Подложка подтулейного устройства защитного бронешлема

Предложение на полезную модель относится к области средств индивидуальной бронезащиты (СИБ) человека от огнестрельного оружия и воздействия избыточного давления воздушной ударной волны (ВУВ).
Предложение на полезную модель направлено на решение задачи по повышению эффективности защитной функции бронешлема (БШ), в частности на повышение амортизационно-демпфирующих свойств конструкции для защиты от взрывной травмы головы (ВТГ) человека путем реализации резонансно-волнового способа защиты от ударных нагрузок, сущность которого заключается в смещении собственных частот колебаний элементов конструкции бронешлема в сторону более высоких частот, где спектральная плотность указанных нагрузок наименьшая [1].
В существующих конструкциях БШ наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату являются подтулейные устройства общевойсковых защитных бронешлемов СШ-68, 6Б6, 6Б7, 6Б7-1М [2].
Недостатком данных подтулейных устройств, представляющих собой систему подвесных ременных лент, предназначенных для выбора амортизационно-демпфирующего зазора между головой и корпусом бронешлема, является невозможность обеспечения необходимого уровня диссипации и рассеяния волновой энергии ударного давления, возникающего при соударении осколка или пули с бронешлемом и его непробитии, и воздействии избыточного давления ВУВ.
Предлагается в существующую конструкцию подтулейного устройства БШ дополнительно разместить подложку, состоящую из трех частей треугольной формы, выполненную из композитного материала толщиной 4 мм, включающую матрицы из суспензионного поливинилхлорида ПВХ-С, с размещенными в них вертикально расположенными одностенными углеродными нанотрубками (УНТ), находящуюся в трех чехлах, закрепленных на ременных лентах штатного подтулейного устройства, расположенную в местах защиты наиболее чувствительных к воздействию ударного давления частей головы человека и обеспечения необходимого воздухообмена.
Сущность предлагаемой модели поясняется чертежом (фиг. 1).
Отличительным признаком от прототипа является трехсекционная конструкция заявляемой подложки, состоящей из композитного материала, включающего матрицы суспензионного поливинилхлорида ПВХ-С марки 7059 (1), с размещенными в них добавками от 0,6 до 0,8% массы вертикально расположенных одностенных УНТ марки «Таунит-М» чистотой > 98% (2), между которыми промежутки заполнены полидиметилсилоксаном (3), обеспечивающим однородность композита, трех чехлов (4) крепления подложки к ременным лентам (5) подтулейного устройства в местах защиты частей головы человека, наиболее чувствительных к воздействию ударного давления и обеспечения необходимого воздухообмена.
Заявляемая трехсекционная композитная подложка, ее толщина, конструкция и размещение в БШ позволяют наиболее полно реализовать резонансно-волновой способ защиты от ВТГ человека, экипированного бронешлемом.
На фиг. 2 приведен график спектральных плотностей ударного давления для различных длительностей протекания волнового процесса (1) - Δτ = 0,1 мс, (2) - Δτ = 0,3 мс, (3) - Δτ = 0,5 мс, (4) - Δτ = 0,8 мс и спектров собственных частот упругих колебаний подтулейного устройства с предлагаемой композитной подложкой. Как видно из графика спектр собственных частот элементов подтулейного устройства с композитной подложкой смещается в сторону более высоких частот по сравнению со штатной конструкцией на 3,0-5,8 КГц.
Из графика фиг. 3 видно, что собственные колебания для подтулейного устройства с предлагаемой композитной подложкой (2) в интервале времени 0,2-0,3 мс на 50% меньше, чем для штатной конструкции (1). Для предлагаемой конструкции подложки колебания затухают по времени в два раза быстрее и имеют меньшую начальную амплитуду, чем для штатной конструкции подтулейного устройства БШ.
Таким образом, применение заявляемой подложки подтулейного устройства БШ из композита, содержащего полимер ПВХ-С марки 7059 с добавлением 0,6-0,8% от массы одностенных УНТ марки «Таунит-М» чистотой > 98%, позволяет наиболее полно реализовать резонансно-волновой способ защиты от ударного давления, возникающего при соударении осколка или пули с бронешлемом при его непробитии, воздействии ВУВ, и снизить степень ВТГ человека.
Результаты стрельб по БШ с предложенной конструкцией подложки подтулейного устройства подтвердили повышение его амортизационно-демпфирующих свойств.
Список источников
1. Голованов О.А., Курков Д.С. Резонансно-волновой способ защиты автономных управляющих систем высокоточных боеприпасов от ударных нагрузок. - Вопросы оборонной техники. - Серия 16. - Вып. №5-6 (95-96). - М.: НТЦ «Информтехника». - С.52…60.
2. Средства индивидуальной бронезащиты (Руководство службы). - М.: ГРАУ МО РФ. - 2004. - 80 с.