RU2790459C2 - Manufacturing method and armor-protective multilayer armor element - Google Patents

Manufacturing method and armor-protective multilayer armor element Download PDF

Info

Publication number
RU2790459C2
RU2790459C2 RU2020142566A RU2020142566A RU2790459C2 RU 2790459 C2 RU2790459 C2 RU 2790459C2 RU 2020142566 A RU2020142566 A RU 2020142566A RU 2020142566 A RU2020142566 A RU 2020142566A RU 2790459 C2 RU2790459 C2 RU 2790459C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layers
armor
fabrics
fabric
surface density
Prior art date
Application number
RU2020142566A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020142566A (en
Inventor
Альфик Каримович Валеев
Александр Петрович Терешенок
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Металл-Композит" (ООО НПП "Металл-Композит")
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Металл-Композит" (ООО НПП "Металл-Композит") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Металл-Композит" (ООО НПП "Металл-Композит")
Publication of RU2020142566A publication Critical patent/RU2020142566A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2790459C2 publication Critical patent/RU2790459C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: armament.
SUBSTANCE: inventions relate to means of protection; they can be used in the manufacture of armor elements. The proposed armor element can be used for armor protection of equipment, fortifications, and bulletproof vests. The armor-protective multilayer armor element is formed of multilayer materials consisting of aramid fabrics and/or ultra-high molecular weight polyethylene, and metal layers. In this case, the armor element is formed of one or more metal layers (1) made either flat or curved, or with protruding elements, layers of ultra-high molecular weight polyethylene and aramid fabrics: satin weave fabrics with a surface density of 90-250 g/m2, and/or layers of twill weave fabrics with a surface density of 90-250 g/m2 are formed, stacked, fixed, and/or layers of plain weave fabric with a surface density of 90-400 g/m2 are formed, stacked, fixed. Layers of fabric (1), (2) are all or selectively alternated with an auxiliary means for reducing friction, the resulting fabric layers are fastened together along the perimeter, while layers are all or selectively stitched with thread (4).
EFFECT: reliable protection of various types of objects from effects of damaging elements of conventional and large-caliber small arms, as well as fragments, reduction in the surface density of armor protection due to selection of a sequence of layers for more complete use of strength properties of used materials, as well as high maintainability of an armor barrier.
7 cl, 6 dwg

Description

Изобретения относятся к средствам защиты и могут быть использованы при изготовления бронеэлементов. Предлагаемый бронеэлемент может быть использован для бронезащиты техники, фортификационных сооружений и бронежилетов.The inventions relate to means of protection and can be used in the manufacture of armored elements. The proposed armor element can be used for armor protection of equipment, fortifications and body armor.

Известен способ изготовления бронезащитного многослойного материала (см. патент РФ №2630768, МПК F41H 3/00, опубл. 29.09.2017 г.), включающий формирование воздушных зазоров в многослойных материалах, состоящих из арамидной ткани, или материалов из металлических слоев. Размер зазоров и их число определяются энергией воздействующего снаряда, роанализирован и рассчитан бронежилет из бронезащитной ткани для человека.A known method for the manufacture of armor-protective multilayer material (see RF patent No. 2630768, IPC F41H 3/00, publ. 09/29/2017), including the formation of air gaps in multilayer materials consisting of aramid fabric, or materials from metal layers. The size of the gaps and their number are determined by the energy of the impacting projectile, the body armor made of armor-protective fabric for a person is analyzed and calculated.

Данный способ опирается на аналитический расчет сопротивления тканей на основе «акустического механизма торможения заряда». В процессе расчета авторы способа делают допущения, которые вносят большую погрешность при оценке стойкости бронезащиты. Помимо допущений, что скорость звука в арамидном волокне может быть равна скорости звука в дереве и пренебрежения поведением арамидных волокон при диамических воздействиях, авторы заявки не учитывают наличия большого количества марок арамидных волокон, представленных на рынке, выполненных по различным химическим технологиям. Кроме того, в расчете не учитывается наличие трения между нитями ткани во время их вытягивания при различном типе переплетения тканей, влияние на это трение различных марок волокна, а также наличие предварительной обработки ткани (отмывка, нанесение водоотталкивающего состава и т.д.). Кроме того, формирование воздушных полостей методами, описанными авторами способа не представляется возможным в виду большой подвижности ткани даже при минимальных инерционных воздействиях.This method is based on the analytical calculation of tissue resistance based on the "acoustic mechanism of charge deceleration". In the process of calculation, the authors of the method make assumptions that introduce a large error in assessing the resistance of armor protection. In addition to the assumption that the speed of sound in aramid fiber can be equal to the speed of sound in wood and neglect of the behavior of aramid fibers under diamic impacts, the authors of the application do not take into account the presence of a large number of brands of aramid fibers on the market, made by various chemical technologies. In addition, the calculation does not take into account the presence of friction between the threads of the fabric during their stretching with different types of weave of fabrics, the effect of different brands of fiber on this friction, as well as the presence of pre-treatment of the fabric (washing, applying a water-repellent composition, etc.). In addition, the formation of air cavities by the methods described by the authors of the method is not possible due to the high mobility of the tissue even with minimal inertial effects.

Известен способ изготовления бронепреграды из полимерных композитов и бронепреграда из полимерных композитов (см. патент РФ №2706370, МПК А42 В 3/00, F41H 1/04, опубл. 18.11.2019 г.), включающий формирование слои внутренней и наружной оболочек из арамидной ткани, пропитанной эластичным полимерным связующим. Между слоями устанавливают твердосплавные вставки из элементарных керамических ячеек, наружные, внутренние поверхности и боковые грани которых скрепляют между собой с соответствующими оболочками клеем, химически совместимым со связующим оболочек.A known method of manufacturing armored barriers from polymer composites and armored barriers from polymer composites (see RF patent No. 2706370, IPC A42 B 3/00, F41H 1/04, publ. 11/18/2019), including the formation of layers of inner and outer shells from aramid fabric impregnated with an elastic polymer binder. Hard-alloy inserts from elementary ceramic cells are installed between the layers, the outer, inner surfaces and side faces of which are fastened together with the corresponding shells with glue chemically compatible with the binder of the shells.

Известен способ повышения прочности композитной брони (см. патент РФ №2726701, МПК F41H 1/02, опубл. 15.07.2020 г.), включающий последовательно расположенную металлическую подложку и слои бронекерамики. При этом между подложкой и слоем бронекерамики дополнительно размещают спрессованный пакет из слоя ткани из арамидного волокна, или медной сетки, или чередующихся слоев из них с использованием полимерного клея в виде композиции на основе эпоксидно-новолачного блоколигомера, модифицированного поливинилбутиралем, в виде пленки.A known method for increasing the strength of composite armor (see RF patent No. 2726701, IPC F41H 1/02, publ. 07/15/2020), including a sequentially located metal substrate and layers of armored ceramics. In this case, between the substrate and the layer of armored ceramics, a compressed package is additionally placed from a layer of fabric made of aramid fiber, or a copper mesh, or alternating layers of them using a polymer adhesive in the form of a composition based on an epoxy-novolac block oligomer modified with polyvinyl butyral, in the form of a film.

Недостатками известных способов является: низкая технологичность способа сборки бронеплиты при котором требуется очень точное совмещение граней керамических ячеек; даже при очень точном совмещении граней ячеек, керамический слой не будет сплошным, и в месте сопряжения керамических ячеек бронезащита будет ослаблена.The disadvantages of the known methods are: low manufacturability of the armor plate assembly method, which requires very precise alignment of the edges of the ceramic cells; even with a very precise alignment of the cell faces, the ceramic layer will not be continuous, and armor protection will be weakened at the junction of the ceramic cells.

Известен защитный бронеэлемент (см. полезную модель №199297, МПК F41H 5/00, опубл. 26.08.2020 г.), включающий фронтальный броневой слой и тыльный противоосколочный слой, который состоит из тканево-полимерных слоев, содержащих арамидную ткань. Фронтальный броневой слой и тыльный противоосколочный слой соединены при помощи клеевого соединения, а тканево-полимерные слои выполнены из слоев арамидной ткани типа СВМ, соединенных посредством полимерного связующего, которое имеет нетканую структуру. При использовании в качестве полимерного связующего полиэтилена образуется клеевое соединение тканевых слоев, а при использовании полипропилена образуется матрица, связывающая структурные составляющие тканевого слоя и одновременно клеевое соединение тканевых слоев.A protective armor element is known (see utility model No. 199297, IPC F41H 5/00, publ. 08/26/2020), including a front armor layer and a rear anti-fragmentation layer, which consists of fabric-polymer layers containing aramid fabric. The frontal armor layer and the rear anti-fragmentation layer are connected by adhesive bonding, and the fabric-polymer layers are made of layers of aramid fabric of the SVM type, connected by a polymer binder, which has a non-woven structure. When using polyethylene as a polymeric binder, an adhesive bond of fabric layers is formed, and when using polypropylene, a matrix is formed that binds the structural components of the fabric layer and at the same time glues the fabric layers.

Основным недостатком данного решения является использование полимеров для соединения или пропитки арамидной ткани. При склеивании нитей арамидная ткань теряет подвижность нитей в переплетении, которые не могут растягиваться по всей длине. При этом невозможно максимально полно использовать относительное удлинение до разрушения нити для гашения кинетической энергии пули или осколка. Это ведет к необходимости использования большего количества слоев бронеплиты и, соответственно увеличению массы и стоимости бронеплиты.The main disadvantage of this solution is the use of polymers to bond or impregnate the aramid fabric. When gluing the threads, the aramid fabric loses the mobility of the threads in the weave, which cannot be stretched along the entire length. In this case, it is impossible to use the relative elongation to the maximum extent possible until the thread breaks to dampen the kinetic energy of a bullet or fragment. This leads to the need to use more layers of armor plates and, accordingly, an increase in the mass and cost of the armor plate.

Известна композиционная броневая преграда (см. полезную модель №180862, МПК F41H 5/04, опубл. 26.06.2018 г.), включающая дробяще-отклоняющий слой, состоящий из ряда бронеполос, соединенных жестко между собой и отнесенных одна от другой по глубине на расстояние, соизмеримое с двумя длинами пуль стрелкового оружия, дробяще-отклоняющий слой жестко связан с броневым слоем, выполненным, например, из стали толщиной 4 мм, с внутренней стороны подложка защищена слоями арамидной ткани, а с лицевой стороны дробяще-отклоняющий слой (экран) защищен подложкой, выполненной из стали толщиной 2 мм, поверх которой может быть закреплена энергопоглощающая пластина, выполненная, например, из алюминиевого сплава толщиной 8 мм, на поверхности которой размещаются керамические элементы, выполненные в виде керамических шестигранных призм.A composite armor barrier is known (see utility model No. 180862, IPC F41H 5/04, publ. 06/26/2018), including a crushing-deflecting layer consisting of a number of armored strips connected rigidly to each other and spaced from one another in depth by a distance commensurate with two lengths of small arms bullets; protected by a substrate made of steel 2 mm thick, on top of which an energy-absorbing plate can be fixed, made, for example, of an aluminum alloy 8 mm thick, on the surface of which ceramic elements are placed, made in the form of ceramic hexagonal prisms.

К недостаткам данного решения относятся: низкая технологичность способа сборки бронеплиты при котором требуется очень точное совмещение граней керамических ячеек; даже при очень точном совмещении граней ячеек, керамический слой не будет сплошным, и в месте сопряжения керамических ячеек бронезащита будет ослаблена.The disadvantages of this solution include: low manufacturability of the armor plate assembly method, which requires very precise alignment of the edges of the ceramic cells; even with a very precise alignment of the cell faces, the ceramic layer will not be continuous, and armor protection will be weakened at the junction of the ceramic cells.

Сущность предлагаемого способа изготовления бронезащитного многослойного бронеэлемента заключается в том, что один или более металлических листов выполнены или плоскими, или изогнутыми, или с выступающими элементами, а многослойный материал из тканей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена или арамидных тканей формируют из не менее 10 слоев тканей атласного переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или формируют, укладывают, закрепляют не менее 10 слоев тканей саржевого переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или формируют, укладывают, закрепляют не менее 10 слоев ткани полотняного переплетения с поверхностной плотностью 90-400 г/м2, слои ткани все или выборочно чередуют с вспомогательным средством для снижения трения, при этом все слои или выборочно прошивают нитью. Кроме того слои ткани чередуют с вспомогательным средством в виде фторопластовой пленкой.The essence of the proposed method for manufacturing an armor-protective multilayer armor element lies in the fact that one or more metal sheets are made either flat, or curved, or with protruding elements, and a multilayer material made of fabrics from ultra-high molecular weight polyethylene or aramid fabrics is formed from at least 10 layers of satin weave fabrics with surface density of 90-250 g/m 2 , and/or form, lay, fasten at least 10 layers of twill fabrics with a surface density of 90-250 g/m 2 , and/or form, lay, fasten at least 10 layers of plain fabric weaves with a surface density of 90-400 g/m 2 , the layers of fabric all or selectively alternate with an auxiliary means to reduce friction, while all layers or selectively stitched with a thread. In addition, the layers of fabric alternate with an auxiliary agent in the form of a fluoroplastic film.

Сущность предлагаемого бронезащитного многослойного бронеэлемента заключается в том, что бронеэлемент включает один и более металлических листов из различных сплавов толщиной не менее 0,2 мм и внутренние слои из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и из арамидных тканей: не менее 10 слоев тканей атласного переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или не менее 10 слоев тканей саржевого переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или не менее 10 слоев тканей полотняного переплетения с поверхностной плотностью 90-400 г/м2, между всеми слоями ткани или выборочно размещено вспомогательное средство для снижения трения, тканевые слои присоединены к металлическим листам посредством болтового соединения, при этом тканевые слои или все слои вместе, включая металлические листы, закреплены в оболочке. Металлические листы размешены между собой без зазора или с воздушным зазором, образованным посредством втулок, а металлические листы скреплены со слоями тканей без зазора или с воздушный зазором, образованным посредством втулок. Наружный металлический лист бронеэлемента выполнен или плоским, или изогнутым, или с выступающими элементами пирамидального или сферического вида с обеспечением изменения направление движения пули или поражающего элемента, а в качестве вспомогательного средства используют фторопластовую пленку.The essence of the proposed armor-protective multilayer armor element is that the armor element includes one or more metal sheets of various alloys with a thickness of at least 0.2 mm and inner layers of ultra-high molecular weight polyethylene and aramid fabrics: at least 10 layers of satin weave fabrics with a surface density of 90- 250 g/m 2 , and/or at least 10 layers of twill fabrics with a surface density of 90-250 g/m 2 , and/or at least 10 layers of plain weave fabrics with a surface density of 90-400 g/m 2 , between all layers of fabric or selectively placed auxiliary means to reduce friction, the fabric layers are attached to the metal sheets by means of a bolted connection, while the fabric layers or all layers together, including the metal sheets, are fixed in the shell. The metal sheets are placed between each other without a gap or with an air gap formed by bushings, and the metal sheets are bonded to the fabric layers without a gap or with an air gap formed by bushings. The outer metal sheet of the armor element is made either flat or curved, or with protruding elements of a pyramidal or spherical type to change the direction of movement of the bullet or striking element, and a fluoroplastic film is used as an auxiliary agent.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:The use of the invention provides the following technical result:

- обеспечение надежной защиты различных видов объектов от воздействия поражающих элементов обычного и крупнокалиберного стрелкового оружия, а также осколков;- ensuring reliable protection of various types of objects from the impact of striking elements of conventional and large-caliber small arms, as well as fragments;

- создание броневой преграды с широким спектром защиты от пуль и осколков из доступных, широко распространенных и недорогих материалов отечественного или иностранного производства;- creation of an armor barrier with a wide range of protection against bullets and fragments from available, widespread and inexpensive materials of domestic or foreign production;

- значительное снижение поверхностной плотности бронезащиты за счет подбора последовательности слоев для более полного использования прочностных свойств используемых материалов;- a significant reduction in the surface density of body armor due to the selection of the sequence of layers for a more complete use of the strength properties of the materials used;

- обеспечение высокой ремонтопригодности броневой преграды;- ensuring high maintainability of the armored barrier;

- повышение эксплуатационных характеристик броневой преграды в целом.- improving the operational characteristics of the armored barrier as a whole.

Указанный технический результат при осуществлении предлагаемого способа заключается в том, что изготовление бронезащитного многослойного бронеэлемента включает формирование бронеэлемента из многослойных материалов, состоящих из арамидных тканей или тканей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, атласного или саржевого, или полотняного переплетения, одного или более металлических листов, скрепленных по периметру.The specified technical result in the implementation of the proposed method lies in the fact that the manufacture of an armor-protective multilayer armor element includes the formation of an armor element from multilayer materials consisting of aramid fabrics or fabrics made of ultra-high molecular weight polyethylene, satin or twill, or plain weave, one or more metal sheets fastened around the perimeter .

Особенность заключается в том, что один или более металлический лист выполнен или плоскими, или изогнутыми, или с выступающими элементами, а многослойный материал из тканей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена или арамидных тканей формируют из не менее 10 слоев тканей атласного переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или формируют, укладывают, закрепляют не менее 10 слоев тканей саржевого переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или формируют, укладывают, закрепляют не менее 10 слоев ткани полотняного переплетения с поверхностной плотностью 90-400 г/м2, слои ткани все или выборочно чередуют с вспомогательным средством для снижения трения, при этом все слои или выборочно прошивают нитью. Кроме того слои ткани чередуют с вспомогательным средством в виде фторопластовой пленкой.The peculiarity lies in the fact that one or more metal sheets are made either flat, or curved, or with protruding elements, and a multilayer material of ultra-high molecular weight polyethylene or aramid fabrics is formed from at least 10 layers of satin weave fabrics with a surface density of 90-250 g /m 2 , and/or form, lay, fasten at least 10 layers of twill weave fabrics with a surface density of 90-250 g/m 2 , and/or form, lay, fasten at least 10 layers of plain weave fabric with a surface density of 90- 400 g/m 2 , the layers of fabric are all or selectively interleaved with an auxiliary to reduce friction, with all layers or selectively stitched with a thread. In addition, the layers of fabric alternate with an auxiliary agent in the form of a fluoroplastic film.

Бронезащитный многослойный бронеэлемент, реализующий предложенный способ, содержит ряд слоев, из арамидных тканей или тканей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, атласного или саржевого, или полотняного переплетения, одного или более металлических листов, скрепленных по периметру.The armor-protective multilayer armor element that implements the proposed method contains a number of layers of aramid fabrics or fabrics of ultra-high molecular weight polyethylene, satin or twill, or plain weave, one or more metal sheets fastened along the perimeter.

Особенность заключается в том, что бронеэлемент включает один и более металлических листов из различных сплавов толщиной не менее 0.2 мм и внутренние слои из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и из арамидных тканей: не менее 10 слоев тканей атласного переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или не менее 10 слоев тканей саржевого переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или не менее 10 слоев тканей полотняного переплетения с поверхностной плотностью 90-400 г/м2, между всеми слоями ткани или выборочно размещено вспомогательное средство для снижения трения, тканевые слои присоединены к металлическим листам посредством болтового соединения, при этом тканевые слои или все слои вместе, включая металлические листы закреплены в оболочке. Металлические листы размешены между собой без зазора или с воздушным зазором, образованным посредством втулок, а металлические листы скреплены со слоями тканей без зазора или с воздушным зазором, образованным посредством втулок. Наружный металлический лист бронеэлемента выполнен или плоским, или изогнутым, или с выступающими элементами пирамидального или сферического вида с обеспечением изменения направление движения пули или поражающего элемента, а в качестве вспомогательного средства используют фторопластовую пленку.The peculiarity lies in the fact that the armor element includes one or more metal sheets of various alloys with a thickness of at least 0.2 mm and inner layers of ultra-high molecular weight polyethylene and aramid fabrics: at least 10 layers of satin weave fabrics with a surface density of 90-250 g/ m2 , and / or at least 10 layers of twill fabrics with a surface density of 90-250 g/m 2 , and / or at least 10 layers of plain weave fabrics with a surface density of 90-400 g / m 2 , between all layers of fabric or selectively placed auxiliary means for reducing friction, the fabric layers are attached to the metal sheets by means of a bolted connection, while the fabric layers or all layers together, including the metal sheets, are fixed in the shell. The metal sheets are placed between each other without a gap or with an air gap formed by bushings, and the metal sheets are bonded to the fabric layers without a gap or with an air gap formed by bushings. The outer metal sheet of the armor element is made either flat or curved, or with protruding elements of a pyramidal or spherical type to change the direction of movement of the bullet or striking element, and a fluoroplastic film is used as an auxiliary agent.

Конструкция бронеэлемента представлена на чертежах.The design of the armor element is shown in the drawings.

На фиг. 1 - Вариант 1.In FIG. 1 - Option 1.

На фиг. 2 - Вариант 2.In FIG. 2 - Option 2.

На фиг. 3 - Вариант 3.In FIG. 3 - Option 3.

На фиг. 4 - Вариант 4.In FIG. 4 - Option 4.

На фиг. 5 - Вариант 5.In FIG. 5 - Option 5.

На фиг. 6 - Вариант 6.In FIG. 6 - Option 6.

Предложенные варианты бронеэлементов состоят из: 1 - слои из металлических листов, 2 - слои первого типа ткани, 3 - слои второго типа ткани, 4 - нить, которой прошиты тканевые слои, 5 - оболочка, 6 - болтовое соединение, 7 - фторопластовая пленка, 8 - втулки, 9 - изогнутый металлический лист.The proposed variants of armor elements consist of: 1 - layers of metal sheets, 2 - layers of the first type of fabric, 3 - layers of the second type of fabric, 4 - thread, which sewn fabric layers, 5 - shell, 6 - bolted connection, 7 - fluoroplastic film, 8 - bushings, 9 - curved metal sheet.

Сборку бронеэлементов осуществляют следующим образом.Assembly of armored elements is carried out as follows.

Металлический лист толщиной не менее 0,2 мм может быть один или несколько в зависимости от поражающего средства и расстояния, на котором происходит попадание.A metal sheet with a thickness of at least 0.2 mm can be one or more, depending on the damaging agent and the distance at which the hit occurs.

Например, 1 мм титанового сплава или 1,5 мм алюминиевого сплава. В определенных случаях может быть сочетание титанового и алюминиевого листов.For example, 1mm titanium alloy or 1.5mm aluminum alloy. In certain cases, there may be a combination of titanium and aluminum sheets.

Основные задачи слоев из металлических листов:The main tasks of layers from metal sheets:

- снизить кинетическую энергию пули или осколка;- reduce the kinetic energy of a bullet or fragment;

- деформировать пулю, чтобы последующие слои воспринимали нагрузку на большей площади;- deform the bullet so that subsequent layers perceive the load over a larger area;

- создать заусенцы и края, которые запутаются в ткани.- create burrs and edges that will get tangled in the fabric.

- изменить угол взаимодействия пули с последующими слоями, придать ей вращение и завалить на бок, чтобы эффективнее запутать в ткани.- change the angle of interaction of the bullet with subsequent layers, give it rotation and fill it up on its side in order to more effectively entangle it in the fabric.

Сразу после слоев из металлических листов путем выкладки формируются тканевые слои 2, которых должно быть не менее 10 шт. (фиг. 1) атласного переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или тканей саржевого переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или тканей полотняного переплетения с поверхностной плотностью 90-400 г/м2.Immediately after the layers of metal sheets, fabric layers 2 are formed by laying out, which should be at least 10 pcs. (Fig. 1) satin weave with a basis weight of 90-250 g/m 2 and/or twill fabrics with a basis weight of 90-250 g/m 2 and/or plain weave fabrics with a basis weight of 90-400 g/m 2 .

Логика формирования тканевых слоев в следующем, ткани первой группы слоев 2 (фиг. 1) должны быть более мягкими и растяжимыми, чем последующей группы слоев 3.The logic of the formation of fabric layers is as follows, the fabrics of the first group of layers 2 (Fig. 1) should be softer and more stretchable than the next group of layers 3.

За счет растяжения ткани и нитей первой группы слоев 2 пуля с уже измененной формой и положением после взаимодействия с слоями из металлических листов начинает наматывать на себя большое количество нитей ткани. При пониженном трении между нитями, которое дает, например, атласное переплетение, нить получает большую вытяжку и, соответственно, может погасить больше кинетической энергии за счет своего растяжения на большой длине. При этом происходит дополнительный разворот пули вокруг оси из-за несимметричного переплетения нитей и заваливание на бок из-за разной длины нитей при растяжении.Due to the stretching of the fabric and threads of the first group of layers 2, the bullet with the already changed shape and position, after interacting with the layers of metal sheets, begins to wind a large number of fabric threads around itself. With reduced friction between the threads, which gives, for example, a satin weave, the thread receives a greater stretch and, accordingly, can repay more kinetic energy due to its stretching over a long length. In this case, an additional turn of the bullet around the axis occurs due to the asymmetrical interweaving of the threads and falling on its side due to the different lengths of the threads when stretched.

Ткани следующей группы слоев 3 (фиг. 1), например, саржевого или полотняного переплетения обеспечивают функцию остановку уже развернутой пули. Высокое трение между нитями ограничивает раздвигание нитей пулей или осколком.Fabrics of the next group of layers 3 (Fig. 1), for example, twill or plain weave, provide the function of stopping an already deployed bullet. The high friction between the filaments limits the expansion of the filaments by a bullet or shrapnel.

Ткани прошиваются вместе нитью 4 (фиг. 1) по периметру или квадратами, например, 300 на 300 мм и размещаются в оболочке 5 (фиг. 1).The fabrics are stitched together with thread 4 (Fig. 1) along the perimeter or squares, for example, 300 by 300 mm and placed in the shell 5 (Fig. 1).

Часть последних тканей может быть прошита каждые 10-60 мм в обоих направлениях, это обеспечивает максимальную прочность слоя при воздействии на большой площади со стороны предыдущих слоев за счет повернутой пули и повышает останавливающее действие слоев ткани.Part of the last fabrics can be sewn every 10-60 mm in both directions, this provides maximum strength of the layer when exposed to a large area from the previous layers due to the rotated bullet and increases the stopping effect of the fabric layers.

Вместо арамидных тканей могут быть использованы ткани из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.Instead of aramid fabrics, ultra-high molecular weight polyethylene fabrics can be used.

Скрепление металлических листов и тканей может быть осуществлено различным образом, например, резьбовыми соединениями, как показано в варианте 1 (фиг. 1), заключением их в одну оболочку, как показано в варианте 2 (фиг. 2), склеиванием и любым другим способом, гарантирующим надежное соединение.The fastening of metal sheets and fabrics can be carried out in various ways, for example, by threaded connections, as shown in option 1 (Fig. 1), by enclosing them in one shell, as shown in option 2 (Fig. 2), by gluing and in any other way, guaranteeing a reliable connection.

Описанный выше результат может быть улучшен при использовании средств для снижения трения между слоями ткани и/или нитями в переплетении ткани. В варианте 3 (фиг. 3) показано использование фторопластовой пленки 7 (фиг. 3), которая размещается между всеми слоями тканей или выборочно. Также, вместо фторопластовой пленки можно использовать иные пленки, покрытия или пропитки ткани, понижающие трение между слоями тканей и/или нитями в переплетении ткани.The result described above can be improved by using means to reduce friction between the fabric layers and/or threads in the weave of the fabric. Option 3 (Fig. 3) shows the use of a fluoroplastic film 7 (Fig. 3), which is placed between all layers of fabrics or selectively. Also, instead of a fluoroplastic film, other films, coatings or fabric impregnations can be used that reduce friction between fabric layers and/or threads in the fabric weave.

Результат действия слоев из металлических листов может быть улучшен путем создания расстояния (воздушного зазора) между отдельными металлическими листами, как показано в варианте 4 бронеэлемента (фиг. 4) или путем создания расстояния (воздушного зазора) между всеми металлическими листами и тканевыми слоями, как показано в варианте 5 бронеэлемента (фиг. 5), например, посредством втулок определенной высоты. При этом, пролетая дополнительное расстояние, пуля или осколок, с уже измененным углом наклона по отношению к преграде приходит во взаимодействие со следующими слоями уже бод большим углом, что обеспечивает большую площадь взаимодействия и снижает проникающую способность пули или осколка.The result of the layers of metal sheets can be improved by creating a distance (air gap) between individual metal sheets, as shown in option 4 of the armor element (Fig. 4) or by creating a distance (air gap) between all metal sheets and fabric layers, as shown in version 5 of the armored element (Fig. 5), for example, by means of bushings of a certain height. At the same time, flying an additional distance, a bullet or a fragment with an already changed angle of inclination with respect to the barrier comes into interaction with the next layers with an already larger angle, which provides a large interaction area and reduces the penetrating ability of the bullet or fragment.

Также, результат взаимодействия пули или осколка с металлическими листами можно улучшить, выполняя первый металлический лист изогнутым, или с выступающими элементами пирамидального, сферического вида или другой формы, с обеспечением изменения направление движения пули или поражающего элемента. Пример показан в варианте 6 (фиг. 6) - первый лист выполнен изогнутым, при этом изменяется угол взаимодействия с ним пули или осколка и оно происходит отчасти по касательной, что значительно снижает проникающую способность пули или осколка.Also, the result of the interaction of a bullet or a fragment with metal sheets can be improved by making the first metal sheet curved, or with protruding elements of a pyramidal, spherical shape or other shape, ensuring a change in the direction of movement of the bullet or striking element. An example is shown in option 6 (Fig. 6) - the first sheet is made bent, while the angle of interaction with it of a bullet or fragment changes and it occurs partly tangentially, which significantly reduces the penetrating ability of a bullet or fragment.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает надежную защиту от воздействия поражающих элементов обычного и крупнокалиберного стрелкового оружия, а также осколков, при этом достигается низкая поверхностная плотность бронеэлемента за счет способа его формирования.Thus, the proposed device provides reliable protection against the impact of striking elements of conventional and large-caliber small arms, as well as fragments, while achieving a low surface density of the armor element due to the method of its formation.

Вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленной полезной модели следующей совокупности условий:The above description testifies to the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed utility model:

- средство, воплощающее заявленную изобретение, при его осуществлении, относится к средствам защиты и может быть использовано при изготовления бронеэлементов;- the tool embodying the claimed invention, in its implementation, refers to the means of protection and can be used in the manufacture of armored elements;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;- for the claimed device in the form as it is characterized in the stated claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем поставленных технических задач. Следовательно заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».- a tool that embodies the claimed invention in the implementation, is able to achieve the technical tasks envisaged by the applicant. Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (7)

1. Способ изготовления бронезащитного многослойного бронеэлемента, включающий формирование бронеэлемента из многослойных материалов, состоящих из арамидных тканей или тканей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, атласного или саржевого, или полотняного переплетения, одного или более металлических листов, скрепленных по периметру, отличающийся тем, что один или более металлический лист выполнен или плоскими, или изогнутыми, или с выступающими элементами, а многослойный материал из тканей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена или арамидных тканей формируют из не менее 10 слоев тканей атласного переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или формируют, укладывают, закрепляют не менее 10 слоев тканей саржевого переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или формируют, укладывают, закрепляют не менее 10 слоев ткани полотняного переплетения с поверхностной плотностью 90-400 г/м2, слои ткани все или выборочно чередуют с вспомогательным средством для снижения трения, при этом все слои или выборочно прошивают нитью.1. A method for manufacturing an armor-protective multilayer armor element, including the formation of an armor element from multilayer materials consisting of aramid fabrics or fabrics made of ultra-high molecular weight polyethylene, satin or twill, or plain weave, one or more metal sheets fastened around the perimeter, characterized in that one or more the metal sheet is made either flat, or curved, or with protruding elements, and a multilayer material of ultra-high molecular weight polyethylene or aramid fabrics is formed from at least 10 layers of satin weave fabrics with a surface density of 90-250 g/m 2 , and/or is formed, lay, fasten at least 10 layers of twill weave fabrics with a surface density of 90-250 g/m 2 , and/or form, lay, fasten at least 10 layers of plain weave fabric with a surface density of 90-400 g/m 2 , all fabric layers or selectively alternated with an adjuvant to reduce t rhenium, with all layers or selectively stitched with a thread. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слои ткани чередуют с вспомогательным средством в виде фторопластовой пленки.2. The method according to p. 1, characterized in that the layers of fabric alternate with an auxiliary agent in the form of a fluoroplastic film. 3. Бронезащитный многослойный бронеэлемент, содержащий ряд слоев из арамидных тканей или тканей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена - атласного или саржевого, или полотняного переплетения, одного или более металлических листов, скрепленных по периметру, отличающийся тем, что бронеэлемент включает один и более металлических листов из различных сплавов толщиной не менее 0,2 мм и внутренние слои из сверхвысокомолекулярного полиэтилена или из арамидных тканей: не менее 10 слоев тканей атласного переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или не менее 10 слоев тканей саржевого переплетения с поверхностной плотностью 90-250 г/м2, и/или не менее 10 слоев тканей полотняного переплетения с поверхностной плотностью 90-400 г/м2, между всеми слоями ткани или выборочно размещено вспомогательное средство для снижения трения, тканевые слои присоединены к металлическим листам посредством болтового соединения, при этом тканевые слои или все слои вместе, включая металлические листы, закреплены в оболочке.3. Armor-protective multilayer armor element containing a number of layers of aramid fabrics or fabrics made of ultra-high molecular weight polyethylene - satin or twill, or plain weave, one or more metal sheets fastened around the perimeter, characterized in that the armor element includes one or more metal sheets from various alloys not less than 0.2 mm thick and inner layers of ultra-high molecular weight polyethylene or aramid fabrics: at least 10 layers of satin weave fabrics with a surface density of 90-250 g / m 2 , and / or at least 10 layers of twill weave fabrics with a surface density of 90 -250 g/m 2 , and/or at least 10 layers of plain weave fabrics with a surface density of 90-400 g/m 2 , between all fabric layers or selectively placed an auxiliary to reduce friction, fabric layers are attached to metal sheets by means of a bolted connection , while the fabric layers or all layers together, including metal sheets, attached to the shell. 4. Бронезащитный многослойный бронеэлемент по п. 3, отличающийся тем, что металлические листы размешены между собой без зазора или с воздушным зазором, образованным посредством втулок.4. Armor-protective multilayer armor element according to claim 3, characterized in that the metal sheets are placed between each other without a gap or with an air gap formed by means of bushings. 5. Бронезащитный многослойный бронеэлемент по п. 3, отличающийся тем, что металлические листы скреплены со слоями тканей без зазора или с воздушным зазором, образованным посредством втулок.5. Armor-protective multi-layer armor element according to claim 3, characterized in that the metal sheets are fastened to the layers of fabrics without a gap or with an air gap formed by means of bushings. 6. Бронезащитный многослойный бронеэлемент по п. 3, отличающийся тем, что наружный металлический лист бронеэлемента выполнен или плоским, или изогнутым, или с выступающими элементами пирамидального или сферического вида с обеспечением изменения направления движения пули или поражающего элемента.6. Armor-protective multi-layer armor element according to claim 3, characterized in that the outer metal sheet of the armor element is made either flat or curved, or with protruding elements of a pyramidal or spherical type to change the direction of movement of the bullet or striking element. 7. Бронезащитный многослойный бронеэлемент по п. 3, отличающийся тем, что в качестве вспомогательного средства используют фторопластовую пленку.7. Armor-protective multilayer armor element according to claim 3, characterized in that a fluoroplastic film is used as an aid.
RU2020142566A 2020-12-23 Manufacturing method and armor-protective multilayer armor element RU2790459C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020142566A RU2020142566A (en) 2022-06-23
RU2790459C2 true RU2790459C2 (en) 2023-02-22

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1517112A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-23 Andrew D. Park Hard armor composite
US20070094760A1 (en) * 2004-05-08 2007-05-03 Egon Busch Ballistic protective armor and ballistic protective helmet and protective vest
RU2006138897A (en) * 2006-11-07 2008-05-20 ОАО "Каменскволокно" (RU) FABRIC AND MULTILAYER PROTECTIVE PACKAGE FROM IT
EA201100039A1 (en) * 2008-06-16 2011-06-30 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. BONEHEAD PROTECTION BONEHEAD, INCLUDING MULTIPLE SHEETS OF MULTILAYERED MATERIALS
US20160178326A1 (en) * 2011-01-19 2016-06-23 Angel Armor Llc Ballistic resistant apparatus with abrasion-resistant marking
RU2665423C1 (en) * 2017-02-09 2018-08-29 Александр Александрович Свищев Anti-fragmentary and anti-rebound protection

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1517112A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-23 Andrew D. Park Hard armor composite
US20070094760A1 (en) * 2004-05-08 2007-05-03 Egon Busch Ballistic protective armor and ballistic protective helmet and protective vest
RU2006138897A (en) * 2006-11-07 2008-05-20 ОАО "Каменскволокно" (RU) FABRIC AND MULTILAYER PROTECTIVE PACKAGE FROM IT
RU2337304C2 (en) * 2006-11-07 2008-10-27 ОАО "Каменскволокно" Fabric and multilayer protactive pack made of it
EA201100039A1 (en) * 2008-06-16 2011-06-30 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. BONEHEAD PROTECTION BONEHEAD, INCLUDING MULTIPLE SHEETS OF MULTILAYERED MATERIALS
US20160178326A1 (en) * 2011-01-19 2016-06-23 Angel Armor Llc Ballistic resistant apparatus with abrasion-resistant marking
RU2665423C1 (en) * 2017-02-09 2018-08-29 Александр Александрович Свищев Anti-fragmentary and anti-rebound protection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2346226C2 (en) Ballistic-stability composite
US4836084A (en) Armour plate composite with ceramic impact layer
US7820565B2 (en) Densely woven quasi-unidirectional fabric for ballistic applications
CA1321538C (en) Antiballistic composite armor
ES2366546T3 (en) PETS OF RETENTION, SHIELDED PLANKS OF VEHICLES AND HELMETS.
EP2207668B1 (en) Soft plate soft panel bonded multi layer armor materials
US20070089596A1 (en) Ballistic resistant devices and systems and methods of manufacture thereof
US6705197B1 (en) Lightweight fabric based body armor
US20080307553A1 (en) Method And Apparatus For Protecting Against Ballistic Projectiles
US20110005382A1 (en) Methods and structures for sandwich panels with improved resistance to ballistic penetration
US20120186424A1 (en) Armor panel system to deflect incoming projectiles
MX2007000256A (en) Flexible ballistic-resistant assembly.
US20100124862A1 (en) Woven bullet resistant fabric
JP2008515669A (en) Light armor for many high-speed bullets
EP3755532B1 (en) Laminate structure and wearable article
US20140137726A1 (en) Spall liners in combination with blast mitigation materials for vehicles
RU2641542C2 (en) Ballistic protection with multilayer structure, including plurality of rigid members
CN113916055B (en) Ceramic gap composite armor plate comprising weakly connected back plate and preparation method
RU2790459C2 (en) Manufacturing method and armor-protective multilayer armor element
US20160209179A1 (en) Ballistic resistant article and method of producing same
RU2190823C1 (en) Bulletproof armor panel
RU2578710C2 (en) Ceramic-composite armour plate
RU2390718C1 (en) Armoted element for armor vest protecting against thermally-hardened-core bullets
JP2008196803A (en) Composite armor plate
RU198813U1 (en) FLEXIBLE ARMOR