БРОНЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ БАЛЛИСТИЧЕСКИХ ПОРАЖАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Область техники, к которой относится предлагаемая полезная модель
Предлагаемая полезная модель относится к композитной броне для защиты от баллистических поражающих элементов, в частности, к броне, содержащей слои из гранул, выполненных из высокоплотного материала, предназначенной для защиты от прилетающих поражающих элементов и используемой самостоятельно или в качестве дополнительно накладываемой (навесной) брони.
Предпосылки создания предлагаемой полезной модели
Броня для защиты от баллистических поражающих элементов того типа, к которому относится предлагаемая полезная модель, раскрывается, например, в публикации WO 2010/053611 и содержит два броневых слоя из керамических шариков, заключенных в матрицу из полимерного материала для распределения по более обширной области кинетической энергии и момента от ударного воздействия поражающих элементов.
В публикации IL 163183 раскрывается другая броня для защиты от баллистических поражающих элементов, которая содержит совокупность продольных элементов в виде плотно упакованного массива, при этом упомянутые элементы в этом массиве отделены друг от друга непрерывным зазором.
В публикации US 3.813.281 раскрывается композитная гибкая броня для защиты от баллистических поражающих элементов, содержащая слои жестких пластинок, которые разделены сжимаемым пенным материалом, содержащим в себе газовые пузырьки. Прилетающий с высокой скоростью поражающий элемент, ударяющий в пластинку в одном слое, сжимает и вытесняет газ из пузырьков в пенном материале, который при этом поглощает и рассеивает кинетическую энергию.
В публикации US 2012/0318130 (на имя заявителя по предлагаемой полезной модели) раскрывается обеспечивающая баллистическую защиту конструкция, содержащая передний броневой гранулонаполненный слой, выполненный с возможностью быть обращенным в сторону потенциальной баллистической угрозы, и расположенный за ним задний броневой гранулонаполненный слой, при этом каждый из этих броневых гранулонаполненных слоев содержит совокупность гранул, которые могут быть выполнены из керамического материала и имеют цилиндрические тела, продольные оси которых в обоих этих броневых гранулонаполненных слоях параллельны друг другу, при этом гранулы расположены в матрице из связующего материала в виде сотового узора, при этом взаимное расположение этих броневых гранулонаполненных слоев таково, что все внутренние пустоты (то есть, такие пустоты, которые окружены гранулами со всех сторон) каждого броневого гранулонаполненного слоя полностью перекрываются такими областями другого броневого гранулонаполненного слоя, которые не содержат таких пустот, при этом эти два броневых гранулонаполненных слоя разделены промежуточным слоем, толщина которого такова, и материал, из которого он изготовлен, таков, что задний броневой слой обеспечивает жесткую поддержку для переднего броневого слоя.
Обеспечивающая баллистическую защиту конструкция, описанная в указанной публикации, как оказалось, обладает особыми достоинствами, которые состоят в ее способности обеспечивать ту же степень баллистической защиты, что и броня, имеющая один броневой гранулонаполненный слой, но при этом общая толщина такой обеспечивающей баллистическую защиту конструкции меньше, чем толщина такой брони с одним броневым гранулонаполненным слоем.
Таким образом, целью предлагаемой полезной модели является усовершенствование вышеописанной обеспечивающей баллистическую защиту конструкции и создание такой брони для защиты от баллистических поражающих элементов, которая обеспечивает такую же степень баллистической защиты при меньшей массе конструкции.
Краткое описание предлагаемой полезной модели
Согласно предлагаемой полезной модели создана обеспечивающая баллистическую защиту конструкция, содержащая передний броневой гранулонаполненный слой, выполненный с возможностью быть обращенным в сторону потенциальной баллистической угрозы, и расположенный за ним задний броневой гранулонаполненный слой, при этом каждый из этих броневых гранулонаполненных слоев содержит совокупность гранул, которые имеют форму цилиндрических тел, продольные оси которых в обоих этих броневых гранулонаполненных слоях параллельны друг другу, при этом гранулы расположены в матрице из связующего материала в виде сотового узора, при этом взаимное расположение этих броневых гранулонаполненных слоев таково, что все внутренние пустоты каждого броневого гранулонаполненного слоя полностью перекрыты такими областями другого броневого гранулонаполненного слоя, которые не содержат таких пустот, при этом эти два броневых гранулонаполненных слоя разделены промежуточным слоем, толщина которого такова, и материал, из которого он изготовлен, таков, что задний броневой слой обеспечивает жесткую поддержку для переднего броневого слоя, при этом предлагаемая обеспечивающая баллистическую защиту конструкция характеризуется тем, что большинство гранул имеют диаметр по меньшей мере 20 мм. В частности, диаметр гранул может составлять величину в диапазоне 25±5 мм.
Как следует из сказанного выше, увеличение диаметра гранул ведет к уменьшению в каждом слое общей площади, покрытой гранулами, и увеличению общей площади внутренних пустот между гранулами, поэтому уменьшается масса слоев. Увеличение внутренних пустот между гранулами для брони с единственным гранулонаполненным слоем составляло бы серьезный недостаток, так как эти пустоты означали бы отсутствие адекватной баллистической защиты, однако оно не представляет такого недостатка в обеспечивающей баллистическую защиту конструкции согласно предлагаемой полезной модели, потому что защита этих пустот в одном слое обеспечена перекрывающими их гранулами другого слоя. Кроме того, как неожиданно оказалось, при увеличении диаметра гранул можно уменьшить их высоту без ухудшения баллистической защиты, обеспечиваемой предлагаемой обеспечивающей баллистическую защиту конструкцией, общая масса которой, таким образом, может быть снова уменьшена. Таким образом, в зависимости от конкретного уровня баллистической защиты, который требуется обеспечить, высота гранул в броневом слое может быть сделана меньше 25 мм, предпочтительно - меньше 20 мм, еще более предпочтительно - в диапазоне 14±6 мм.
Упомянутый промежуточный слой выполнен с возможностью создания конструкционного ограничения для переднего и заднего броневых слоев.
Упомянутая матрица из связующего материала может быть как жесткой, так и гибкой, и в этом случае вся конструкция может быть гибкой.
Предлагаемая броня для защиты от баллистических поражающих элементов может быть выполнена таким образом, что расстояние между передним и задним броневыми слоями не больше 15% диаметра каждой гранулы.
Центры гранул в каждом из броневых гранулонаполненных слоев могут перекрываться с точками контактов между гранулами в другом броневом гранулонаполненном слое.
Каждый из броневых слоев может быть смещен относительно другого броневого слоя вдоль его ряда на расстояние, равное половине диаметра одной из гранул.
Промежуточный слой может быть выполнен из обеспечивающей баллистическую защиту ткани или металла, или же из материала упомянутой связующей матрицы.
Гранулы переднего броневого гранулонаполненного слоя могут иметь более высокую твердость, чем гранулы заднего броневого гранулонаполненного слоя.
Гранулы могут быть выполнены из материала, выбранного из группы, состоящей из алюминия, карбида кремния, карбида бора, стали ультравысокой твердости и победита (цементированного карбида вольфрама).
Гранулы могут быть выполнены из прозрачного материала, образуя прозрачную обеспечивающую баллистическую защиту конструкцию. Такие гранулы могут быть выполнены, например, из материала, выбранного из группы, состоящей из прозрачной натронной извести, прозрачного боросиликата, прозрачного оксида алюминия, прозрачного оксида магния и алюминия (шпинели), прозрачного сапфира и прозрачного оксинитрида алюминия (ALON™).
Матрица, выполненная как с возможностью связывания гранул между собою, так и с возможностью связывания броневых слоев друг с другом, может быть выполнена из прозрачного связующего материала. Такая матрица может быть выполнена, например, из связующего материала, выбранного из группы, состоящей из прозрачной полиуретановой смолы прозрачного поливинилбутирала (PVB), феноксисмолы и феноксильной смолы, или же из термопластичного материала, такого как поликарбонаты и полиамиды.
Предлагаемая обеспечивающая баллистическую защиту конструкция может удовлетворять требованиям от первого до четвертого уровней, предусмотренных Соглашением по стандартизации НАТО.
Согласно другому аспекту осуществления предлагаемой полезной модели, создается броневой модуль, содержащий обеспечивающую баллистическую защиту конструкцию, описанную выше, и корпус, который может быть жестким и в который эта обеспечивающая баллистическую защиту конструкция заключена по меньшей мере вдоль его боковых стенок, простирающихся между наружными поверхностями модуля, которые параллельны броневым гранулонаполненным слоям.
Упомянутый корпус может быть выполнен из металла (такого как алюминий), стекловолокна или кевлара.
По меньшей мере одна боковая стенка корпуса может быть снабжена выступающим участком, при этом один из броневых гранулонаполненных слоев, передний или задний, расположен с выступанием за пределы другого и находится внутри упомянутого выступающего участка.
Высота этого выступающего участка может быть по существу равной высоте находящегося в нем броневого гранулонаполненного слоя.
Выступающий участок может быть выполнен так, что его ширина составляет по меньшей мере половине диаметра одной из гранул, и/или так, что его ширина больше диаметра одной из гранул не более, чем в три раза.
Согласно рассматриваемому аспекту осуществления предлагаемой полезной модели, обеспечивающая баллистическую защиту конструкция может содержать гранулы полукруглого сечения, расположенные по краям переднего и заднего броневых гранулонаполненных слоев, при этом эти края прилегают к боковой стенке, образованной упомянутым выступающим слоем.
Предлагаемый броневой модуль может быть выполнен с возможностью разрушения поражающего элемента из карбида вольфрама (WC).
Согласно еще одному аспекту осуществления предлагаемой модели, создается броневой узел, содержащий совокупность броневых модулей, описанных выше, в котором упомянутые броневые модули расположены таким образом, что выступающие участки смежных броневых модулей перекрываются между собой.
Согласно еще одному аспекту осуществления предлагаемой модели, создается транспортное средство, содержащее совокупность бронированных модулей, описанных выше.
Согласно еще одному аспекту осуществления предлагаемой модели, создается транспортное средство, содержащее броневой узел, описанный выше.
Согласно еще одному аспекту осуществления предлагаемой модели, создается транспортное средство, содержащее прозрачную обеспечивающую баллистическую защиту конструкцию, описанную выше.
Одна или большее количество обеспечивающих баллистическую защиту конструкций могут образовывать одно или большее количество окон транспортного средства.
Упомянутые одно или большее количество окон могут быть выбраны, например, из группы, содержащей боковые окна и турельные окна башни.
Согласно еще одному аспекту осуществления предлагаемой модели, создается гибкая броня, содержащая обеспечивающую баллистическую защиту конструкцию, описанную выше, заключенную в гибкое вместилище.
Упомянутая гибкая броня может дополнительно содержать один или большее количество гибких тканевых слоев, помещенных между задним броневым гранулонаполненным слоем и упомянутым гибким вместилищем.
Упомянутые тканевые слои могут быть соединены вместе и/или по меньшей мере частично прикреплены друг к другу с помощью обеспечивающего гибкость клеящего вещества.
Гибкая броня может дополнительно содержать по меньшей мере один гибкий шарнир, обеспечивающий возможность изгибания гибкой брони между двумя ее смежными рядами, что может способствовать изгибанию гибкой брони на 180°. Упомянутый гибкий шарнир может быть выполнен из полосы гибкого материала, прикрепленного к двум смежным рядам каждого броневого гранулонаполненного слоя. Этот гибкий шарнир может быть выполнен из тканого эластомерного материала, такого как арамид, полиэстер или резина.
Краткое описание прилагаемых чертежей
Для лучшего понимания сущности предлагаемой полезной модели и ее осуществления на практике далее со ссылками на прилагаемые чертежи описываются варианты осуществления предлагаемой полезной модели, которыми объем предлагаемой полезной модели не ограничивается.
На фиг.1A в аксонометрии схематично показана обеспечивающая баллистическую защиту конструкция, содержащая два броневых гранулонаполненных слоя для использования в броне для защиты от баллистических поражающих элементов согласно предлагаемой полезной модели.
На фиг.1B обеспечивающая баллистическую защиту конструкция, проиллюстрированная на фиг.1A, схематично показана на виде сверху.
На фиг.1C на виде сверху схематично показан один броневой гранулонаполненный слой обеспечивающей баллистическую защиту конструкции, проиллюстрированной на фиг.1A и фиг.1B.
На фиг.1D обеспечивающая баллистическую защиту конструкция, проиллюстрированная на фиг.1A и фиг.1B, схематично показана на виде сбоку, согласно одному из примеров ее осуществления.
На фиг.1E в аксонометрии схематично показана одна из модификаций обеспечивающей баллистическую защиту брони согласно предлагаемой полезной модели.
На фиг.1F модификация брони для защиты от баллистических поражающих элементов, проиллюстрированная на фиг.1E, схематически показана на виде сверху.
На фиг.2 в аксонометрии схематично показана гранула обеспечивающей баллистическую защиту конструкции, проиллюстрированной на фиг.1A и фиг.1B.
На фиг.3 в аксонометрии схематично в увеличенном виде показан фрагмент обеспечивающей баллистическую защиту конструкции, проиллюстрированной на фиг.1A и фиг.1B; этот фрагмент показан при попадании в него баллистического поражающего элемента.
На фиг.4 в аксонометрии схематически показано транспортное средство, снабженное навесной броней согласно предлагаемой полезной модели.
На фиг.5 схематично показано поперечное сечение по V-V (см. фиг.4).
На фиг.6 в аксонометрии схематически показано транспортное средство, снабженное отдельной броней согласно предлагаемой полезной модели.
На фиг.7A, фиг.7B и фиг.7C схематично показаны альтернативные варианты поперечного сечения по VII-VII (фиг.6).
На фиг.8A в поперечном сечении схематично показан броневой модуль согласно предлагаемой полезной модели в одном из примеров его осуществления.
На фиг.8B на виде сбоку схематично показан броневой узел, выполненный из нескольких броневых модулей, один из которых проиллюстрирован на фиг.8A.
На фиг.8C на виде сверху схематично показано расположение гранул в броневом модуле, проиллюстрированном на фиг.8A.
На фиг.9 схематично показано расположение брони на теле человека.
На фиг.10A схематично показана броня, предназначенная для ношения на теле человека.
На фиг.10B схематично показано поперечное сечение брони, проиллюстрированной на фиг.10A.
На фиг.10C на виде сверху схематично показан броневой гранулонаполненный слой предназначенной для ношения на теле человека брони, которая проиллюстрирована на фиг.10A и фиг.10B в одной из модификаций.
На фиг.10 броня, проиллюстрированная на фиг.10A и фиг.10C и выполненная согласно модификации, проиллюстрированной на фиг.10C, схематично показана на виде сбоку.
На фиг.11A, фиг.11B и фиг.11C иллюстрируется способ изготовления обеспечивающей баллистическую защиту конструкции, проиллюстрированной на фиг.1A и фиг.1B.
Подробное описание предлагаемой полезной модели
На фиг.1A и фиг.1B изображена обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10. Показанная на этих чертежах обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 имеет два броневых гранулонаполненных слоя 12a и 12b (вместе обозначаются позицией 12) из цилиндрических гранул 14, в дальнейшем эти броневые гранулонаполненные слои будут называться передним броневым гранулонаполненным слоем и задним броневым гранулонаполненным слоем, соответственно. На фиг.1B гранулы заднего броневого гранулонаполненного слоя 12b показаны пунктиром. Следует заметить, что обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 может содержать больше двух броневых гранулонаполненных слоев, при этом по меньшей мере два из них (не обязательно передний и задний слои) выполнены как броневые гранулонаполненные слои 12a и 12b, описанные выше.
Как можно лучше видеть на фиг.2, каждая из гранул 14 имеет цилиндрический участок 16, имеющий круглое сечение с диаметром D и высотой Н, которая одинакова для всех гранул в обоих броневых гранулонаполненных слоях 12. В варианте осуществления предлагаемой полезной модели, изображенном на фиг.2, цилиндрический участок 16 составляет всю гранулу 14, которая имеет плоские передний и задний концы 18a и 18b, соответственно. Однако должно быть понятно, что гранулы могут иметь и другую форму, например, один или оба ее конца могут быть выполнены куполообразными. Могут быть использованы варианты, например, такие, как описанные в публикации IL 169230 (принадлежит заявителю по настоящей заявке) или другие подходящие варианты.
Гранулы 14 могут быть выполнены из любого высокоплотного материала, пригодного для баллистической защиты, например, для защиты от огня из малокалиберных орудий поражающими элементами шарикового типа или бронебойными снарядами; подходящим материалом может быть, например, баллистическая керамика. Предпочтительным представляется такое решение, при котором в качестве материала для гранул использован диоксид алюминия или карбид кремния. Однако могут быть использованы и другие материалы, например, карбид бора, сталь ультравысокой твердости (UHH). Гранулы 14, относящиеся к разным броневым гранулонаполненным слоям, могут быть выполнены из разных материалов. В частности, гранулы 14 переднего броневого гранулонаполненного слоя 12a могут быть выполнены из более твердого материала, чем гранулы 14 заднего броневого гранулонаполненного слоя 12b. Однако должно быть понятно, что гранулы 14 обоих броневых гранулонаполненных слоев 12 могут быть выполнены и из одного и того же материала. Кроме того, хотя обычно каждый из броневых гранулонаполненных слоев 12 содержит гранулы 14 из одного и того же материала, возможно и такое решение, при котором в каждом из броневых гранулонаполненных слоев 12 содержатся гранулы 14, выполненные из разных материалов.
Два броневых гранулонаполненных слоя 12a и 12b, содержащие гранулы 14, могут удерживаться вместе в одной общей связующей матрице, или же каждый из них может иметь свою собственную матрицу, и они могут быть собраны вместе таким образом, что размеры гранул по высоте создают общую толщину двух слоев. Во всяком случае, два слоя удерживаются и/или собраны вместе таким образом, что предотвращается их смещение друг относительно друга в направлениях, перпендикулярных направлению их толщины.
В качестве материала связующей матрицы может быть использован любой подходящий твердый или гибкий клеящий материал, в том числе (перечень не исчерпывающий) термоотверждающиеся и термопластичные материалы, такие как, например, полиуретан, полиэстер и эпоксидные смолы.
Гранулы 14 могут быть выполнены из прозрачного материала, такого как стекло, и удерживаться в прозрачной связующей матрице, благодаря чему обеспечивается возможность получения прозрачной обеспечивающей баллистическую защиту броневой конструкции для баллистической защиты тех частей бронированных транспортных средств, где требуется хотя бы некоторая обозримость.
Для скрепления гранул 14 друг с другом и прикрепления брони к поверхности, подлежащей защите, такой как, например, окно транспортного средства, может быть использована прозрачная связующая матрица, выполненная из прозрачной литьевой полимерной смолы.
В том случае, когда обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 дополнительно снабжена промежуточным слоем, располагающимся между броневыми гранулонаполненными слоями 12a и 12b, как это будет описано позже со ссылками на фиг.1D, этот промежуточный слой тоже может быть выполнен из прозрачного материала.
В прозрачной обеспечивающей баллистическую защиту конструкции, описанной выше, каждый слой может быть изготовлен, например, в соответствии с концепцией «гранулы в полиуретановой смоле» ("Pellets-in-PUR" concept) (PUR - аббревиатура от polyurethane resin - полиуретановая смола), которая описана в публикации Картона и Брукса (Carton and Brooks) "Innovative Transparent Amor Concepts" (26-й Международный симпозиум по баллистике, Майами, штат Флорида, 12-16 сентября 2011 года).
Такая прозрачная броня для защиты от баллистических поражающих элементов содержит также прозрачный опорный слой, который может быть выполнен из того же материала, что и связующая матрица, либо из другого материала.
Такая прозрачная обеспечивающая баллистическую защиту конструкция может быть самостоятельным изделием, выполненным с возможностью использования вместо существующих прозрачных поверхностей.
На прилагаемых чертежах показано, что гранулы находятся в контакте друг с другом, однако должно быть понятно, что это не является обязательным условием.
Гранулы 14 могут быть снабжены покрытием, например, из материала, способствующего их прилипанию к матрице (для этой цели может быть использован, например, покровный материал, раскрываемый в принадлежащей заявителю по настоящей заявке публикации IL 169230) или придающего гранулам какие-либо желаемые дополнительные свойства.
Каждая гранула 14 может быть выполнена состоящей из сердечника, окруженного опоясывающим элементом 81, который обеспечивает обособление гранулы и выполнен из жесткого материала, отличающегося от материала сердечника.
Гранулы 14, снабженные опоясывающим элементом 81, изображены на фиг.1E и фиг.1F. Упомянутый опоясывающий элемент 81 представляет собой тонкостенную трубку, внутренняя и наружная круговые стенки которой сообразуются по форме с гранулой 14. Каждый опоясывающий элемент 81 окружает одну гранулу 14, в результате чего образуется единое тело 83. В каждом броневом гранулонаполненном слое такие тела 83 располагаются как описано выше, при этом опоясывающие элементы соседних гранул непосредственно контактируют между собой. Примеры возможных форм опоясывающих элементов подробно описываются в принадлежащей заявителю по настоящей заявке публикации EP 1363101, и их описание вместе с описанием брони, содержащей такие опоясывающие элементы, включается в настоящую заявку по ссылке.
Должно быть понятно, что в описанных выше вариантах и других сходных вариантах, в которых гранулы 14 или гранульные тела (каждое из которых состоит из сердечника и опоясывающего элемента, в который сердечник заключен) предназначены для того, чтобы находиться в контакте с соседней гранулой или гранульным телом, «нахождением в контакте» следует считать даже такое состояние, когда непосредственный контакт между ними отсутствует как артефакт производственного процесса.
Гранулы расположены в виде сотового узора, когда в большинстве случаев каждая из гранул 14 (за исключением расположенных на периферии) окружена шестью соседними. Как можно видеть на фиг.1C, при сотовом расположении гранулы 14 образуют три набора 19, 20 и 21 параллельных рядов 19a, 19b, … 19n; 20a, 20b, … 20n и 21a, 21b, … 21n, соответственно, каждый из которых пересекается с рядами других наборов под углом 60°.
Как можно видеть на фиг.1B и фиг.1C, взаимное расположение переднего и заднего броневых гранулонаполненных слоев 12а и 12b таково, что на виде обеспечивающей баллистическую защиту конструкции сверху эти броневые гранулонаполненные слои смещены друг относительно друга по рядам наборов 20 на расстояние, равное половине диаметра гранулы 14. Должно быть понятно, что под смещенным расположением в настоящем описании и формуле изобретения понимается такое расположение двух идентичных слоев, при котором один броневой гранулонаполненный слой перемещен из положения, в котором элементы каждого слоя полностью совмещены с элементом другого слоя.
При таком расположении, хотя ряды наборов 20 заднего броневого гранулонаполненного слоя полностью согласованы с рядами наборов 20 переднего броневого гранулонаполненного слоя, все же гранулы 14 в этих рядах в одном из броневых гранулонаполненных слоев находятся в смещенном положении, в указанном выше смысле, относительно гранул 14 этих рядов в другом броневом гранулонаполненном слое, и ряды наборов 19 и 21 этого одного из броневых гранулонаполненных слоев, таким образом, находятся в смещенном положении относительно соответствующих рядов другого броневого гранулонаполненного слоя. В результате описанного выше относительного смещения переднего и заднего броневых гранулонаполненных слоев 12a и 12b точки контакта 24 между соседними гранулами 14 в рядах набора 20 в одном из броневых гранулонаполненных слоев приходятся на центральные точки 26 гранул в соответствующих рядах другого броневого гранулонаполненного слоя (должно быть понятно, что, поскольку точки контакта 24 совпадают с центральными точками 26, оба эти ссылочных обозначения на виде сверху на фиг.1B относятся к одной и той же точке), в то время как точки контакта между гранулами 14 в рядах каждого из наборов 19 и 21 в одном из броневых гранулонаполненных слоев накладываются на точки контакта между гранулами в рядах в другом наборе 21 и 19 другого броневого гранулонаполненного слоя.
В описанном выше варианте обеспечивается такое состояние, при котором все пустоты 22 между соседними гранулами 14 каждого броневого гранулонаполненного слоя накрыты областями другого броневого гранулонаполненного слоя, свободными от таких пустот.
Как можно видеть, например, на фиг.1D, гранулы переднего и заднего броневых гранулонаполненных слоев 12a и 12b могут быть отделены друг от друга факультативно применяющимся промежуточным слоем 13, выполненным из материала связующей матрицы. Этот промежуточный слой может быть образован одним или несколькими слоями из материала, отличающегося от материала гранул и от материала связующей матрицы, например, из тканого материала, такого как арамид или стекловолокно и/или слоем из металла, такого как алюминий.
Промежуточный слой 13 может обеспечивать опору для переднего и заднего броневых гранулонаполненных слоев 12a и 12b, например, путем структурного удержания. Кроме того, такой промежуточный слой может препятствовать прохождению ударной волны между передним и задним броневыми гранулонаполненными слоями 12a и 12b.
При толщине промежуточного слоя 13, равной S (см. сриг.1S), обеспечивающий преимущество результат достигается при 0<S≤0,3D, a результат, обеспечивающий особое преимущество, достигается при 0,1<S≤0,3D. При такой толщине промежуточный слой, с одной стороны, обеспечивает близкое взаимное расположение двух броневых гранулонаполненных слоев, обеспечивая для заднего броневого гранулонаполненного слоя 12b возможность обеспечивать жесткую опору для переднего броневого гранулонаполненного слоя 12a, а с другой стороны, он все же способен обеспечивать для броневых гранулонаполненных слоев структурное удержание. Должно быть понятно, что выражение «жесткая опора», как оно употребляется в настоящем описании и формуле изобретения (например, для описания отношения между задним броневым гранулонаполненным слоем 12b и передним твердым броневым гранулонаполненным слоем 12a), означает, что какое-либо смещение поддерживаемого слоя по направлению к поддерживающему слою в результате ударного воздействия поражающего элемента встречает сопротивление со стороны поддерживающего слоя, или что поддерживающий слой смещается в тандеме с ним (однако, по меньшей мере частично, благодаря расположению гранул 14 перемещение гранул из-за смещения каждого из броневых гранулонаполненных слоев 12 в разных слоях будет разным).
Обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10, описанная выше, обеспечивает высокую степень баллистической защиты при относительно малой массе. Например, она может обеспечить степень защиты, равную или подобную той, которую обеспечивает броня сходной структуры, имеющая единственный броневой гранулонаполненный слой, но при этом масса единицы площади у нее составляет от 80% до 90% от массы единицы площади этой брони. В частности, неожиданно оказалось, что для обеспечения той же степени защиты у брони с единственным броневым гранулонаполненным слоем высота гранул должна быть больше, чем общая высота двух слоев брони, описанной выше.
Неожиданно оказалось также, что уменьшение массы обеспечивающей баллистическую защиту конструкции без понижения степени обеспечиваемой ею баллистической защиты может быть обеспечено при увеличении диаметра D гранул при уменьшении их высоты. Это можно объяснить тем, что при увеличении диаметра гранул кинетическая энергия и момент от ударного воздействия поражающего элемента распределяются по поверхности большей площади, благодаря чему высота гранул может быть уменьшена. В частности, было установлено, что при диаметре гранул, превышающем 20 см (sic!), особенно при диаметре гранул в диапазоне 20-30 см (sic!) обеспечивается степень баллистической защиты по меньшей мере столь же высокая, что и степень баллистической защиты, обеспечиваемая обеспечивающей баллистическую защиту конструкцией, имеющей гранулы меньшего диаметра и большей высоты и являющейся, таким образом, более тяжелой, чем обеспечивающая баллистическую защиту конструкция с указанными выше оптимальными размерами гранул.
Кроме того, обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 может обеспечить такую защиту, которую не обеспечивает конструкция с единственным броневым гранулонаполненным слоем. В такой обеспечивающей баллистическую защиту конструкции с единственным броневым гранулонаполненным слоем, как можно видеть на фиг.3, поражающий элемент 28, который может представлять собой, например, поражающий элемент шарикового типа или содержит материал, который превосходит по твердости материал, из которого выполнены гранулы, ударяясь в эту обеспечивающую баллистическую защиту конструкцию 10, которая имеет пустоты 22 между соседними гранулами 14, может по меньшей мере частично проникнуть в передний броневой гранулонаполненный слой 12a. Например, при ударе в пустоту 22 переднего броневого гранулонаполненного слоя 12a поражающего элемента из карбида вольфрама (WC), который тверже некоторых видов керамики, используемой для изготовления обеспечивающих баллистическую защиту гранул, может произойти проникновение этого поражающего элемента сквозь этот броневой гранулонаполненный слой, и/или может образоваться проникающий сквозь него осколок. Кроме того, если применен поражающий элемент со свинцовым сердечником, то он может, деформировавшись при ударе, проникнуть через одну из пустот 22 переднего броневого гранулонаполненного слоя 12a. Однако, благодаря относительному расположению гранул заднего броневого гранулонаполненного слоя 12b, описанному выше, предлагаемая конструкция обеспечивает полную защиту от проникновения поражающих элементов, в том числе как описано выше.
Обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10, описанная выше и изображенная на прилагаемых чертежах с фиг.1A по фиг.3, обычно используется как часть броневого модуля, который дополнительно содержит по меньшей мере опорный слой, при этом обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 предназначена для разрушения или, по меньшей мере, рассеяния прилетающих поражающих элементов, в то время как упомянутый защитный слой предназначен для остановки их осколков с целью предотвращения их попадания в защищаемый объект. Как будет описано ниже, броневой модуль может дополнительно содержать по меньшей мере передний слой, выполненный из обеспечивающего баллистическую защиту материала, такого как, например, сталь высокой твердости или из обеспечивающего баллистическую защиту тканого материала, такого как, например, арамид, полиэтилен, стекловолокно или из любого другого подходящего материала. В качестве альтернативы или в дополнение, броневой модуль может содержать покрытие из гибкого материала из приведенного выше перечня или жесткий корпус, выполненный, например, из металла, плотно удерживающий все слои брони вместе.
Должно быть понятно, что, хотя обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 описана выше как содержащая отдельные гранулы 14, без выхода за пределы предлагаемой полезной модели, mutandis mutandis, броневые гранулонаполненные слои 12 могут быть получены с использованием различных других структур, создающих защищенные области, окруженные пустотами. Примеры такой брони описываются, например, в публикации EP 2023072 и в заявке PCT PCT/EP10/058520.
Обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 может быть использована как часть навесной брони. Как показано на фиг.4, один или большее количество броневых модулей 30 может быть установлено на транспортном средстве 32 для защиты его от баллистических поражающих элементов. Навесные броневые модули 30 вместе с боковой стенкой транспортного средства, которая должна быть ими защищена, выполнены с возможностью разрушения поражающих элементов одного или большего количества известных типов. Таким образом, при проектировании навесных броневых модулей 30 принимаются во внимание соответствующие параметры боковой стенки транспортного средства, в том числе материал, толщину и т.д.
Как можно видеть на фиг.5, навесной броневой модуль 30 содержит обеспечивающую баллистическую защиту конструкцию 10, описанную выше и изображенную на прилагаемых чертежах с фиг.1A по фиг.3, которая заключена в корпус 34. Упомянутый корпус 34 может быть выполнен из любого подходящего материала, например, из алюминия, стекловолокна или кевлара. Перед передним гранулонаполненным слоем 12a (в этом случае обозначается как передний тканый слой 36), между передним и задним броневыми гранулонаполненными слоями 12a и 12b и/или за задним броневым гранулонаполненным слоем 12b обеспечивающей баллистическую защиту конструкции может быть размещен тканый слой. Упомянутый передний тканый слой 36 по меньшей мере частично может быть обернут вокруг других слоев, заключенных в корпусе 34, например, простираясь вдоль боков конструкции и частично закрывая ее заднюю поверхность. Материал связующей матрицы может пропитывать по меньшей мере некоторые тканые слои. Упомянутые тканые слои могут быть выполнены из любой подходящей обеспечивающей баллистическую защиту ткани, в том числе (перечень не исчерпывающий) из арамида, полиэтилена или стекловолокна. Кроме того, за броневыми гранулонаполненными слоями 12 может быть размещена подкладка 44, выполненная, например, из тканых слоев из такого материала, как арамид, стекловолокно или полиэтилен, или же из металла, такого как сталь, алюминий или титан. На заднем конце навесного броневого модуля 30 может быть установлена металлическая корпусная крышка 37, которая может быть выполнена из того же материала, что и корпус 34. Упомянутая металлическая корпусная крышка 37 может иметь конструкционное назначение (например, служить для поддержания плоской формы броневого модуля) и/или же служить для защиты броневого модуля от неблагоприятных условий окружающей среды, при этом не требуется, чтобы она вносила значительный вклад в баллистическую защиту, обеспечиваемую навесным броневым модулем 30.
Должно быть понятно, что навесной броневой модуль 30, описанный выше и проиллюстрированный на фиг.4 и фиг.5, может использоваться в комбинации с дополнительной облицовкой (не показана), которая прикреплена изнутри транспортного средства непосредственно за броней и предназначена для недопущения попадания внутрь транспортного средства осколков и деформированных поражающих элементов.
Должно быть понятно, что на прилагаемых чертежах разные слои очерчены разного типа линиями разной толщины. Однако толщины этих линий не обязательно соответствуют толщинам слоев, ими очерчиваемых. Так, например, несколько тканых слоев на прилагаемых чертежах могут быть изображены несколькими отстоящими друг от друга линиями, общая толщина которых приближается к толщине обеспечивающей баллистическую защиту конструкции, в то время как в действительности обеспечивающая баллистическую защиту конструкция может быть намного толще, чем тканые слои.
В альтернативном варианте обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10, описанная выше и изображенная на прилагаемых чертежах с фиг.1A по фиг.3, может использоваться как самостоятельная броня. Как можно видеть на фиг.6, один или большее количество самостоятельных броневых модулей 38 могут быть установлены на кузове 40 транспортного средства при сборке транспортного средства 42, защищаемого от баллистических поражающих элементов. Упомянутые самостоятельные броневые модули 38 выполнены с возможностью разрушения поражающих элементов одного или большего количества известных типов.
Как показано на фиг.7A, фиг.7B и фиг.7C, самостоятельный броневой модуль 38 сконструирован подобно навесному броневому модулю, который описан выше и проиллюстрирован на фиг.5. В частности, он содержит заключенную в металлический корпус 34 обеспечивающую баллистическую защиту конструкцию 10, подобную описанной выше и проиллюстрированной на прилагаемых чертежах с фиг.1A по фиг.3. Упомянутый корпус 34 может быть выполнен из любого подходящего материала, такого как, например, алюминий. Перед передним броневым гранулонаполненным слоем 12a этой обеспечивающей баллистическую защиту конструкции может быть предусмотрен передний тканевый слой 36. Кроме того, за задним броневым гранулонаполненным слоем 12 предусмотрена подкладка 44, которая вносит вклад в баллистическую защиту, обеспечиваемую самостоятельным броневым модулем 38.
Материал связующей матрицы может пропитывать подкладку 44. Тканые слои могут быть выполнены из любого подходящего обеспечивающего баллистическую защиту тканого материала, в том числе (перечень не исчерпывающий) из арамида, полиэтилена или стекловолокна.
Как можно видеть на фиг.7A, подкладка 44 может быть составлена из нескольких тканых подкладочных слоев 46. Эти тканые подкладочные слои 46 могут быть выполнены из любого подходящего обеспечивающего баллистическую защиту тканого материала, в том числе (перечень не исчерпывающий) из арамида, полиэтилена или стекловолокна. Как можно видеть на фиг.7B, подкладка 44 может быть составлена из одного или большего количества жестких металлических слоев 48. Упомянутые жесткие металлические слои могут быть выполнены из алюминия, стали высокой твердости, титана или любого другого подходящего материала. Как можно видеть на фиг.7C, подкладка 44 может быть составлена из комбинации тканых и жестких броневых металлических слоев 46, 48. Количество и/или толщина подкладки 44 должна определяться конструктором на основании требований к баллистической защите, обеспечиваемой самостоятельным броневым модулем 38, так что самостоятельный броневой модуль обладает способность разрушать баллистические поражающие элементы соответствующего типа, то есть, для защиты от которых он предназначен.
Как можно видеть на фиг.8A, как навесной броневой модуль 30, так и самостоятельный броневой модуль 38 может быть выполнен такой формы, что один или большее количество его боковых краев 50 имеет выступающий участок 52, который прилегает к одному из броневых гранулонаполненных слоев 12 обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 в составе броневого модуля и находится на одном уровне с ним. (Должно быть понятно, что на фиг.8A изображение обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 является схематичным, и что она может быть выполнена согласно любому из описываемых здесь примеров, в том числе, согласно любому из вариантов, описанных выше и проиллюстрированных на фиг.5 или фиг.7A-фиг.7C.) Упомянутый выступающий участок 52 составляет верхнюю или нижнюю часть боковой стенки, фактически являясь продолжением одного из броневых гранулонаполненных слоев 12, простирающегося за другой слой на виде модуля сверху. Эти выступающие участки 52 обеспечивают для нескольких броневых модулей 30, 38 возможность удобного расположения бок о бок, как можно видеть на фиг.8B, с образованием броневого узла 75, который может составлять по меньшей мере часть боковой стенки транспортного средства, и/или же для таких броневых модулей может быть обеспечена возможность легкой замены. При таком решении обеспечивается также полное покрытие, с точки зрения баллистической защиты, в области стыка соседних броневых модулей 30, 38, так как имеет место нахлест между передним и задним броневыми гранулонаполненными слоями 12a и 12b соседних броневых модулей. Такой результат достигается благодаря тому, что в предлагаемой обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 один из броневых гранулонаполненных слоев 12 по меньшей мере одним своим краем простирается дальше, чем другой броневой гранулонаполненный слой 12, как показано на фиг.8C. Упомянутый выступающий участок 52 может быть выполнен из некомплектных гранул 56, имеющих ту же высоту, что и гранулы 14 того слоя, продолжение которого он составляет, с тем чтобы было обеспечено непрерывное покрытие. Упомянутые некомплектные гранулы 56 могут иметь полукруглую форму, при этом их круглая сторона обращена к соседним гранулам соответствующего слоя, а их плоская сторона обращена наружу.
Ширина W выступающего участка 52 на виде сверху обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 может быть не меньше, чем приблизительно половина диаметра гранулы 14, например, когда он выполнен из гранул полукруглой формы, и может достигать величины, составляющей три диаметра гранулы, хотя он может быть еще шире. Во всяком случае, ширина W выступающего участка 52 должна быть такой, чтобы была обеспечена опора для конструкции броневых модулей 30, 38, как показано на фиг.8B.
Броневые модули 30, 38 обладают преимуществами. Например, из них, как из предварительно изготовленных частей, может быть собран броневой узел 75 любого желаемого размера. Кроме того, в том случае, когда несколько гранул повреждено, например, под ударным воздействием поражающих элементов, броневые модули, содержащие эти поврежденные гранулы, могут быть легко заменены без необходимости замены всего броневого узла.
Обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 может быть использована как часть гибкой брони для ношения на теле. Как можно видеть на фиг.9, броня для ношения на теле предназначена для защиты жизненно важных органов 58 человека и как таковая должна покрывать по меньшей мере область 60. Кроме того, такая броня, чтобы не стеснять изменение положение тела носящего ее человека, которому должна быть обеспечена, например, возможность ползать, принимать положение для ведения огня и совершать другие движения, должна обеспечивать достаточную степень гибкости.
Как можно видеть на фиг.10A и фиг.10B, предназначенная для ношения на теле гибкая броня 62, которая может быть использована, например, в качестве персонального бронежилета содержит гибкий чехол 64, в который помещена обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10, описанная выше и проиллюстрированная на прилагаемых чертежах с фиг.1 по фиг.3, и тканый слой 66.
Упомянутый гибкий чехол 64 может быть выполнен в виде мешка с размерами, подходящими для надлежащего вмещения в нем обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 и тканого слоя 66, а также любых других слоев или элементов, которые могут быть использованы. Он может быть изготовлен из любого подходящего материала, обеспечивающего баллистическую защиту, например, из арамида. В альтернативном варианте он может быть изготовлен из материала, который не обеспечивает никакой баллистической защиты, например, из полиэстера, хлопка и т.п. Для крепления и приладки гибкой брони 62 на теле носящего ее человека могут быть предусмотрены надлежащие принадлежности, такие как кнопки, пуговицы, ремешки и т.п. (не показаны).
Броневые гранулонаполненные слои 12 обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 могут быть выполнены свободно изменяющими форму друг относительно друга, например, при изгибании, без параллельного смещения друг относительно друга. При таком решении слоям придается гибкость.
Это может быть обеспечено путем выполнения их свободными от непосредственных связей между ними (однако они могут быть скреплены между собой по меньшей мере частью их периферии, и/или же они оба могут быть прикреплены по меньшей мере частью их периферии к одному элементу). При таком решении обеспечивается прилегание броневых гранулонаполненных слоев 12 друг к другу, и при этом они остаются гибкими. Кроме того, это может быть обеспечено прикреплением их друг к другу на определенных участках их прилегающих друг к другу поверхностей. Например, броневые гранулонаполненные слои 12 могут быть соединены друг с другом по линии, проходящей через их центры. Хотя при таком решении области броневых гранулонаполненных слоев 12, находящиеся близко к точке или области скрепления, ограничены в перемещении друг относительно друга, для обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 в целом обеспечивается сохранение высокой степени гибкости.
Кроме того, связующая матрица выполнена из гибкого материала.
Как показано на фиг.10A, гибкая броня 62 как таковая выполнена с возможностью изгибания относительно нескольких осей 68, что придает ей общую гибкость, о которой говорилось выше.
Тканый слой 66 может содержать некоторую совокупность подслоев 70 из обеспечивающей баллистическую защиту ткани. В качестве такой обеспечивающей баллистическую защиту ткани могут быть использованы арамид, полиэтилен, стекловолокно или любой другой подходящий материал. Для поддержания высокой степени гибкости тканого слоя 66 упомянутые подслои 70 могут быть сшиты вместе и растянуты.
Согласно варианту осуществления предлагаемой полезной модели, иллюстрируемому на фиг.10C и фиг.10D, предназначенная для ношения на теле гибкая броня 62, например, если связующая матрица не обеспечивает достаточной гибкости, может быть снабжена гибкими шарнирами 65, например, вдоль оси 67. На фиг.10C иллюстрируется броневой гранулонаполненный слой 12, снабженный наложенными на него гибкими шарнирами 65, обозначенными контурными линиями, при этом контур шарнира, соединенного с передней стороной этого броневого гранулонаполненного слоя (и связанная с ним ось), показаны сплошной линией (и для ясности несколько удлинен), а контур шарнира, соединенного с задней стороной броневого гранулонаполненного слоя (и связанная с ним ось), показаны пунктирной линией.
Гибкие шарниры 65 могут быть выполнены из гибкого материала, например, из такого тканого материала, как арамид или полиэстер, или же из эластомера, такого как натуральная или искусственная резина, или же из любого другого подходящего материала. Гибкий материал шарниров 65 может обладать большей гибкостью, чем материал связующей матрицы. В рассматриваемом примере каждый шарнир содержит полоску из материала, которая прикреплена к концам двух соседних рядов гранул 14. При таком решении обеспечивается возможность изгибания предназначенной для ношения на теле гибкой брони 62 на угол до 180° (то есть, конечное положение двух соседних рядов оказывается полученным путем поворота на 180° относительно их первоначального положения, которое имело место до изгибания). Например, в случае, когда гибкие шарниры 65 выполнены из эластомерного материала, эти шарниры обеспечивают возможность изгибания на 180° в одном направлении и некоторого изгибания в другом направлении. Степень изгибания, обеспечиваемая в этом другом направлении, зависит от нескольких факторов, в том числе от таких, как природа материала, из которого изготовлен гибкий шарнир 65, и расстояние между соседними гранулами 14 в броневом гранулонаполненном слое 12.
Для облегчения изгибания обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 гибкие шарниры 65 могут быть установлены в соответствующих рядах соседних броневых гранулонаполненных слоев 12, то есть, гибкий шарнир может быть предусмотрен на рядах заднего броневого гранулонаполненного слоя 12b ниже тех, на которых гибкий шарнир расположен на переднем броневом гранулонаполненном слое 12a, с тем чтобы была обеспечена возможность совместного изгибания обоих броневых гранулонаполненных слоев, как это можно видеть на фиг.1D.
Единый ряд гранул 14 может быть прикреплен к гибкому шарниру 65 как на передней, так и на задней своих сторонах, при этом тот гибкий шарнир, который обращен вперед, прикреплен к соседнему ряду гранул 14 одной своей стороной, а тот гибкий шарнир, который обращен назад, прикреплен к соседнему ряду гранул 14 другой своей стороной. Должно быть понятно, что связующая матрица между соседними рядами гранул 14, прикрепленного к единому гибкому шарниру 65, для обеспечения возможности изгибания может быть сломана или ослаблена.
Прикрепление гибких шарниров 65 может осуществляться в процессе создания броневых гранулонаполненных слоев 12, либо впоследствии.
Должно быть понятно, что броне, подобной по своей конструкции предназначенной для ношения на теле гибкой броне 62, могут придаваться формы, делающие ее подходящей для других применений, например, для оборачивания частей транспортного средства или различных предметов с целью обеспечения для них баллистической защиты.
Процесс изготовления обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10 может состоять в следующем.
Гранулы 14 готовят путем чистки с помощью химического агента для подготовки поверхности. Затем их покрывают одним или большим количеством слоев вяжущего материала первичной обработки поверхности, в качестве какового может быть использован, например, силан, или же другой подходящий вяжущий агент. Такое покрытие может наноситься напылением его на гранулы 14, или же путем погружения их в ванну с материалом покрытия. Для нанесения покрытия путем напыления гранулы 14 могут быть сначала поставлены на их задние концы 18b, после чего на них напыляют покрытие и оставляют гранулы сохнуть. В результате покрытие оказывается нанесенным на все поверхности, кроме заднего конца 18b. Когда впоследствии, при изготовлении брони, гранулы 14 располагают их задними концами вперед, как описывается ниже, вяжущий материал первичной обработки поверхности наносится на их задние концы 18b, в результате чего достигается такое состояние, при котором покрытие нанесено на всю поверхность каждой гранулы 14. В альтернативном варианте покрытие из вяжущего материала первичной обработки поверхности наносят на всю поверхность гранул 14 до их выстраивания с целью изготовления брони. Покрытие может наноситься вручную или с помощью автоматических устройств.
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи с фиг.11A по фиг.11C описывается процесс, который может быть использован для изготовления брони, которая описывалась выше, но этим примером не ограничивается объем предлагаемой полезной модели.
Как можно видеть на фиг.11A, предусматривается форма 72, которая может быть изготовлена из алюминия или другого подобного материала, при этом размеры этой формы соответствуют размерам броневых модулей 30, 38 или предназначенной для ношения на теле гибкой брони 62. Форма 72 может быть снабжена крышкой 74. Ее размеры несколько меньше, чем размеры, задаваемые внутренним пространством формы 72. Факультативно внутри корпуса 34 и формы 72 может присутствовать передний тканый слой 36, который расположен в целом горизонтально, и его края расположены вдоль боковых стенок корпуса 34, ограничивая полость 76. Как можно видеть на фиг.11B, гранулы 14 расположены в полости 76 в виде сот, образуя передний броневой гранулонаполненный слой 12a. Боковые стенки формы 72 сдвигают до тех пор, пока не будет обеспечена плотная упаковка гранул 14. В варианте, когда броневой модуль изготовляют с выступающим участком 52, как описывалось выше и проиллюстрировано на прилагаемых чертежах с фиг.3A по фиг.8C, при необходимости используют также гранулы неполной формы, например, полукруглые. Гранулы могут помещаться в форму как часть наполовину изготовленного слоя, например, как раскрывается в принадлежащей заявителю по настоящей заявке публикации IL 182511.
Для заполнения зазоров между гранулами 14 и обеспечения их полного покрытия, включая их плоские задние концы 18b, в форму 72 вводят связующий материал в жидкой или порошкообразной форме. Получаемая связующая матрица обеспечивает возможность наклона гранул 14 друг к другу и к соседним слоям.
Как можно видеть на фиг.11C, к задним концам 18b гранул 14 факультативно может быть приложен промежуточный слой 13. В том случае, когда упомянутые задние концы 18b гранул 14 выполнены плоскими, и когда упомянутый промежуточный слой 13 является тканым, обеспечивается его легкое и гладкое приложение к массиву гранул 14. При этом обеспечивается лучшее прикрепление промежуточного слоя 13 к задним концам 18b гранул 14, благодаря чему усиливается их удержание с повышением, тем самым, степени баллистической защиты.
На следующем этапе поверх промежуточного слоя 13 размещают задний броневой гранулонаполненный слой 12b (если никакого промежуточного слоя не предусмотрено, то этот задний броневой гранулонаполненный слой размещают непосредственно поверх переднего броневого гранулонаполненного слоя 12a). В том случае, когда предусмотрен один или большее количество тканых подкладочных слоев, поверх заднего броневого гранулонаполненного слоя 12b накладывают подходящий обеспечивающий баллистическую защиту тканый слой, подобно тому как это описано выше в связи с промежуточным тканым слоем 13. Если предусмотрена подкладка 44, то ее накладывают на задний броневой гранулонаполненный слой 12b.
Каждый из тканых слоев, если таковые предусмотрены, могут быть предварительно пропитаны материалом связующей матрицы.
Как можно видеть на фиг.11C, если наличествует передний тканый слой 36, то его края обернуты вокруг всех слоев, которые над ним. Корпусная крышка 37 расположена сверху. Крышка 74 образует заднюю поверхность. Затем с помощью пресса (не показан) прилагают давление и осуществляют нагревание, формируя, таким образом, обеспечивающую баллистическую защиту конструкцию 10, содержащую любые другие слои, которые в ней предусмотрены. Крышка 74 может быть использована для распределения давления на гранулы. В альтернативном варианте вся форма с гранулами может быть заключена в пластиковый мешок и помещена в автоклав (не показан). В случае, когда связующий материал является термоотверждающимся, и, поэтому его вводят в жидком виде, для затвердевания такого связующего материала нужно приложить достаточной величины давление и подать достаточное количество тепла.
При нагревании происходит расширение формы 72, в результате чего гранулы 14, которые перед этим удерживались в контакте друг с другом, несколько отделяются друг от друга матричным связующим материалом, который может быть как термопластичным, так и термоотверждающимся и на этой стадии находится в жидком состоянии, при этом его втягивание в пустоты между гранулами 14 происходит под действием нанесенного на эти гранулы покрытия. Когда связующий материал затвердевает, между соседними гранулами 14 в тех местах, где они ближе всего друг к другу, образуются зазоры с размерами 0,1 мм и 0,3 мм. В этих зазорах находится материал покрытия и матричный связующий материал. Присутствие между соседними гранулами 14 матричного связующего материала улучшает защитные свойства брони за счет того, что этот материал ослабляет распространение по броне ударных волн после попадания в нее баллистического поражающего элемента и уменьшает действие расколотых гранул на соседние.
Должно быть понятно, что способ изготовления обеспечивающей баллистическую защиту конструкции 10, описанный выше и проиллюстрированный на прилагаемых чертежах с фиг.11A по фиг.11C, когда обеспечивающая баллистическую защиту конструкция 10 предназначается для использования в качестве части предназначенной для ношения на теле гибкой брони 62, может быть модифицирован, например, следующим образом:
- только броневые гранулонаполненные слои 12 изготовляют как описано выше; тканые слои 66 предназначенной для ношения на теле гибкой брони 62 накладывают позже;
- после того как гранулы 14 уложены в форму 72, образуя передний броневой гранулонаполненный слой 12a, вводят матричный связующий материал, после чего сверху накладывает пластиковый разделительный слой (не показан), а затем поверх него укладывают гранулы, образующие задний броневой гранулонаполненный слой 12b; упомянутый пластиковый разделительный слой служит средством, обеспечивающий отделение друг от друга переднего броневого гранулонаполненного слоя 12a и заднего броневого гранулонаполненного слоя 12b; после этого на задний броневой гранулонаполненный слой 12b наносят матричный связующий материал и сверху накладывают крышку 74.
Операции, описанные выше, могут быть модифицированы путем изготовления каждого из броневых гранулонаполненных слоев 12 по отдельности.