RU2632653C1 - Method of fabricating armoored plate from polymer composites and armored plate made from polymer composites - Google Patents
Method of fabricating armoored plate from polymer composites and armored plate made from polymer composites Download PDFInfo
- Publication number
- RU2632653C1 RU2632653C1 RU2016128542A RU2016128542A RU2632653C1 RU 2632653 C1 RU2632653 C1 RU 2632653C1 RU 2016128542 A RU2016128542 A RU 2016128542A RU 2016128542 A RU2016128542 A RU 2016128542A RU 2632653 C1 RU2632653 C1 RU 2632653C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- threads
- armored
- seams
- aramid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H1/00—Personal protection gear
- F41H1/02—Armoured or projectile- or missile-resistant garments; Composite protection fabrics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H1/00—Personal protection gear
- F41H1/04—Protection helmets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вооружения, к разработкам средств защиты и может быть использовано для изготовления бронепанелей для защиты техники и личного состава от осколков, кроме того, бронепанель может быть использована для изготовления бронезащиты высокого класса при работе в качестве подложки совместно с керамическим экраном, преимущественно, выпуклой формы, применяемой для защиты груди пользователя в составе бронежилета.The invention relates to the field of armaments, to the development of protective equipment and can be used for the manufacture of armored panels to protect equipment and personnel from fragments, in addition, the armored panel can be used for the manufacture of high-class armor when working as a substrate in conjunction with a ceramic screen, mainly convex shape used to protect the user's chest as part of body armor.
Известна бронепреграда и способ ее изготовления по патенту ФРГ №2334941 от 31.10.72 г., МКИ7 F41Н 1/04. Бронепреграда содержит слои полимерного композита.Known armored barrier and the method of its manufacture according to the patent of Germany No. 2334941 from 10.31.72, MKI 7 F41H 1/04. An armored barrier contains layers of a polymer composite.
Известна противоосколочная броня, по патенту США №4664967 НКИ 428-220, МКП7 В32В 3/12, опубл. 87.05.12.Known ballistic armor, according to US patent No. 4664967 NKI 428-220, MCP 7 B32B 3/12, publ. 05/05/12.
Известна броня, содержащая слои полимерного композиционного материала (ПКМ) из арамидных волокон по РСТ (WO) №9206840, МКП7 F41Н 5/04 от 28.02.91.Known armor containing layers of a polymer composite material (PCM) from aramid fibers according to PCT (WO) No. 9206840, MCP 7 F41H 5/04 from 02.28.91.
Известна бронепанель по заявке Великобритании №2148185, от 30.05.1985 г., МКИ7 В32В 7/08.Known armored panel on the application of the UK No. 2148185, dated 05/30/1985, MKI 7
Также известен способ изготовления бронепанели из полимерных композитов и бронепанель из полимерных композитов по патенту RU 2414670 от 08.12.2008, МКП7 В32В 7/08.Also known is a method of manufacturing armored panels from polymer composites and armored panels from polymer composites according to patent RU 2414670 dated 12/08/2008, MCP 7 B32B 7/08.
При изготовлении бронепанели известным способом прессуют пакет из слоев арамидного материала, пропитанного синтетическим связующим с образованием матрицы. Каждый слой арамидного материала формируют из параллельных волокон с изменением их направления по слоям.In the manufacture of armored panels in a known manner, a bag of layers of aramid material impregnated with a synthetic binder is pressed to form a matrix. Each layer of aramid material is formed from parallel fibers with a change in their direction along the layers.
Бронепанель из полимерных композитов, изготовленная представленным выше способом, содержит синтетическую матрицу, армированную слоями арамидного материала. Каждый слой арамидного материала сформирован из параллельных волокон с изменением их направления по слоям.An armored panel made of polymer composites made by the above method contains a synthetic matrix reinforced with layers of aramid material. Each layer of aramid material is formed from parallel fibers with a change in their direction along the layers.
Известная бронепанель обладает повышенной надежностью работы за счет исключения извитости армирующих арамидных волокон (по сравнению с тканым армированием), снижения тем самым их удлинения и, как следствие, уменьшения запреградного выступа.The well-known armored panel has increased reliability due to the elimination of crimp reinforcing aramid fibers (compared with woven reinforcement), thereby reducing their elongation and, as a consequence, reducing the protrusion.
Недостатки известного способа изготовления бронепанели заключаются в следующем:The disadvantages of the known method of manufacturing armored panels are as follows:
- в низкой технологичности и низком качестве изделия из-за высокой массы слоев, уложенных из ровинга (пучков нитей) с низкой степенью армирования и низких бронезащитных свойств;- low technological effectiveness and low quality of the product due to the high mass of layers laid from roving (bundles of threads) with a low degree of reinforcement and low armor-protecting properties;
- в низкой технологичности формирования пакета для прессования (без объединения слоев в полотна);- low technological effectiveness of forming a package for pressing (without combining layers in the canvas);
- в низкой технологичности из-за сложности оптимального расположения швов прошивки, а также в низком качестве изделия из-за низкой оптимизации энергопоглощающих свойств бронепанели по направлениям, что подтверждено проведенными исследованиями;- in low manufacturability due to the complexity of the optimal location of the firmware seams, as well as in the low quality of the product due to the low optimization of the energy absorbing properties of the armored panel in the directions, which is confirmed by the studies;
- в низкой технологичности из-за сложностей внутрицеховой транспортировки полотен без искажения геометрических параметров укладки, из-за возможности искажения параметров укладки при нанесении связующего, из-за расползания волокон при прессовании с пропиткой (особенно в середине выпуклой панели с уменьшением плотности нитей в этой зоне), кроме того, недостатки заключаются в низком качестве изделия из-за отсутствия точной ориентации и равномерности распределения нитей, что значительно снижает защитные характеристики бронепанели;- low technological effectiveness due to the difficulties of intra-workshop transportation of paintings without distorting the geometric parameters of laying, because of the possibility of distorting laying parameters when applying a binder, due to creep of fibers during pressing with impregnation (especially in the middle of a convex panel with a decrease in the density of threads in this zone ), in addition, the disadvantages are the low quality of the product due to the lack of accurate orientation and uniform distribution of threads, which significantly reduces the protective characteristics of the armored panel;
- в низкой технологичности из-за возможности чрезмерной плотности прошивки, что повышает ее трудоемкость, или ее недостаточности, что снижает защитные характеристики, так как экспериментально установлено, что известная бронепанель, при использовании ее в качестве подложки для керамокомпозитной брони для защиты от пули с высокопрочным сердечником, не обладает требуемыми параметрами бронезащиты по критерию «запреградый выступ», то есть не обеспечивает оцениваемую глубиной отпечатка в запреградной среде (пластилине) минимизацию заброневой контузионной травмы.- low technological effectiveness due to the possibility of excessive density of the firmware, which increases its complexity, or its insufficiency, which reduces the protective characteristics, since it was experimentally established that the known armor panel, when used as a substrate for ceramic composite armor to protect against bullets with high strength core, does not possess the required parameters of armor protection according to the criterion of "obstruction protrusion", that is, it does not provide minimized reserve estimated by the imprint depth in the obstruction medium (clay) howling contusion injury.
Недостатки известной бронепанели заключаются в следующем:The disadvantages of the known armored panels are as follows:
- в низкой надежности работы бронепанели из-за низких бронезащитных свойств при низкой степени армирования, а также из-за высокой массы слоев, кроме того, недостатки заключаются в низкой технологичности заявляемого устройства;- the low reliability of the armor plate due to low armor-protecting properties with a low degree of reinforcement, as well as due to the high mass of the layers, in addition, the disadvantages are the low adaptability of the claimed device;
- в низкой технологичности устройства из-за низкой технологичности формирования пакета для прессования;- low adaptability of the device due to the low adaptability of forming a bag for pressing;
- в низкой надежности работы бронепанели из-за низких бронезащитных свойств бронепанели при низкой оптимизации энергопоглощающих свойств бронепанели по направлениям, что подтверждено проведенными исследованиями, а также в низкой технологичности устройства из-за сложности оптимального расположения швов прошивки;- in the low reliability of the armored panel due to the low armor-resistant properties of the armored panel with low optimization of the energy-absorbing properties of the armored panel in the directions, which is confirmed by studies, as well as in the low technological effectiveness of the device due to the complexity of the optimal location of the firmware seams;
- в низкой надежности работы бронепанели из-за низких защитных характеристик бронепанели при возможности раздвигания нитей в эластичном связующем проникающими поражающими элементами, а также при уменьшении плотности армирующих нитей в зоне наиболее вероятного поражения (в центре панели), обусловленного сползанием нитей при прессовании (преимущественно для выпуклой бронепанели), кроме того, недостатки заключаются в низкой технологичности устройства из-за сложностей внутрицеховой транспортировки полотен без искажения геометрических параметров укладки, из-за возможности искажения параметров укладки при нанесении связующего, из-за расползания волокон при прессовании с пропиткой;- in the low reliability of the armored panel due to the low protective characteristics of the armored panel with the possibility of pushing the threads in the elastic binder with penetrating damaging elements, as well as with a decrease in the density of the reinforcing threads in the zone of the most likely damage (in the center of the panel), due to sliding of the threads during pressing (mainly for convex armored panel), in addition, the disadvantages are the low manufacturability of the device due to the difficulties of intra-workshop transportation of paintings without distortion of geometric laying parameters, due to the possibility of distortion of laying parameters when applying a binder, due to the spread of fibers during pressing with impregnation;
- в низкой надежности работы бронепанели из-за низких бронезащитных свойств, так как экспериментально установлено, что известная бронепанель, при использовании ее в качестве подложки для керамокомпозитной брони для защиты от пули с высокопрочным сердечником, не обладает требуемыми параметрами бронезащиты по критерию «запреградый выступ», то есть не обеспечивает оцениваемую глубиной отпечатка в запреградной среде (пластилине) минимизацию заброневой контузионной травмы, кроме того, недостатки заключаются в низкой технологичности устройства из-за трудоемкости прошивки при ее высокой плотности.- low reliability of the armor plate due to low armor-protecting properties, since it was experimentally established that the known armor panel, when used as a substrate for ceramic composite armor to protect against a bullet with a high-strength core, does not have the required armor protection parameters according to the “protrusion projection” criterion , that is, it does not provide an estimate of the depth of the imprint in the barrier medium (clay) to minimize the marginal contusion injury, in addition, the disadvantages are the low adaptability of the device -keeping because of the complexity of its EEPROM at a high density.
Известный способ изготовления и известная бронепанель как наиболее близкие по технической сущности и достигаемому результату выбраны в качестве прототипов.The known manufacturing method and the known armored panel as the closest in technical essence and the achieved result are selected as prototypes.
Технической задачей, на решение которой направлены заявляемые изобретения, является создание бронепанели повышенной надежности работы и разработка менее трудоемкой технологии ее изготовления.The technical problem to which the claimed invention is directed is the creation of an armored panel of increased reliability and the development of a less labor-intensive technology for its manufacture.
Технический результат для способа, который может быть достигнут при решении поставленной задачи, заключается в следующем:The technical result for the method that can be achieved by solving the problem is as follows:
- в повышении технологичности и качества изделия за счет снижения массы слоев с повышением степени армирования и повышением тем самым бронезащитных свойств;- to improve the manufacturability and quality of the product by reducing the mass of the layers with an increase in the degree of reinforcement and thereby increasing the armor-protecting properties;
- в повышении технологичности формирования пакета для прессования;- to increase the manufacturability of forming a package for pressing;
- в повышении технологичности за счет возможности оптимального расположения швов прошивки, а также качества изделия за счет оптимизации энергопоглощающих свойств бронепанели по направлениям, что подтверждено проведенными исследованиями;- to improve manufacturability due to the possibility of the optimal location of the firmware seams, as well as the quality of the product by optimizing the energy-absorbing properties of the armored panel in the directions, which is confirmed by studies;
- в повышении технологичности за счет удобства внутрицеховой транспортировки полотен без искажения геометрических параметров укладки нитей, за счет исключения искажения параметров укладки при нанесении связующего, за счет исключения расползания нитей при прессовании с пропиткой (особенно в середине выпуклой панели с уменьшением плотности нитей в этой зоне), кроме того, технический результат заключается в повышении качества изделия за счет высокоточной ориентации и равномерности распределения нитей, что значительно повышает защитные характеристики бронепанели;- to improve manufacturability due to the convenience of intra-workshop transportation of paintings without distorting the geometric parameters of laying the threads, by eliminating distortion of the laying parameters when applying the binder, by eliminating the creep of the threads during pressing with impregnation (especially in the middle of the convex panel with a decrease in the density of threads in this zone) In addition, the technical result consists in improving the quality of the product due to the high-precision orientation and uniform distribution of the threads, which significantly increases the protective armor panel characteristics;
- в повышении технологичности за счет оптимальной трудоемкости прошивки, а также в повышении качества изделия, так как экспериментально установлено, что изготовленная с применением заявляемых параметров прошивки бронепанель, при использовании ее в качестве подложки для керамокомпозитной брони для защиты от пули с высокопрочным сердечником, имеет минимальную остаточную деформацию тыльной поверхности (запреградный выступ), то есть обеспечивает оцениваемую глубиной отпечатка в запреградной среде (пластилине) минимизацию заброневой контузионной травмы.- to improve manufacturability due to the optimal complexity of the firmware, as well as to improve the quality of the product, since it was experimentally established that the armor panel manufactured using the claimed firmware parameters, when used as a substrate for ceramic composite armor to protect against bullets with a high-strength core, has a minimum residual deformation of the back surface (beyond the protrusion), that is, provides an estimate of the depth of the imprint in the barrier medium (clay) minimizing the marginal con tuzionny injury.
Технический результат для устройства, который может быть достигнут при решении поставленной задачи, заключается в следующем:The technical result for the device, which can be achieved by solving the problem, is as follows:
- в повышении надежности работы бронепанели за счет повышения степени армирования и повышения тем самым бронезащитных свойств, а также в снижении массы слоев, кроме того технический результат заключается в повышении технологичности заявляемого устройства;- to increase the reliability of the armor plate by increasing the degree of reinforcement and thereby increasing the armor-protecting properties, as well as to reduce the mass of the layers, in addition, the technical result consists in increasing the manufacturability of the claimed device;
- в повышении технологичности устройства за счет повышения технологичности формирования пакета для прессования;- to increase the manufacturability of the device by increasing the manufacturability of the formation of the package for pressing;
- в повышении надежности работы бронепанели за счет повышения бронезащитных свойств бронепанели при оптимизации ее энергопоглощающих свойств по направлениям, что подтверждено проведенными исследованиями, а также в повышении технологичности устройства за счет возможности оптимального расположения швов прошивки;- to increase the reliability of the armored panel by increasing the armor-protective properties of the armored panel while optimizing its energy-absorbing properties in the directions, which is confirmed by the studies, as well as to improve the manufacturability of the device due to the possibility of optimal location of the firmware seams;
- в повышении надежности работы бронепанели за счет повышения защитных характеристик бронепанели при исключении возможности раздвигания скрепленных нитей проникающими поражающими элементами, а также при исключении уменьшения плотности армирующих нитей в зоне наиболее вероятного поражения (в центре панели), обусловленного сползанием нитей припрессовании (преимущественно для выпуклой бронепанели), кроме того технический результат заключается в повышении технологичности устройства за счет удобства внутрицеховой транспортировки полотен без искажения геометрических параметров укладки, за счет исключения искажения параметров укладки при нанесении связующего, за счет исключения расползания нитей при прессовании с пропиткой;- to increase the reliability of the armored panel by increasing the protective characteristics of the armored panel while excluding the possibility of pushing the fastened threads apart by penetrating striking elements, as well as eliminating the decrease in the density of reinforcing threads in the zone of the most likely damage (in the center of the panel), caused by the sliding of the pressed wires (mainly for a convex armored panel ), in addition, the technical result consists in increasing the manufacturability of the device due to the convenience of intra-floor transportation spots without geometric distortion stacking parameters by eliminating distortion stacking application properties of the binder, by eliminating the spread strands during pressing with impregnation;
- в повышении надежности работы бронепанели за счет повышения бронезащитных свойств, так как экспериментально установлено, что изготовленная с применением заявляемых параметров прошивки бронепанель, при использовании ее в качестве подложки для керамокомпозитной брони для защиты от пули с высокопрочным сердечником, имеет минимальную остаточную деформацию тыльной поверхности (запреградный выступ), то есть обеспечивает оцениваемую глубиной отпечатка в запреградной среде (пластилине) минимизацию заброневой контузионной травмы, кроме того, технический результат заключается в повышении технологичности устройства за счет оптимизации трудоемкости прошивки.- to increase the reliability of the armor panel by increasing the armor-protecting properties, since it has been experimentally established that the armor panel made using the claimed firmware parameters, when used as a substrate for ceramic composite armor to protect against bullets with a high-strength core, has minimal residual deformation of the back surface ( protrusion protrusion), that is, provides the estimated depth of the imprint in the obstruction medium (plasticine) to minimize the marginal contusion injury, except for t th, the technical result is to improve the processability by optimizing device complexity EEPROM.
Поставленная задача с достижением технического результата решается за счет того, что при осуществлении способа изготовления бронепанели из полимерных композитов, при котором прессуют пакет из слоев арамидного материала, пропитанного эластичным синтетическим связующим на основе форполимера уретанового, при этом каждый слой арамидного материала формируют из параллельных волокон с изменением их направления по слоям, а, в соответствии с изобретением, для волокон используют комплексные некрученые арамидные нити плотностью 150-180 текс с их укладкой вплотную друг к другу, и каждые три слоя этих параллельных нитей объединяют в полотна, при этом изменение направления нитей по слоям выполняют внутри полотна на угол 45°, а каждое полотно прошивают швами с их расположением перпендикулярно нитям внутреннего слоя, с охватом стежком двух-пяти нитей наружного слоя, с расстоянием между швами, равным длине двух-четырех стежков.The problem with the achievement of the technical result is solved due to the fact that when implementing the method of manufacturing an armored panel of polymer composites, in which a bag is pressed from layers of aramid material impregnated with an elastic synthetic binder based on a urethane prepolymer, each layer of aramid material is formed from parallel fibers with a change in their direction through the layers, and, in accordance with the invention, for fibers use complex untwisted aramid filaments with a density of 150-180 tex with their laying close to each other, and every three layers of these parallel threads are combined into canvases, while changing the direction of the threads along the layers is performed inside the fabric at an angle of 45 °, and each fabric is stitched with seams with their location perpendicular to the threads of the inner layer, with the stitch covering two five threads of the outer layer, with a distance between the seams equal to the length of two to four stitches.
Поставленная задача с достижением технического результата для устройства решается за счет того, что бронепанель из полимерных композитов, изготовленная представленным выше способом, содержит прессованный пакет из слоев арамидного материала, пропитанного эластичным синтетическим связующим на основе форполимера уретанового, при этом каждый слой арамидного материала сформирован из параллельных волокон с изменением их направления по слоям, а, в соответствии с изобретением, для волокон использованы комплексные некрученые арамидные нити плотностью 150-180 текс с их расположением вплотную друг к другу, и каждые три слоя этих параллельных нитей объединены в полотна, при этом изменение направления нитей по слоям выполнено внутри полотна на угол 45°, а каждое полотно прошито швами с их расположением перпендикулярно нитям внутреннего слоя, с охватом стежком двух-пяти нитей наружного слоя, с расстоянием между швами, равным длине двух-четырех стежков.The problem with the achievement of the technical result for the device is solved due to the fact that the armored panel of polymer composites made by the above method contains a pressed bag of layers of aramid material impregnated with an elastic synthetic binder based on a urethane prepolymer, with each layer of aramid material formed from parallel fibers with a change in their direction through the layers, and, in accordance with the invention, for the fibers used complex untwisted aramid nit with a density of 150-180 tex with their location close to each other, and every three layers of these parallel threads are combined into canvases, while changing the direction of the threads through the layers at an angle of 45 °, and each fabric is stitched with seams with their location perpendicular to the inner threads layer, with a stitch covering two to five threads of the outer layer, with a distance between the seams equal to the length of two to four stitches.
Отличительными признаками способа являются следующие признаки:Distinctive features of the method are the following features:
- для волокон используют комплексные некрученые арамидные нити плотностью 150-180 текс с их укладкой вплотную друг к другу - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новое их исполнение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности и качества изделия за счет снижения массы слоев с повышением степени армирования и повышением тем самым бронезащитных свойств;- for fibers use complex untwisted aramid yarns with a density of 150-180 tex with their laying close to each other - the signs are significant, they require new operations and their new execution, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in improving the manufacturability and quality of the product by reducing the mass of the layers with an increase in the degree of reinforcement and thereby increasing the armor-protecting properties;
- каждые три слоя этих параллельных нитей объединяют в полотна - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новое их исполнение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности формирования пакета для прессования;- every three layers of these parallel threads are combined into canvases - the signs are significant, provide for the presence of new operations and their new execution, are aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the manufacturability of forming a bag for pressing;
- изменение направления нитей по слоям выполняют внутри полотна на угол 45° - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новое их исполнение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности за счет возможности оптимального расположения швов прошивки, а также качества изделия за счет оптимизации энергопоглощающих свойств бронепанели по направлениям, что подтверждено проведенными исследованиями;- changing the direction of the threads in layers is carried out inside the canvas at an angle of 45 ° - the signs are significant, they include the presence of new operations and their new execution, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in improving manufacturability due to the possibility of optimal location of the firmware seams, as well product quality by optimizing the energy-absorbing properties of the armored panel in the directions, which is confirmed by the studies;
- каждое полотно прошивают швами с их расположением перпендикулярно нитям внутреннего слоя - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новое их исполнение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности за счет удобства внутрицеховой транспортировки полотен без искажения геометрических параметров укладки нитей, за счет исключения искажения параметров укладки при нанесении связующего, за счет исключения расползания нитей при прессовании с пропиткой (особенно в середине выпуклой панели с уменьшением плотности нитей в этой зоне), кроме того, технический результат заключается в повышении качества изделия за счет высокоточной ориентации и равномерности распределения нитей, что значительно повышает защитные характеристики бронепанели;- each cloth is stitched with seams with their location perpendicular to the threads of the inner layer - the signs are significant, they include the presence of new operations and their new execution, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which is to increase manufacturability due to the convenience of intra-workshop transportation of paintings without distorting the geometric parameters of laying threads, due to the exclusion of distortion of laying parameters when applying a binder, due to the exclusion of creep of threads during press impregnation (especially in the middle of a convex panel with a decrease in the density of threads in this zone), in addition, the technical result is to improve the quality of the product due to the high-precision orientation and uniform distribution of threads, which significantly increases the protective characteristics of the armored panel;
- с охватом стежком двух-пяти нитей наружного слоя, с расстоянием между швами равным длине двух-четырех стежков - признаки существенные, предусматривают наличие новых параметров операций, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности за счет оптимальной трудоемкости прошивки, а также в повышении качества изделия, так как экспериментально установлено, что изготовленная с применением заявляемых параметров прошивки бронепанель, при использовании ее в качестве подложки для керамокомпозитной брони для защиты от пули с высокопрочным сердечником, имеет минимальную остаточную деформацию тыльной поверхности (запреградный выступ), то есть обеспечивает оцениваемую глубиной отпечатка в запреградной среде (пластилине) минимизацию заброневой контузионной травмы.- with the coverage of the stitch of two to five threads of the outer layer, with a distance between the seams equal to the length of two to four stitches - significant signs, provide for the presence of new parameters of operations, aimed at solving the problem with the achievement of the technical result, which consists in improving manufacturability due to the optimal complexity of the firmware , as well as improving the quality of the product, since it has been experimentally established that an armored panel manufactured using the claimed firmware parameters, when used as substrate for ceramic composite armor for protection against a bullet with a high-strength core, has minimal residual deformation of the back surface (backward protrusion), that is, it provides an estimate of the depth of the imprint in the backward medium (clay) to minimize acronymic contusion injury.
Отличительными признаками устройства являются следующие признаки:Distinctive features of the device are the following features:
- для волокон использованы комплексные некрученые арамидные нити плотностью 150-180 текс с их расположением вплотную друг к другу - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов и новое взаимное расположение элементов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы бронепанели за счет повышения степени армирования и повышения тем самым бронезащитных свойств, а также в снижении массы слоев, кроме того, технический результат заключается в повышении технологичности заявляемого устройства;- for fibers used complex untwisted aramid yarns with a density of 150-180 tex with their location close to each other - significant signs, provide for the presence of new elements and a new mutual arrangement of elements, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the reliability of the armored panel by increasing the degree of reinforcement and thereby increasing the armor-protecting properties, as well as in reducing the mass of the layers, in addition, the technical result is to increase enii processability of the claimed device;
- каждые три слоя этих параллельных нитей объединены в полотна - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов и новое взаимное расположение элементов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности устройства за счет повышения технологичности формирования пакета для прессования;- every three layers of these parallel threads are combined into canvases - the signs are significant, provide for the presence of new elements and a new mutual arrangement of the elements, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the manufacturability of the device by increasing the manufacturability of forming a bag for pressing;
- изменение направления нитей по слоям выполнено внутри полотна на угол 45° - признаки существенные, предусматривают новое взаимное расположение элементов и новое соотношение размеров, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы, бронепанели за счет повышения бронезащитных свойств бронепанели при оптимизации ее энергопоглощающих свойств по направлениям, что подтверждено проведенными исследованиями, а также в повышении технологичности устройства за счет возможности оптимального расположения швов прошивки;- a change in the direction of the filaments over the layers was made inside the canvas by an angle of 45 ° - significant signs, provide for a new relative arrangement of elements and a new size ratio, are aimed at solving the problem with achieving a technical result, which is to increase the reliability of the armored panel by increasing the armor-resistant properties of the armored panel while optimizing its energy-absorbing properties in the directions, which is confirmed by studies, as well as in improving the manufacturability of the device due to t possibility optimum arrangement EEPROM seams;
- каждое полотно прошито швами с их расположением перпендикулярно нитям внутреннего слоя - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов и новое взаимное расположение элементов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы бронепанели за счет повышения защитных характеристик бронепанели при исключении возможности раздвигания скрепленных нитей проникающими поражающими элементами, а также при исключении уменьшения плотности армирующих нитей в зоне наиболее вероятного поражения (в центре панели), обусловленного сползанием нитей при прессовании (преимущественно для выпуклой бронепанели), кроме того технический результат заключается в повышении технологичности устройства за счет удобства внутрицеховой транспортировки полотен без искажения геометрических параметров укладки, за счет исключения искажения параметров укладки при нанесении связующего, за счет исключения расползания нитей при прессовании с пропиткой;- each fabric is stitched with seams with their location perpendicular to the threads of the inner layer - the signs are significant, provide for the presence of new elements and a new mutual arrangement of elements, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the reliability of the armored panel by increasing the protective characteristics of the armored panel with the exception the possibility of spreading the fastened threads with penetrating damaging elements, as well as with the exception of reducing the density of reinforcing x threads in the zone of the most likely damage (in the center of the panel), caused by slipping of the threads during pressing (mainly for a convex armored panel), in addition, the technical result is to increase the manufacturability of the device due to the convenience of the on-board transportation of paintings without distorting the geometric parameters of laying, by eliminating distortion laying parameters when applying a binder, due to the exclusion of creeping of the threads during pressing with impregnation;
- с охватом стежком двух-пяти нитей наружного слоя, с расстоянием между швами, равным длине двух-четырех стежков - признаки существенные, предусматривают новое взаимное расположение элементов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы бронепанели за счет повышения бронезащитных свойств, так как экспериментально установлено, что изготовленная с применением заявляемых параметров прошивки бронепанель, при использовании ее в качестве подложки для керамокомпозитной брони для защиты от пули с высокопрочным сердечником, имеет минимальную остаточную деформацию тыльной поверхности (запреградный выступ), то есть обеспечивает оцениваемую глубиной отпечатка в запреградной среде (пластилине) минимизацию заброневой контузионной травмы, кроме того, технический результат заключается в повышении технологичности устройства за счет оптимизации трудоемкости прошивки.- with the coverage of the stitch of two to five threads of the outer layer, with a distance between the seams equal to the length of two to four stitches - the signs are significant, provide for a new mutual arrangement of the elements, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the reliability of the armored panel due to increase armor-proof properties, as it was experimentally established that an armor panel manufactured using the claimed firmware parameters when used as a substrate for ceramo composite armor for protection against a bullet with a high-strength core, has minimal residual deformation of the back surface (backward protrusion), that is, it provides an estimate of the depth of the imprint in the back-up medium (clay) to minimize the marginal contusion injury, in addition, the technical result is to increase the manufacturability of the device due to optimizing the complexity of the firmware.
Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие технического решения критерию «новизна».These distinctive features are significant, since each individually and all together are aimed at solving the problem with the achievement of a technical result. The use of a single set of essential distinguishing features in the known solutions was not found, which characterizes the conformity of the technical solution to the criterion of "novelty."
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами. Данное техническое решение является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по повышению надежности работы бронепанелей без использования известных проектировочных решений, рекомендаций, материалов и обладает неочевидностью, что свидетельствует о его соответствию критерию «изобретательский уровень».A single set of new essential features with common known provides a solution to the problem with the achievement of the technical result and characterizes the proposed technical solution with significant differences compared with the prior art and analogues. This technical solution is the result of research and experimental work to improve the reliability of the armored panels without using known design solutions, recommendations, materials and has non-obviousness, which indicates its compliance with the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид способа изготовления бронепанели и бронепанель, на фиг. 2 - поперечный разрез бронепанели по шву прошивки, на фиг. 3 - работа бронепанели в составе керамокомпозитной брони.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a method for manufacturing an armored panel and an armored panel; FIG. 2 is a cross-sectional view of the armor plate along the seam of the firmware, in FIG. 3 - operation of the armored panel as part of ceramic composite armor.
Способ изготовления бронепанели 1 из полимерных композитов, при котором прессуют лакет 2 из слоев 3 арамидного материала 4, пропитанного эластичным синтетическим связующим 5 на основе форполимера уретанового, при этом каждый слой 3 арамидного материала 4 формируют из параллельных волокон 6 с изменением их направления по слоям 3. Для волокон 6 используют комплексные некрученые арамидные нити 7 плотностью 150-180 текс с их укладкой вплотную друг к другу, и каждые три слоя 3 этих параллельных нитей 7 объединяют в полотна 8, при этом изменение направления нитей по слоям выполняют внутри полотна 8 на угол 45°, а каждое полотно 8 прошивают швами 9 с их расположением перпендикулярно 10 нитям внутреннего слоя 11, с охватом стежком 12 двух-пяти нитей 7 наружного слоя 13, с расстоянием 14 между швами 9, равным длине двух-четырех стежков 12.A method of manufacturing an armored panel 1 of polymer composites, wherein a
Бронепанель 1 из полимерных композитов, содержащая прессованный пакет 2 из слоев 3 арамидного материала 4, пропитанного эластичным синтетическим связующим 5 на основе форполимера уретанового, при этом каждый слой 3 арамидного материала 4 сформирован из параллельных волокон 6 с изменением их направления по слоям 3. Для волокон использованы комплексные некрученые арамидные нити 7 плотностью 150-180 текс с их расположением вплотную друг к другу, и каждые три слоя 3 этих параллельных нитей 7 объединены в полотна 8, при этом изменение направления нитей по слоям выполнено внутри полотна 8 на угол 45°, а каждое полотно 8 прошито швами 9 с их расположением перпендикулярно 10 нитям внутреннего слоя 11, с охватом стежком 12 двух-пяти нитей наружного слоя 13, с расстоянием 14 между швами 9, равным длине двух-четырех стежков 12.An armored panel 1 of polymer composites containing a pressed
Пример конкретного исполнения способа заключается в следующем. An example of a specific implementation of the method is as follows.
Каждый слой 3 полотен 8 изготавливают путем параллельной укладки некрученых арамидных нитей 7 с линейной плотностью 167 текс на основе арамидного волокна 6 «Русар», изготовленных по ТУ 2272-049-51605609-2004. Плотность укладки нитей 7 составляет:Each
- в наружных слоях 13-11 нитей 7 на 10 мм;- in the outer layers of 13-11
- во внутреннем слое 11-16 нитей 7 на 10 мм.- in the inner layer 11-16
Такой плотностью обеспечивают сплошность формируемого слоя 3.Such a density ensures the continuity of the formed
Закрепление слоев 3 и придание таким образом целостности полотну 8 осуществляют сквозной прошивкой 9 этого трехслойного полотна 8 полиэфирной текстурированной нитью линейной плотности 76 текс.The
Прессуют пакет из 9-ти полотен совместно с керамическим бронеэкраном толщиной 8 мм с пропиткой полимерным связующим на основе форполимера уретанового СКУ-ПФЛ-100, при этом бронеэкран формируется и приклеивается за единый совместный технологический процесс прессования этим же связующим.A package of 9 canvases is pressed together with an 8 mm thick ceramic armored screen impregnated with a polymer binder based on the SKU-PFL-100 urethane prepolymer, while the armored screen is formed and glued for a single joint technological process of pressing the same binder.
Пример конкретного исполнения бронепанели 1 заключается в следующем. An example of a specific implementation of the armor plate 1 is as follows.
В полотне 8, прошедшем практическую апробацию путем изготовления на его основе керамокомпозитной брони и испытаний ее на пулестойкость с получением положительного результата, толщина слоев составляет:In the
- для наружных слоев 13-0,26 мм;- for the outer layers 13-0.26 mm;
- для внутреннего слоя 11-0,38 мм, при суммарной толщине полотна - 0,91 мм.- for the inner layer 11-0.38 mm, with a total web thickness of 0.91 mm.
Прошивка выполнена стежками длиной 2,86 мм, с расстоянием между швами - 5-6 мм.The firmware is made with stitches 2.86 mm long, with a distance between the seams - 5-6 mm.
Таким образом, бронепанель 1 выполнена толщиной 8,3 мм, при этом толщина керамокомпозитной брони не превышает 16,5 мм, что позволяет значительно сократить ее массу с повышением удобства эксплуатации.Thus, the armor panel 1 is made with a thickness of 8.3 mm, while the thickness of the ceramic composite armor does not exceed 16.5 mm, which can significantly reduce its weight with increased ease of use.
Работает бронепанель 1 следующим образом. The armored panel 1 operates as follows.
При работе бронепанели 1 керамокомпозитной брони выпуклой формы, применяемой преимущественно для защиты груди пользователя в составе бронежилета, поражающий элемент 15 (пуля с упрочненным сердечником) разбивается о керамический экран 16 на фрагменты 17, разбивая керамический экран 16 в зоне его разрушения на осколки 18 с проникновением фрагментов 17 и осколков 18 в бронепанель 1. Благодаря преимуществам заявленного устройства (бронепанели) 1, заброневая контузионная травма, оцениваемая глубиной отпечатка 19 в запреградной среде (пластилине) 20, - минимальна.When the armor plate 1 is of a ceramic-composite armor of a convex shape, used mainly to protect the user's chest as part of a body armor, the striking element 15 (a bullet with a hardened core) is broken on a
Таким образом, использование изобретений позволит создать бронепанель с повышенной надежностью работы, что и подтверждает их использование по назначению. Осуществимость изобретений подтверждена положительными результатами испытаний бронепанелей, разработка и изготовление которых полностью основаны на представленном описании. В связи с этим, новое техническое решение соответствует и критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.Thus, the use of inventions will allow you to create an armored panel with increased reliability, which confirms their intended use. The feasibility of the invention is confirmed by the positive test results of the armored panels, the development and manufacture of which are completely based on the description provided. In this regard, the new technical solution also meets the criterion of "industrial applicability", i.e. level of invention.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016128542A RU2632653C1 (en) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | Method of fabricating armoored plate from polymer composites and armored plate made from polymer composites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016128542A RU2632653C1 (en) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | Method of fabricating armoored plate from polymer composites and armored plate made from polymer composites |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2632653C1 true RU2632653C1 (en) | 2017-10-06 |
Family
ID=60040736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016128542A RU2632653C1 (en) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | Method of fabricating armoored plate from polymer composites and armored plate made from polymer composites |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2632653C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112823746A (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-21 | 通用电气精准医疗有限责任公司 | Method and system for medical imaging system with C-arm |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6893704B1 (en) * | 1995-06-20 | 2005-05-17 | Dsm Ip Assets B.V. | Ballistic-resistant moulded article and a process for the manufacture of the moulded article |
| RU2006127896A (en) * | 2004-01-01 | 2008-02-10 | ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. (NL) | BALLISTIC RESISTANT PRODUCT |
| RU2006138897A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-20 | ОАО "Каменскволокно" (RU) | FABRIC AND MULTILAYER PROTECTIVE PACKAGE FROM IT |
| US20110008592A1 (en) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | Giorgio Citterio | Structure for ballistic protection |
-
2016
- 2016-07-14 RU RU2016128542A patent/RU2632653C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6893704B1 (en) * | 1995-06-20 | 2005-05-17 | Dsm Ip Assets B.V. | Ballistic-resistant moulded article and a process for the manufacture of the moulded article |
| RU2006127896A (en) * | 2004-01-01 | 2008-02-10 | ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. (NL) | BALLISTIC RESISTANT PRODUCT |
| RU2006138897A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-20 | ОАО "Каменскволокно" (RU) | FABRIC AND MULTILAYER PROTECTIVE PACKAGE FROM IT |
| US20110008592A1 (en) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | Giorgio Citterio | Structure for ballistic protection |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112823746A (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-21 | 通用电气精准医疗有限责任公司 | Method and system for medical imaging system with C-arm |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2668488C2 (en) | Bulletproof material (options), which unites woven or non-woven composites | |
| KR101036241B1 (en) | Bi-directional and multi-axial fabrics and fabric composites | |
| ES2379495T3 (en) | Composite ballistic textile structures | |
| RU2556501C2 (en) | Ceramic material, helmets for protection against high-kinetic energy fragments and rifle bullets | |
| KR102581031B1 (en) | Cross-ply fiber-reinforced composite ballistic material with variable areal density | |
| EP1384041B1 (en) | Quasi-unidirectional fabric for ballistic applications | |
| US10081159B2 (en) | Materials gradient within armor for balancing the ballistic performance | |
| US20150099410A1 (en) | Composite textile | |
| US20110312238A1 (en) | Enhanced lightweight ballistic materials | |
| WO2015053842A1 (en) | Composite textile | |
| US20130219600A1 (en) | Multi-layer non - woven fabric multi-use material for ballistic and stab resistance comprising impregnated and oriented fiber non - woven fabric layers; manufacturing, method, and protection garment produced thereby | |
| US7814568B2 (en) | Process for producing flexible panels comprising laminates of unidirectionally arranged polymeric tapes | |
| TWI705226B (en) | Composite fabrics combining high and low strength materials and the forming method and application thereof | |
| KR20070058008A (en) | Lightweight armor against mutiple high velocity bullets | |
| WO2002075238A1 (en) | Penetration-resistant material comprising fabric with high linear density ratio of two sets of threads | |
| JP2012522968A (en) | Ballistic resistant armor article | |
| RU2632653C1 (en) | Method of fabricating armoored plate from polymer composites and armored plate made from polymer composites | |
| KR20220027872A (en) | An anti-ballistic laminate comprising at least two pairs of unidirectional layers having fibers parallel to each other and separated by a connecting layer. | |
| US20190212101A1 (en) | Ballistic Resistant Material | |
| RU2732638C1 (en) | Ballistic layered material comprising textile elements, in which ballistic threads cross non-ballistic threads | |
| RU2578710C2 (en) | Ceramic-composite armour plate | |
| EP2959255B1 (en) | Ballistic protection textile construction and method therefor | |
| RU2414670C2 (en) | Method to manufacture armoured panel from polymer composites and armoured panel of polymer composites | |
| RU2499220C1 (en) | Method of making armor insert for greaves from polymer composite and armor insert for greaves from polymer composites | |
| JP3637585B2 (en) | Bulletproof material |