между собой не менее 100 мм.The armor-protective element was tested with three shots from an SVD of 7.62 mm caliber, type B-32, the speed of approach of the first bullet - 810 m / s, the second - 800 m / s, the third - -803 m / s. Shots were fired at least 100 mm apart.

Запреградное действие после попадания первой пули - 18 мм, второй пули - 19 мм, третьей пули - 20 мм.The backward action after hitting the first bullet is 18 mm, the second bullet is 19 mm, the third bullet is 20 mm.

При обследовании бронезащитного элемента установлено, что бронезащитный элемент не пробит насквозь после трех попаданий, осколки керамики и пуль находятся внутри бронезащитного элемента.When examining the armored element, it was found that the armored element is not pierced through after three hits, fragments of ceramics and bullets are inside the armored element.

Пример 2Example 2

Керамические пластины 1 100*100*8 мм выполнены из реакционно-связанного карбида кремния с плотностью 2,9 г/см3 и микротвердостью 28 ГПа.Ceramic plates 1 100 * 100 * 8 mm are made of reaction-bonded silicon carbide with a density of 2.9 g / cm 3 and a microhardness of 28 GPa.

Подложка 2 выполнена из алюминия (АМГ6-М) толщина 7 мм.The substrate 2 is made of aluminum (AMG6-M) with a thickness of 7 mm.

С помощью герметика ВГО-1 пластины прикреплены к подложке.Using VGO-1 sealant, the plates are attached to the substrate.

Керамический слой 1 и подложка 2 заключены в наружную облицовку 4, которая выполнена из двух слоев высокомодульной органической ткани типа ТСВМ, пропитанной клеем на эпоксидном связующем.The ceramic layer 1 and the substrate 2 are enclosed in an outer lining 4, which is made of two layers of high-modulus organic tissue such as TCBM, impregnated with glue on an epoxy binder.

Толщина бронезащитного элемента составляет 16 мм.The thickness of the armor is 16 mm.

Поверхностная плотность бронезащитного элемента - 43 кг/м2.The surface density of the armored element is 43 kg / m 2 .

Бронезащитный элемент был испытан тремя выстрелами из СВД калибра 7,62 мм, тип пули Б-32, скорость подхода первой пули - 805 м/с, второй - 813 м/с, третьей - -823 м/с. Выстрелы были произведены на расстоянии между собой не менее 100 мм.The armor-protecting element was tested with three shots from an SVD caliber of 7.62 mm, type B-32, the speed of approach of the first bullet - 805 m / s, the second - 813 m / s, the third - -823 m / s. Shots were fired at a distance of at least 100 mm from each other.

Запреградное действие после попадания первой пули - 17 мм, второй пули - 17 мм, третьей пули - 19 мм.The backward action after hitting the first bullet is 17 mm, the second bullet is 17 mm, the third bullet is 19 mm.

При обследовании бронезащитного элемента установлено, что бронезащитный элемент не пробит насквозь после трех попаданий, осколки керамики и пуль находятся внутри бронезащитного элемента.When examining the armored element, it was found that the armored element is not pierced through after three hits, fragments of ceramics and bullets are inside the armored element.

Опытная проверка подтвердила достижение указанного технического результата: указанный бронезащитный элемент обеспечивает защиту от нескольких пуль Б-32 калибра 7,62 СВД, летящим со скоростями до 840 м/с, при расстоянии между попаданиями в объекте не менее 100 мм. Поверхностная плотность бронезащитного элемента не более 43 кг/м2. Запреградное воздействие не более 20 мм.An experimental verification confirmed the achievement of the indicated technical result: the specified armor-protecting element provides protection against several B-32 bullets of 7.62 SVD caliber, flying at speeds up to 840 m / s, with a distance between hits of at least 100 mm. The surface density of the armor-protecting element is not more than 43 kg / m 2 . Restricted action of not more than 20 mm.

Claims (1)

Многослойная бронепреграда, содержащая подложку, слой примыкающих друг к другу керамических пластин и наружную облицовку, причем керамические пластины скреплены с наружной облицовкой, подложкой и между собой в слое, в местах примыкания их торцов друг к другу с помощью герметика, отличающаяся тем, что керамические пластины выполнены размером от 45×45 до 100×100 мм из реакционносвязанного карбида кремния плотностью 2,9-3,1 г/см3, микротвердостью 26-29 ГПа, имеют механически обработанную поверхность на толщину 0,05-1,5 мм и насечки на поверхности в виде сетки, при этом пластины смещены в слое относительно друг друга на половину их габаритного размера, подложка выполнена из алюминиевого сплава или титана, или органокомпозита на основе высокомодульной органической ткани, или их комбинации, облицовка выполнена из двух слоев высокомодульной органической ткани, пропитанной клеем на эпоксидном связующем, толщина слоя герметика между керамическими пластинами не превышает 0,4 мм. A multilayer armored barrier containing a substrate, a layer of adjacent ceramic plates and an outer lining, the ceramic plates being bonded to the outer lining, the substrate and to each other in the layer, at the junctions of their ends adjacent to each other using sealant, characterized in that the ceramic plates made from 45 × 45 to 100 × 100 mm in size from reaction-bonded silicon carbide with a density of 2.9-3.1 g / cm 3 , microhardness of 26-29 GPa, have a machined surface to a thickness of 0.05-1.5 mm and notches on the surface in the form mesh, while the plates are offset in the layer relative to each other by half their overall size, the substrate is made of aluminum alloy or titanium, or an organocomposite based on high-modulus organic fabric, or a combination thereof, the lining is made of two layers of high-modulus organic fabric, impregnated with epoxy adhesive binder, the thickness of the sealant layer between the ceramic plates does not exceed 0.4 mm
RU2009102729/02A 2009-01-27 2009-01-27 Multi-layer armoured barrier RU2393416C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102729/02A RU2393416C1 (en) 2009-01-27 2009-01-27 Multi-layer armoured barrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102729/02A RU2393416C1 (en) 2009-01-27 2009-01-27 Multi-layer armoured barrier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2393416C1 true RU2393416C1 (en) 2010-06-27

Family

ID=42683723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102729/02A RU2393416C1 (en) 2009-01-27 2009-01-27 Multi-layer armoured barrier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393416C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2547484C2 (en) * 2013-08-27 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Sandwiched armour barrier
RU2555119C1 (en) * 2014-10-06 2015-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Protective armour barrier
RU197755U1 (en) * 2019-12-02 2020-05-26 Общество с ограниченной ответственностью "ТБ композит" MULTILAYERED ARMOR

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2547484C2 (en) * 2013-08-27 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Sandwiched armour barrier
RU2555119C1 (en) * 2014-10-06 2015-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Protective armour barrier
RU197755U1 (en) * 2019-12-02 2020-05-26 Общество с ограниченной ответственностью "ТБ композит" MULTILAYERED ARMOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0929788B2 (en) Ceramic bodies for use in composite armor
US7866248B2 (en) Encapsulated ceramic composite armor
US8297177B2 (en) Ballistic projectile armour
KR20090127285A (en) Armor system and method for defeating high energy projectiles that include metal jets
US8468926B2 (en) Ballistic armor system
US20160320162A1 (en) Armour panels
Nayak et al. Ballistic impact response of ceramic-faced aramid laminated composites against 7.62 mm armour piercing projectiles
RU2393416C1 (en) Multi-layer armoured barrier
Fejdyś et al. Hybride composite armour systems with advanced ceramics and ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) fibres
RU140126U1 (en) COMPOSITION ARMOR BARRIER
RU167880U1 (en) COMPOSITE ARMOR PANEL
RU2491494C1 (en) Bullet-proof armor plate
RU167891U1 (en) COMPOSITE CERAMIC BRONEPANEL
RU184168U1 (en) COMPOSITION ARMOR BARRIER
RU110831U1 (en) SECURITY PANEL
RU2390718C1 (en) Armoted element for armor vest protecting against thermally-hardened-core bullets
WO2008097375A2 (en) Encapsulated ceramic composite armor
RU162948U1 (en) COMPOSITION ARMOR BARRIER
RU128306U1 (en) COMPOSITION ARMOR BARRIER
RU2559434C1 (en) Armour protection
RU2315257C1 (en) Armored component
RU119089U1 (en) ARMOR BARRIER
RU2367881C1 (en) Armored structure
Ślęzak Employment of the new advanced structural materials in the military vehicles and heavy equipment
RU193794U1 (en) COMPOSITE PULSE PROTECTIVE ARMOR PANEL FOR ARMORED VEST

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120926

PD4A Correction of name of patent owner