Защитный блок для бронежилета

Предложение на полезную модель относится к области средств индивидуальной бронезащиты личного состава, в частности к бронежилетам 1 и 2 класса защиты от воздействия осколков снарядов (гранат).
Известен бронежилет (патент России на изобретение №2229087 от 20.05.2004 МКП F41H 1/02), состоящий из соединенных разъемными плечевым и боковым креплениями грудной и спинной секций, каждая из которых представляет собой чехол, внутри которого расположены слоистый защитный пакет, включающий баллистическую ткань, помещенный в гибкий водонепроницаемый чехол, и монтажная плата, на которой закреплены на обоих сторонах по типу рыбьей чешуи в двух взаимно перпендикулярных направлениях карманы под броневые пластины. Недостатком данного бронежилета является его избыточная масса, несовершенная конструкция защитных блоков (по типу рыбьей чешуи, как в бронежилетах серии 6Б5, давно снятых со снабжения).
Известен также бронежилет (патент России на изобретение №2285887 от 20.10.2006 МКП F41H 1/02), содержащий чехол с расположенными внахлест бронепластинами в карманах и подложку. Недостатком данного бронежилета является его избыточная масса, несовершенная конструкция защитных блоков (по типу рыбьей чешуи, как в бронежилетах серии 6Б5, давно снятых со снабжения).
Известен также бронежилет (патент России на изобретение №2259533 от 27.08.2005 МКИ F41H 1/02), содержащий размещенные в чехлах и соединенные крепежно-регулировочными элементами спинную и грудную секции, выполненные в виде набора защитных элементов, каждый из которых состоит из последовательно размещенных бронепластины, пакета баллистической ткани из высокомодульного волокна и демпфирующего элемента. Бронепластина выполнена из высокопрочной стали. Недостатком данного бронежилета являются его низкие защитные характеристики (не защищает от пуль с термоупрочненным сердечником, наблюдается заброневая контузионная травма при непробитии защиты выше 2-й степени), амортизационно-демпферные свойства данного бронежилета требуют улучшения.
Известен также бронежилет (патент России на изобретение №99140 от 25.6.2010 МКИ F41H 1/02), в котором противопульный модуль состоит из трех блоков (блока с матрицей из вязкоупругого сплава, имеющей сотовую геометрию со сквозными угловыми отверстиями, металлической пластины с несквозными отверстиями, блока из двух разнородных тканевых пакетов; пластины из ударного полистирола с десятислойным пакетом). Недостатком данного бронежилета является его низкие защитные характеристики (наблюдаются случаи рикошета пуль, пробитие защитного модуля).
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату предлагаемой полезной модели является защитный блок спинной секции защитного бронежилета (патент России на изобретение №2014103607 от 10.08.2015 МКИ F41H 1/02), имеющий грудную и спинную секции, отличающийся тем, что в указанных секциях размещаются различные по конструкции защитные блоки. Защитный блок спинной секции выполнен комбинированным и состоит из пяти модулей: первого, состоящего из 5 слоев высокомодульной ткани Русар; второго, состоящего из 20 простеганных слоев ткани арт.11938; третьего, состоящего из 10 слоев высокомодульной ткани Русар; четвертого, состоящего из 25 слоев простеганной ткани арт.11938 и пятого (амортизационно-демпферного) модуля, выполненного по комбинированной схеме и состоящего из 10 слоев высокомодульной ткани из некрученого волокна, склеенных пленкой из полиэтилена и пропитанных полимерным связующим; 10 слоев микрофиламентных параарамидных нитей с линейной плотностью 29,4 текс, пропитанных полимерным связующим; пластины из ударного полистирола толщиной 8 мм со скрепленным на клеевой основе десятислойным пакетом из высокомодульной ткани ТСВМ-2.
Недостатком данного защитного блока бронежилета является не достаточные защитные характеристики от осколков осколочно-фугасных снарядов НАТО производства 2015-2020 г.г.
Сущность предлагаемого полезной модели состоит в том, что защитный блок бронежилета состоит из противорикошетного 10-слойного высокомодульного тканевого пакета (1), двух защитных модулей и демпферного модуля (фиг. 1). Первый модуль (2) выполнен по комбинированной схеме и состоит из 15 слоев высокомодульной арамидной ткани (2а) из некрученого волокна, склеенных пленкой из полиэтилена и пропитанных полимерным связующим; 15 слоев микрофиламентных парарамидных нитей (2б) с линейной плотностью 29,4 текс, пропитанных полимерным связующим.
Второй модуль состоит из панели (3) на основе волокон сверхвысокомодульного полиэтилена (СВМПЭ) толщиной 10 мм.
Амортизационно-демпферный модуль (4) выполнен в виде пластины из ударопрочного полистирола (4а) толщиной 10 мм со скрепленным на клеевой основе десятислойным пакетом (4б) из высокомодульной ткани Русар и профильных полос из упругого материала (типа изолона ППЭ) - 4в.
Последний модуль предназначен для гашения динамических нагрузок, возникающих при воздействии средств поражения на защитные элементы и снижения степени заброневой контузионной травмы до второй степени по ГОСТ Р 50744 (с изменениями), а также для вентиляции поджилетного пространства бронежилета.
Отличительными признаками от прототипа является общая конструкция защитного блока бронежилета и составляющих защитных элементов. Достижение технического результата применения данной полезной модели заключается в повышении защитных свойств защитного блока и бронежилета в целом при заданных массовых параметрах при воздействии осколков боеприпасов.
Осуществление полезной модели заключается в следующем.
При попадании осколка в защитный блок бронежилета и при пробитии 10-слойного тканевого пакета он взаимодействует с первым модулем, в результате чего происходит замедление скорости движения осколка, изменение направления его движения.
При пробитии первого модуля защитного блока осколок взаимодействует с вторым модулем защиты. Панель на основе волокон сверхвысокомодульного полиэтилена при взаимодействии с осколком активно диссипирует его энергию движения и значительно снижает потенциальный пробивной импульс.
При непробитии данной панели осколком амортизационно-демпферный модуль гасит динамические нагрузки, возникающие при воздействии средств поражения на защитные элементы и снижает степень заброневой контузионной травмы.
Результаты вычислительных экспериментов по оценке взаимодействия различных осколков защитным блоком бронежилета предложенной конструкции коррелируют с данными экспериментов и подтверждают достаточно высокие защитные свойства полезной модели для всего ряда осколочного потока. Конечно-элементная модель взаимодействия в системе «осколок - защитный блок - имитатор биообъекта» представлена на фиг. 2, где обозначены 5 - осколок; 6 - защитный блок (модули 1 и 2); 7, 8 - амортизационно-демпферный модуль; 9 - желатиновый блок. На фиг. 3 представлены характер разрушения защитного блока при внедрении осколка (а) и характер изменение давления (б). На фиг. 4 представлены графические зависимости величин скорости (а), перемещения (б) и давления (в) в функции от времени.
Таким образом, достижение технического результата применения данной полезной модели заключается в повышении защитных свойств защитного блока и бронежилета в целом при заданных массовых параметрах при воздействии осколков боеприпасов.