БРОНЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ
ARMOUR ELEMENT

Изобретение относится к средствам броневой защиты людей и техники от бронебойных средств поражения.
Известны средства броневой защиты, содержащие выполненные из твердого материала броневые элементы, закрепляемые на общем основании.
Известен керамический броневой элемент [RU 2015489], выполненный в виде изготовленного из твердого материала объемного тела, представляющего собой с одной стороны выпуклую полусферу, а с другой стороны конус.
Указанные элементы предназначены для использования в индивидуальных защитных конструкциях, в частности, в защитном жилете. Они закрепляются с помощью фиксирующего материала своей сферической частью в углублениях на керамической накладке, при этом их конусные части обращены наружу.
При попадании поражающего средства на данные элементы меняется траектория поражающего средства, и оно рикошетирует, что способствует гашению его энергии.
Однако указанные элементы, выполняющие функцию рикошетирующих элементов, не предназначены для формирования из них бронированной панели, фронтальная поверхность которой, образованная наружными поверхностями броневых элементов, воспринимает удар поражающего средства. В случае формирования из данных элементов бронированной панели путем установки их с касанием своими боковыми сторонами не обеспечивается надежное сопряжение элементов, так как они имеют чрезвычайно узкую зону стыка. При этом как между полусферическими, так и между коническими частями поверхностей элементов, образуются относительно большие пустоты. Указанные факторы не позволяют обеспечить эффективность броневой защиты рассматриваемой панели.
Известен броневой элемент [US 5972819], выбранный в качестве ближайшего аналога.
Указанный элемент предназначен для формирования бронированной панели. Он выполнен в виде объемного тела, имеющего цилиндрическую боковую поверхность и два основания, по меньшей мере, одно из которых выполнено выпуклым с радиусом кривизны, превышающим диаметр цилиндрической боковой поверхности.
Указанные броневые элементы устанавливаются с касанием друг друга своими цилиндрическими боковыми поверхностями и образуют бронированную панель, фронтальная поверхность которой сформирована их выпуклыми основаниями.
Наличие цилиндрического участка поверхности у рассматриваемого элемента обеспечивает плотное прилегание сопрягаемых участков их поверхности в бронированной панели. За счет выпуклой формы основания увеличивается площадь рассеяния энергии, воздействующей на броневой элемент при попадании в него поражающего средства. Кроме того, на выпуклой поверхности элемента происходит изменение траектории поражающего средства и его рикошетирование. При этом при выбранной кривизне поверхности основание имеет слегка выпуклую форму, при которой, по сравнению, например, с полусферической формой, обеспечивается увеличение давления, которое выдерживает броневой элемент при ударе. Указанные факторы способствуют обеспечению броневой защиты образованной из рассматриваемых элементов панели.
Однако в сформированной из данных элементов бронированной панели, при установке их как в один слой, так и в несколько слоев, между элементами образуются значительные пустоты, что снижает эффективность броневой защиты.
Задачей изобретения является повышение эффективности броневой защиты панели, сформированной из броневых элементов.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в броневом элементе, выполненном в виде объемного тела, имеющего цилиндрический участок боковой поверхности и выпуклое основание, радиус кривизны поверхности которого превышает диаметр цилиндрического участка боковой поверхности, согласно изобретению броневой элемент имеет сопряженный своим основанием с цилиндрическим участком боковой поверхности участок боковой поверхности, имеющий конусообразную или пирамидальную форму, высота которого превышает высоту цилиндрического участка боковой поверхности.
В частном случае выполнения полезной модели броневой элемент имеет коническую выборку, выполненную со стороны выпуклого основания, расположенную вершиной внутрь.
Наличие в заявляемом элементе цилиндрического участка боковой поверхности и выпуклого основания позволяет сформировать из данных элементов при установке их с касанием друг друга цилиндрическими участками поверхности бронированную панель, фронтальная поверхность которой сформирована выпуклыми основаниями элементов. При этом в указанной панели обеспечивается плотное прилегание элементов друг к другу в зонах их сопряжения, что способствует обеспечению безопасности панели на стыках элементов.
Выпуклая форма основания способствует увеличению площади рассеяния энергии, воздействующей на броневой элемент при попадании в него поражающего средства, а также обуславливает изменение траектории поражающего средства и его рикошетирование. При этом за счет того, что радиус кривизны поверхности основания превышает диаметр цилиндрического участка боковой поверхности элемента, основание имеет слегка выпуклую форму, обуславливающую увеличение давления, которое выдерживает броневой элемент при ударе.
Указанные факторы способствуют удержанию сформированной из рассматриваемых элементов бронированной панелью поражающего средства и гашению его энергии, что обуславливает защитные свойства панели.
Существенным отличием заявляемого элемента является наличие в нем конусообразного или пирамидального участка боковой поверхности, являющегося продолжением цилиндрического участка боковой поверхности, высота которого превышает высоту цилиндрического участка боковой поверхности.
При указанной форме элемента обеспечивается увеличение его высоты при относительно небольшом увеличении его веса, что позволяет увеличить толщину, а следовательно ударостойкость панели без значительного ее утяжеления. Указанный фактор способствует повышению эффективности броневой защиты панели, сформированной из данных элементов. При этом промежутки между конусообразными или пирамидальными участками поверхности стыкуемых элементов могут быть заполнены более мелкими броневыми элементами, имеющими, например, форму шара, цилиндра, призмы, пирамиды и прочее.
Принципиально важным является то, что за счет указанной формы элемента оказывается возможным формировать бронированную панель, содержащую несколько слоев элементов с обеспечением их встречного расположения в смежных слоях. В такой панели элементы нижележащего слоя заполняют промежутки между элементами вышележащего слоя.
Наличие в панели нескольких слоев элементов значительно повышает эффективность ее броневой защиты.
В частности, с помощью данных элементов оказывается возможным сформировать двухслойную панель, в которой в верхнем слое элементы установлены с касанием их друг друга цилиндрическими участками боковой поверхности и расположены выпуклыми основаниями наружу, а в нижнем слое элементы также установлены с касанием их друг друга цилиндрическими участками боковой поверхности, но расположены выпуклыми основаниями внутрь таким образом, что конусообразные или пирамидальные участки поверхности элементов нижнего слоя помещаются в промежутках между конусообразными или пирамидальными участками поверхности элементов верхнего слоя.
Линейные размеры элемента и соотношение высоты его конусообразной или пирамидальной части поверхности к диаметру его цилиндрической части поверхности (конусность элемента) выбирают в зависимости от калибра поражающего средства. При этом конусность элементов, расположенных в вышележащем и нижележащем рядах, может быть разной.
Для изготовления заявляемых броневых элементов могут быть использованы металлы, такие как алюминий, титан, сталь, керамические материалы, а также металлокерамика.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является обеспечение повышения эффективности броневой защиты панели, сформированной из заявляемых броневых элементов.
В случае, когда броневой элемент имеет коническую выборку, выполненную со стороны выпуклого основания, направленную вершиной внутрь, достигается снижение его веса, а значит, снижение веса броневой панели при обеспечении повышения эффективности ее броневой защиты.
На фиг.1 представлен общий вид двухслойной бронированной панели, сформированной из броневых элементов (вид со стороны фронтальной поверхности); на фиг.2 - то же (вид сверху).
Броневой элемент, предназначенный для формирования бронированной панели (см. фиг.1 и 2) выполнен в виде объемного тела, (на чертеже позицией 1 обозначены элементы верхнего ряда, позицией 2 обозначены элементы нижнего ряда бронированной панели). Броневой элемент (см. фиг.2) имеет выпуклое основание 3, цилиндрический участок 4 боковой поверхности, а также имеющий конусообразную или пирамидальную форму участок 5 боковой поверхности, сопряженный своим основанием с цилиндрическим участком 4 боковой поверхности и являющийся его продолжением (на чертеже позицией обозначены участки поверхности для одного элемента). Высота участка 5 превышает высоту участка 4 боковой поверхности. Радиус кривизны поверхности основания 3 превышает диаметр участка 4.
Броневой элемент используют следующим образом.
Из броневых элементов формируют бронированную панель. Указанная панель содержит элементы, установленные с касанием друг друга цилиндрическими участками 4 боковой поверхности выпуклыми основаниями 3 наружу. При этом выпуклые основания 3 элементов образуют фронтальную поверхность бронированной панели, воспринимающую удар поражающего средства.
В частности, формируют двухслойную бронированную панель, в которой элементы 1 верхнего ряда установлены порядно описанным выше образом с образованием фронтальной поверхности панели, а элементы 2 нижнего ряда установлены основаниями 3 внутрь и помещены между элементами 1 таким образом, что части 5 поверхности элементов 2 установлены в промежутках, образованных частями 5 поверхности элементов 1.