КОМПОЗИТНАЯ БРОНЯ С ДИСКРЕТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
COMPOSITE ARMOR WITH DISCRETE ELEMENTS

Изобретение относится к средствам защиты от бронебойных пуль, в частности к используемой для этой цели композитной броне.
Известны различные виды композитной брони, например композитная броня по патенту США №5972819, МКИ С04В 35/10, Нкл. 501/127, публ. 1999 г. Эта броня содержит дробящее-отклоняющий и задерживающий слои. Дробяще-отклоняющий слой состоит из отдельных дискретных корундовых элементов, выполненных в виде цилиндров с выпуклыми торцами. Задерживающий слой выполнен на основе армидных (Kevlar) или полиэтиленовых волокон (Dyneema) и полимерной матрицы. Недостатками данной композитной брони является то, что материалы на основе армидных и полиэтиленовых волокон является слишком дорогостоящим, а также ограниченные защитные возможности брони, которая может использоваться против пуль только определенного калибра.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по назначению и совокупности существенных признаков является композитная броня, известная из патента РФ №2329455 МПК, F41H 5/04, опубл. 20.07.2008 (заявка №2007102646, 24.01.2007). Эта броня содержит дробяще-отклоняющий слой, состоящий из дискретных элементов, выполненных из корунда или керамики в виде перпендикулярных к плоскости брони цилиндрических частей с одним верхним или двумя верхним и нижним выпуклыми торцами и расположенных в соприкосновении между собой своими цилиндрическими частями, образуя между каждой тройкой соседних дискретных элементов полости, расположенного в указанных полостях связующего состава на основе полимеров и задерживающего слоя, выполненного из алюминиевого сплава или стали, причем дробяще-отклоняющий и задерживающий слои могут быть размещены с зазором более 1 мм или между дробяще-отклоняющим и задерживающим слоями размещен материал с модулем упругости при сжатии менее 40 ГПа.
Это техническое решение принято в качестве наиболее близкого аналога заявленного изобретения. Недостатком этого технического решения является то, что броня имеет недостаточно широкий диапазон своей живучести, так как способна обеспечивать защиту от бронебойных пуль только определенного небольшого калибра. Объясняется это тем, что для защиты от бронебойных пуль большого калибра требуется увеличение размеров дискретных элементов дробяще-отклоняющего слоя брони, а именно диаметра их цилиндрической части. Однако увеличение диаметра цилиндрической части дискретных элементов приводит к увеличению размеров полости (зазора), которая образуется между каждыми тремя соседними дискретными элементами, прилегающими друг к другу своими цилиндрическими поверхностями с образованием указанной полости. Чем больше калибр пули, тем большего диаметра требуются дискретные элементы и тем больше будут размеры указанных полостей. Через эти полости композитной брони возможно проникновение бронебойных пуль меньшего калибра, чем те пули большого калибра, на которые рассчитана броня. Причем защитные свойства брони в местах, где расположены полости, существенно снижаются и при попадании в них пуль большого калибра, снижая живучесть брони в целом.
Задачей предложенного изобретения является устранение указанного недостатка, а именно расширение защитных возможностей брони в плане обеспечения защитных свойств как при использовании броневых пуль крупного калибра, например 12.7, 14.5, так и мелкого калибра, например 5.45, дополнительно предложены следующие отличительные от этого аналога существенные признаки: «снабжена корундовой или керамической крошкой, расположенной в связующем составе с образованием однородной массы. Эта задача решается тем, что в композитной броне с дискретными элементами, имеющей общие с наиболее близким аналогом существенные признаки, а именно: «дробяще-отклоняющий слой, состоящий из дискретных элементов, выполненных в виде перпендикулярных к плоскости брони цилиндрических частей с одним верхним или двумя верхним и нижним выпуклыми торцами и расположенных в соприкосновении между собой своими цилиндрическими частями, образуя между каждой тройкой соседних дискретных элементов полости, расположенного в указанных полостях связующего состава на основе полимеров и задерживающего слоя, выполненного из алюминиевого сплава или стали, причем дробяще-отклоняющий и задерживающий слои могут быть размещены с зазором более 1 мм, или между дробяще-отклоняющим и задерживающим слоями размещен материал с модулем упругости при сжатии менее 40 ГПа.
Технический результат от использования предложенной брони заключается в том, что наиболее уязвимые места брони, особенно для пуль малого калибра, а именно полости, образованные между цилиндрическими частями каждой тройкой дискретных элементов, после заполнения их связующим составом с примесью корундовой или керамической крошки и его застывания существенно повышается стойкость указанных уязвимых мест брони. Крошка придает связующему составу необходимую стойкость при воздействии пули, при этом сохраняется необходимый уровень упругопластических свойств дробяще-отклоняющего слоя в целом, т.е. сохраняется эффект рассеивания энергии пули в плоскости брони.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
фиг.1 - вид сбоку в разрезе композитной брони с дискретными элементами;
фиг.2 - фотография, на которой изображены дискретные элементы;
фиг.3 - общий вид сверху на дробяще-отклоняющий слой композитной брони с дискретными элементами.
Композитная броня с дискретными элементами включает в себя дробяще-отклоняющий слой 1, состоящий из дискретных элементов 2, выполненных в виде перпендикулярных к плоскости брони цилиндрических частей 3 с одним верхним или двумя верхним и нижним выпуклыми торцами 4 и расположенных с соприкосновением между собой своими цилиндрическими частями 3, образуя между каждой тройкой соседних дискретных элементов 2 полости 5, расположенного в указанных полостях 5 связующего состава 6 на основе полимеров, и задерживающего слоя 7, выполненного из алюминиевого сплава или стали, причем дробяще-отклоняющий 1 и задерживающий слои 7 могут быть размещены с зазором 8 и размером более 1 мм, или между дробяще-отклоняющим 1 и задерживающим слоями 7 размещен материал с модулем упругости при сжатии менее 40 ГПа. Причем связующий состав 6 снабжен корундовой или керамической крошкой 9, смешанной со связующим составом 6 с образованием однородной массы.
Устройство работает следующим образом.
При попадании пули в наиболее уязвимые места брони, а именно в полости 5, образованные между цилиндрическими частями 3 каждой тройкой дискретных элементов 2, происходит более эффективное гашение энергии пули за счет ее взаимодействия со связующим составом 6, в котором имеется корундовая или керамическая крошка 9, повышающая прочностные и жесткостные свойства связующего 6. Причем сохраняется необходимый уровень упругопластических свойств дробящее-отклоняющего 1 слоя в целом, т.е. сохраняется эффект рассеивания энергии пули в плоскости брони. Таким образом, указанные наиболее уязвимые места брони защищены от проникновения пуль малого диаметра и при этом сохраняется стойкость брони при попадании пуль большего диаметра. Предложенное техническое решение позволяет произвести увеличение диаметра дискретных элементов брони с целью обеспечения восприятия ею пуль большего калибра, при этом обеспечивая ее стойкость против пуль небольшого диаметра.
В предложенном техническом решении при попадании пули в дискретный элемент 2 брони обеспечивается уменьшение зоны разрушения соседних дискретных элементов за счет того, что связующий состав 6 с керамической крошкой 9 сохраняет определенный уровень своей податливости, т. е. не является жестким.