×
10.07.2015
216.013.5c1a

Результат интеллектуальной деятельности: БРОНЕЗАЩИТНАЯ ПРЕГРАДА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к броневым конструкциям, которые могут быть применены в индивидуальных и транспортных средствах защиты от воздействия пуль стрелкового оружия и высокоэнергетических осколков. Бронезащитная преграда содержит керамический элемент и подложку, заключенные в облицовку. Керамический элемент имеет остаточные напряжения. Материал подложки выбирается из условия непревышения предела прочности при растяжении материала при приложении усилия поджатия подложки к керамическому элементу с учетом кривизны керамического элемента или подложки. Подложка может быть выполнена однослойной из стали. Подложка может быть выполнена многослойной, при этом тыльный слой подложки выполнен из стали, а остальные слои выполнены из материала, плотность которого меньше, чем плотность материала тыльного слоя подложки. При кинетической энергии пули ≤3,5 кДж количество слоев подложки - два, при кинетической энергии пули >3,5 кДж - подложка содержит более 2-х слоев. Облицовка выполнена из материала с прочностью σ≥50 МПа, толщиной 0,2-2,5 мм. Керамический элемент заневоливается облицовкой. Керамический слой и подложка склеены между собой под усилием, приложенным к подложке со стороны примыкания ее к керамическому элементу. Подложка установлена на мягкую демпфирующую подкладку. Достигается повышение защитных свойств бронезащитной преграды за счет поджатия подложки к бронеэлементу под усилием. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области оружия и боеприпасов, в частности к броневым конструкциям, которые могут быть применены в индивидуальных и транспортных средствах защиты от воздействия пуль стрелкового оружия и высокоэнергетических осколков поля боя, а также может использоваться в различных областях промышленности и техники - в атомной, машиностроении, банковском деле и др.

Известна многослойная бронепреграда (патент РФ №2393416; МПК F41H 5/04; опубл. 27.06.2010 г.), предназначенная для защиты от бронебойных пуль стрелкового оружия.

Бронепреграда представляет собой трехслойную конструкцию, содержащую подложку, слой примыкающих друг к другу керамических пластин и наружную облицовку. Керамические пластины выполнены размером от 45×45 до 100×100 мм из реакционносвязанного карбида кремния плотностью 2,9-3,1 г/см3, микротвердостью 26-29 ГПа, имеют механически обработанную поверхность на толщину 0,05-1,5 мм и насечки на поверхности в виде сетки. Керамические пластины скреплены с наружной облицовкой, подложкой и между собой в слое, в местах примыкания их торцов друг к другу, с помощью герметика. Пластины смещены в слое относительно друг друга на половину их габаритного размера. Подложка выполнена из алюминиевого сплава или титана, или органокомпозита на основе высокомодульной органической ткани или их комбинации. Облицовка выполнена из двух слоев высокомодульной органической ткани, пропитанной клеем на эпоксидном связующем. Толщина слоя герметика между керамическими пластинами не превышает 0,4 мм.

Недостатками такой бронепреграды является следующее:

1. Данное техническое решение позволяет изготовить бронезащиту, обеспечивающую защиту от пуль 6а класса по ГОСТ Ρ 50744-95, ГОСТ Ρ 50963-96, при этом бронезащита имеет удовлетворительную поверхностную плотность, но большую толщину, что неприемлемо при использовании ее в малогабаритных конструкциях.

2. Данное техническое решение не позволяет защитить объекты от пуль калибра более 7,62 мм и высокоэнергетических осколков поля боя.

Известна многослойная бронепреграда (патент РФ №2180426; МПК F41H 5/04; опубл. 10.03.2002 г.), содержащая подложку из алюминиевого сплава, слой керамических пластин из оксида алюминия, примыкающих одна к другой, и наружную облицовку, склеенные между собой. Керамические пластины скреплены с наружной облицовкой, подложкой и между собой в слое в местах примыкания их торцов один к другому с помощью клея, а наружная облицовка выполнена из двух слоев ткани, например стеклоткани. Толщина керамических пластин составляет 0,8-1,2 толщины подложки, при этом подложка выполнена из алюминиевого сплава с пределом прочности не менее 340 МПа.

Недостатком этой многослойной бронепреграды является следующее:

1. Невысокая стойкость к бронебойным пулям крупнокалиберного стрелкового оружия.

2. Большая трудоемкость и длительность ремонта в случае разрушения.

Наиболее близким аналогом является бронезащитный элемент (патент РФ №2072083; МПК F41H 1/02, F41H 5/04; опубл. 20.01.1997 г.), предназначенный для защиты от воздействия пуль стрелкового оружия.

Бронезащитный элемент представляет собой конструкцию, содержащую керамический слой на подложке, по краям керамического слоя установлены шарниры, а жесткость подложки меняется от центра краям, наименьшая - в центре, наибольшая - в зоне шарниров. Подложка может выполняться как однослойной, так и многослойной. Керамический слой и подложка могут быть заключены в вязкую на удар оболочку. Бронезащитный элемент может быть установлен на мягкую демпфирующую прокладку. Такой бронезащитный элемент не пробивается при поражении бронебойно-зажигательной пулей Б-32 калибра 7,62 мм со скоростью до 750 м/с (5а класс защиты ГОСТ Ρ 50963-96).

Недостатками такого бронезащитного элемента является следующее:

1. Сложность изготовления и ремонта, обусловленные, в том числе, наличием шарниров.

2. Невысокая стойкость к бронебойным пулям крупнокалиберного стрелкового оружия и высокоэнергетическим осколкам поля боя.

Задачей изобретения является разработка надежной защиты объекта от воздействия мм пуль до калибра 12,7 и высокоэнергетических осколков поля боя, с поверхностной плотностью не более 90 кг/м2 и толщиной не более 23 мм.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение защитных свойств бронезащитной преграды за счет поджатая подложки к бронеэлементу под усилием, что позволяет более эффективно разрушать сердечник пули при пробитии керамического слоя с дополнительным эффектом ее разворота и заклинивания.

Технический результат достигается тем, что в бронезащитной преграде, содержащей керамический элемент и подложку, заключенные в облицовку, керамический элемент имеет остаточные напряжения, материал подложки выбирается из условия непревышения предела прочности при растяжении материала при приложении усилия поджатия с учетом кривизны керамического элемента или подложки. Подложка может быть выполнена однослойной из стали с пределом прочности при растяжении σв=0,4×109-2,5×109 Па. Также подложка может быть выполнена многослойной, при этом тыльный слой подложки выполнен из стали с пределом прочности при растяжении σв=0,4×109-2,5×109 Па, а остальные слои выполнены из материала, плотность которого меньше, чем плотность материала тыльного слоя подложки. При кинетической энергии пули ≤3,5 кДж количество слоев подложки - два, при кинетической энергии пули ≥3,5 кДж - подложка содержит более 2-х слоев. Облицовка выполнена из материала с прочностью σ≥50 МПа, толщиной 0,2-2,5 мм. Керамический элемент заневоливается облицовкой. Керамический слой и подложка склеены между собой под усилием, приложенным к подложке со стороны примыкания ее к керамическому элементу. Подложка установлена на мягкую демпфирующую подкладку.

Подложка бронезащитной преграды выполнена однослойной или комбинированной в зависимости от требуемого уровня защиты из высокопрочного металлического материала или композита и может быть изготовлена из алюминиевого сплава или титана, или стали, или органокомпозита на основе высокомодульной органической ткани или их композиций. Керамический слой может быть выполнен из любой бронекерамики, например: SiC, В4С, Al2O3, K4C, SiC+B4C.

Стойкость к воздействию бронебойно-зажигательных пуль стрелкового оружия и высокоэнергетических осколков поля боя и, как следствие, повышение надежности заявляемой защитной преграды достигается за счет того, что при воздействии пули или осколка на заневоленный с помощью облицовки керамический слой происходит эффективное воздействие на поражающий элемент за счет запасенной энергии, реализуемой в сходящемся к оси пробоины движении частиц керамического слоя. Запасание энергии «заневоленным» керамическим слоем происходит за счет энергии проникающего поражающего элемента. Благодаря высоким характеристикам упругости и прочности сопротивления при сжатии керамические материалы способны кратковременно запасать значительную часть энергии при проникании поражающего элемента. Помимо энергетической составляющей происходит перераспределение энергии на большую площадь за счет образующего конуса разрушения в керамическом слое. Одновременно с этим происходит разрушение клеевого соединения между подложкой и керамическим элементом, в результате чего предварительно поджатая к керамическому элементу подложка стремится вернуться к своему исходному состоянию, вовлекая в движение разрушенный керамический элемент, за счет дополнительных усилий со стороны керамики пуля или осколок заклиниваются, что может привести к отклонению от траектории движения поражающих элементов и способствует более эффективному их разрушению и торможению. Кроме того, за счет бокового ограничения керамического элемента облицовкой и соседними бронезащитными элементами уменьшается (исключается) разгрузка (краевые эффекты) в керамическом слое. Образующиеся вторичные осколки улавливаются подложкой. Окончательно демпфирование удара и снижение «гидроудара», например, на тело человека, осуществляются мягкой подкладкой.

На рисунках представлены примеры исполнения бронезащитной преграды. На фиг. 1 - изображена бронезащитная преграда с керамическим слоем определенного радиуса, на фиг. 2 - изображена изображена бронезащитная преграда с керамическим слоем прямого профиля до сборки, на фиг. 3 - изображена бронезащитная преграда с керамическим слоем прямого профиля после сборки; где 1 - керамический слой, 2 - подложка, 3 - облицовка, 4 - демпфирующая подкладка.

В качестве примеров конкретного исполнения бронезащитной преграды предложены следующие:

1. Для защиты от бронебойно-зажигательной пули калибра 12,7 мм фронтальный керамический слой 1 выполнен из карбида бора толщиной 9 мм, радиусом 220 мм. Подложка 2 имеет прямой профиль, выполнена из стали 12Х18Н10Т толщиной 7 мм с пределом прочности при растяжении σв=0,64×109 Па. Склеивание происходит посредством приложения усилия со стороны подложки 1, которая имеет прямой профиль, и поджатия ее к керамическому слою 1, при этом подложка принимает форму керамического слоя (фиг. 1). В результате этого в керамическом слое 1 возникают остаточные напряжения. Облицовка 3 для фиксации фронтального керамического слоя 1 выполнена из стали 12Х18Н10Т толщиной 1 мм. Поверхностная плотность брони составляет 84,9 кг/м2.

2. Для защиты от пули Б-32 калибра 7,62 мм фронтальный керамический слой 1 выполнен из карбида бора толщиной 7 мм, радиусом 220 мм. Подложка 2 имеет прямой профиль, выполнена многослойной: слой, прилегающий к керамике - из алюминиевого сплава толщиной 2 мм, тыльный слой - из стали 12Х18Н10Т толщиной 2 мм с пределом прочности при растяжении σв=0,64×109 Па. Склеивание происходит посредством приложения усилия со стороны подложки 1, которая имеет прямой профиль, и поджатия ее к керамическому слою 1, при этом подложка принимает форму керамического слоя (фиг. 1). В результате этого в керамическом слое 1 возникают остаточные напряжения. Облицовка 3 для фиксации фронтального керамического слоя 1 выполнена из стали 12Х18Н10Т толщиной 1 мм. Поверхностная плотность брони составляет - 40,9 кг/м2.

3. Для защиты от пули Б-32 калибра 12,7 мм фронтальный керамический слой 1 выполнен из карбида кремния толщиной 11 мм, имеет прямой профиль (фиг. 2). Подложка 2 имеет радиус 200 мм, выполнена многослойной: слой, прилегающий к керамике - из алюминиевого сплава толщиной 3 мм, тыльный слой - из стали 12Х18Н10Т толщиной 3 мм с пределом прочности при растяжении σв=0,64×109 Па. Склеивание происходит посредством приложения усилия со стороны подложки 1, имеющей радиус 200 мм, и поджатия ее к керамическому слою 1, при этом подложка принимает форму керамического слоя (фиг. 3). В результате этого в керамическом слое 1 возникают остаточные напряжения. Облицовка 3 для фиксации фронтального керамического слоя 1 выполнена из стали 12Х18Н10Т толщиной 1 мм. Поверхностная плотность брони составляет - 67,5 кг/м2.

Заявляемая конструкция позволяет решить поставленную задачу по разработке надежной бронезащитной преграды от воздействия бронебойно-зажигательных пуль стрелкового оружия, высокоэнергетических осколков поля боя и получить новый технический результат.

Проведенные испытания на моделях подтвердили заявляемый технический результат.


БРОНЕЗАЩИТНАЯ ПРЕГРАДА
БРОНЕЗАЩИТНАЯ ПРЕГРАДА
БРОНЕЗАЩИТНАЯ ПРЕГРАДА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 151-160 из 259.
10.04.2016
№216.015.2ffd

Датчик предельных ускорений

Изобретение относится к области приборостроения, а именно - к инерционным датчикам порогового действия, осуществляющим регистрацию и запоминание в автономном режиме (без источника электропитания) информации о достижении ускорением заданных предельных уровней. Датчик предельных ускорений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580902
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3079

Прибор для подрыва пиросредств

Изобретение относится к системам инициирования пиросредств. Прибор для подрыва пиросредств содержит микроконтроллер, источник энергии, ключи, разделенные на две группы, и электровзрывные сети, при этом одна группа ключей выполнена в виде сильноточных и слаботочных полупроводниковых ключей, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580110
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.317f

Прибор для подрыва пиросредств

Изобретение относится к системам инициирования пиросредств. Прибор для подрыва пиросредств содержит микроконтроллер, источник энергии, ключи и электровзрывные сети, разделенные на две группы, при этом одна группа ключей выполнена в виде сильноточных и слаботочных полупроводниковых ключей, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580111
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.31f8

Корпус генератора импульсных напряжений

Изобретение относится к импульсной высоковольтной технике и может быть использовано в составе высоковольтного оборудования. Сущность изобретения: корпус генератора импульсных напряжений, содержащий аппаратуру генератора импульсных напряжений, заполненный диэлектрической жидкостью, выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580101
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3226

Помехоподавляющий фильтр

Изобретение относится к электротехнике и электронике и может быть использовано для подавления высокочастотных или импульсных помех в электрических цепях. Достигаемый технический результат - расширение частотного диапазона при увеличении подавления помех. Помехоподавляющий фильтр содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580427
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.323d

Способ локализации высокотоксичных и экологически опасных веществ в горной выработке при взрывных работах

Изобретение относится к технике защиты окружающей среды от опасного и вредного воздействия высокотоксичных и экологически опасных веществ и может быть использовано для предотвращения последствий аварийных ситуаций при проведении в горной выработке взрывных работ с зарядами или взрывными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580331
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3297

Генератор высоковольтных импульсов

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для создания наносекундных компактных генераторов. Достигаемый технический результат - уменьшение искажений выходного импульса генератора путем подавления высокочастотных колебаний переходного процесса....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581016
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.32fe

Установка для высокотемпературных механических испытаний объектов цилиндрической формы

Изобретение относится к механическим испытаниям объектов, а именно к устройствам для испытаний объектов на вибронагружение в различных средах при высоких температурах и давлениях. Установка содержит индукционный нагреватель, включающий водоохлаждаемую катушку в виде спирали, выполненной с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582270
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.3339

Упругий элемент липатова

Изобретение относится к области машиностроения. Упругий элемент выполнен в виде гибкого упругого стержня с закрепленными концами. Центральная часть имеет возможность больших упругих перемещений. Заданная форма предварительно придана упругой линии стержня путем частичного или полного прилегания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582324
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.3375

Способ изготовления трубчатых элементов из материала металлорезины и пресс-форма для его реализации

Изобретения относятся к области обработки металлов давлением. Способ изготовления трубчатых элементов из материала МР включает получение отрезков проволоки в виде растянутых спиралей. Формируют заготовку в виде рулона с отверстием. Размещают заготовку в пресс-форме и прессуют ее за два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582169
Дата охранного документа: 20.04.2016
Показаны записи 151-160 из 222.
10.04.2016
№216.015.2ffd

Датчик предельных ускорений

Изобретение относится к области приборостроения, а именно - к инерционным датчикам порогового действия, осуществляющим регистрацию и запоминание в автономном режиме (без источника электропитания) информации о достижении ускорением заданных предельных уровней. Датчик предельных ускорений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580902
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3079

Прибор для подрыва пиросредств

Изобретение относится к системам инициирования пиросредств. Прибор для подрыва пиросредств содержит микроконтроллер, источник энергии, ключи, разделенные на две группы, и электровзрывные сети, при этом одна группа ключей выполнена в виде сильноточных и слаботочных полупроводниковых ключей, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580110
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.317f

Прибор для подрыва пиросредств

Изобретение относится к системам инициирования пиросредств. Прибор для подрыва пиросредств содержит микроконтроллер, источник энергии, ключи и электровзрывные сети, разделенные на две группы, при этом одна группа ключей выполнена в виде сильноточных и слаботочных полупроводниковых ключей, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580111
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.31f8

Корпус генератора импульсных напряжений

Изобретение относится к импульсной высоковольтной технике и может быть использовано в составе высоковольтного оборудования. Сущность изобретения: корпус генератора импульсных напряжений, содержащий аппаратуру генератора импульсных напряжений, заполненный диэлектрической жидкостью, выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580101
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3226

Помехоподавляющий фильтр

Изобретение относится к электротехнике и электронике и может быть использовано для подавления высокочастотных или импульсных помех в электрических цепях. Достигаемый технический результат - расширение частотного диапазона при увеличении подавления помех. Помехоподавляющий фильтр содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580427
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.323d

Способ локализации высокотоксичных и экологически опасных веществ в горной выработке при взрывных работах

Изобретение относится к технике защиты окружающей среды от опасного и вредного воздействия высокотоксичных и экологически опасных веществ и может быть использовано для предотвращения последствий аварийных ситуаций при проведении в горной выработке взрывных работ с зарядами или взрывными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580331
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3297

Генератор высоковольтных импульсов

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для создания наносекундных компактных генераторов. Достигаемый технический результат - уменьшение искажений выходного импульса генератора путем подавления высокочастотных колебаний переходного процесса....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581016
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.32fe

Установка для высокотемпературных механических испытаний объектов цилиндрической формы

Изобретение относится к механическим испытаниям объектов, а именно к устройствам для испытаний объектов на вибронагружение в различных средах при высоких температурах и давлениях. Установка содержит индукционный нагреватель, включающий водоохлаждаемую катушку в виде спирали, выполненной с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582270
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.3339

Упругий элемент липатова

Изобретение относится к области машиностроения. Упругий элемент выполнен в виде гибкого упругого стержня с закрепленными концами. Центральная часть имеет возможность больших упругих перемещений. Заданная форма предварительно придана упругой линии стержня путем частичного или полного прилегания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582324
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.3375

Способ изготовления трубчатых элементов из материала металлорезины и пресс-форма для его реализации

Изобретения относятся к области обработки металлов давлением. Способ изготовления трубчатых элементов из материала МР включает получение отрезков проволоки в виде растянутых спиралей. Формируют заготовку в виде рулона с отверстием. Размещают заготовку в пресс-форме и прессуют ее за два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582169
Дата охранного документа: 20.04.2016
+ добавить свой РИД