[RU]

Изобретение относится к противопулевому слою противопулевого многослойного устройства (1), который формируется поглощающим слоем (2, 2а, 2b), который полностью или в значительной степени состоит из пеностекла (21), и к противопулевому многослойному устройству (1) со стороной действия удара (А) и задней стороной (В), где по меньшей мере один из слоев формируется таким поглощающим слоем (2, 2а, 2b), который полностью или в значительной степени состоит из пеностекла (21).

(57) Реферат / Формула:

Изобретение относится к противопулевому слою противопулевого многослойного устройства (1), который формируется поглощающим слоем (2, 2а, 2b), который полностью или в значительной степени состоит из пеностекла (21), и к противопулевому многослойному устройству (1) со стороной действия удара (А) и задней стороной (В), где по меньшей мере один из слоев формируется таким поглощающим слоем (2, 2а, 2b), который полностью или в значительной степени состоит из пеностекла (21).

---

Евразийское (2D 201400255 (13) А1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. F41H5/04 (2006.01)
2014.07.30
(22) Дата подачи заявки 2012.08.22
(54) ПРОТИВОПУЛЕВОЕ МНОГОСЛОЙНОЕ УСТРОЙСТВО
(31) (32) (33)
(86) (87) (71)
(72)
(74)
10 2011 052 879.2; 01361/11
2011.08.22
DE; CH
PCT/IB2012/001627
WO 2013/027114 2013.02.28
Заявитель:
РЕЛИОН ПРОТЕКШН СИСТЕМС АГ (CH)
Изобретатель:
Чирш Рональд (DE), Филлипс Роланд (GB), Мейер Торстен (DE)
Представитель:
Веселицкая И.А., Кузенкова Н.В., Веселицкий М.Б., Каксис Р.А., Белоусов Ю.В., Куликов А.В., Кузнецова Е.В. (RU)
(57) Изобретение относится к противопулевому слою противопулевого многослойного устройства (1), который формируется поглощающим слоем (2, 2а, 2b), который полностью или в значительной степени состоит из пеностекла (21), и к противопулевому многослойному устройству (1) со стороной действия удара (А) и задней стороной (В), где по меньшей мере один из слоев формируется таким поглощающим слоем (2, 2а, 2b), который полностью или в значительной степени состоит из пеностекла (21).
119811
15 Заявка № 201400255
Заявитель РЕЛИОН протекши системе АГ, СН
ПРОТИВОПУЛЕВОЕ МНОГОСЛОЙНОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к противопулевому многослойному устройству для защиты от пуль или других компонентов с высоким ускорением.
Противопулевые пластины применяют во всех видах брони, будь то на 2 5 транспортных средствах, воздушных суднах, зданиях или непосредственно
носимых на людях. В большинстве случаев очень тяжелый вес пластин является недостатком, где пластины в силу необходимости должны быть достаточной толщины для того, чтобы удовлетворять требовани ям конкретного уровня противопулевой защиты.
Вышеприведенное является недостатком, например для пассажирских транспортных средств, которые с помощью брони, содержащей толстые стальные пластины, должны обеспечивать защиту от опасности пуль, где
указанные пластины в результате тяжелого веса также приводят к тому, что транспортные средства являются медленными и громоздкими.
По этой причине в последующем существующем уровне техники, 5 многослойное применяют пластины, которые являются, при этом, дорогими в изготовлении или не соответствуют высокому, но необходимому уровню противопулевой защиты. Фиг. 5 демонстрирует известную противопулевую пластину 9, которая со стороны действия удара содержит керамическую пластину 91, с помощью которой пуля тормозится и, в лучшем случае, частично 10 разделяется на части, за которой следует один или несколько слоев арамидных волокон 92, и в конце стальная пластина 93.
В частности в случае современных пуль с керамическими материалами ядер (например, карбидом вольфрама) или пуль, обладающих большой энергией, как 15 результат толщины слоев, необходимых для защиты, указанные пластины становятся слишком тяжелыми или очень дорогими в изготовлении.
Задачей изобретения является обеспечение противопулевого многослойного устройства, которое является как надежным, так и экономит материал во время 20 изготовления.
Указанная задача выполняется с помощью противопулевого слоя противопулевого многослойного устройства в соответствии с отличительными признаками пункта 1 и противопулевого многослойного устройства в 25 соответствии с отличительными признаками пункта 10.
В соответствии с изобретением согласно первому аспекту изобретения предлагается сконструировать противопулевой слой противопулевого многослойного устройства таким образом, что он формируется поглощающим 30 слоем, который полностью или в значительной степени состоит из пеностекла. Подходящее пеностекло, которое имеет те же отличительные признаки, включено в содержание изобретения.
Таким образом, остановка входящей пули или фрагмента становится возможной особенно эффективным образом. Энергия поглощается поглощающим слоем в высокой степени.
5 Термин "пеностекло" относится к вспененному стеклу с небольшими
наполненными газом или наполненными воздухом порами. Пеностекло может быть изготовлено с различными размерами зерна.
Очень экономичный и вследствие этого преимущественный вариант 10 изобретения обеспечивает то, что пеностекло может быть представлено в виде спечённого гранулированного пеностекла.
Подпадающий под действие изобретения слой может быть обеспечен таким образом, чтобы быть гибким в качестве щита или защитного покрытия, или в 15 частности, в случае дополнительных вариантов осуществления изобретения указанный слой может быть обеспечен в качестве жёсткой пластины.
В качестве жёсткой композитной структуры, противопулевой слой может быть представлен в виде пеностекла, и в соответствии с дополнительным 2 0 преимущественным вариантом осуществления изобретения он может быть представлен в виде спечённого гранулированного пеностекла.
Особенно преимущественный и вследствие этого предпочтительный вариант осуществления изобретения обеспечивает пеностекло, которое 2 5 представлено в виде гранулированного пеностекла, которое удерживается в качестве плотной упаковки, или наполнено посредством матрицы, которая заключает в себе гранулированное пеностекло. В указанном расположении, гранулы гранулированного пеностекла плотно прилегают друг к другу и являются по меньшей мере частично заключены в матрицу.
Предпочтительно, гранулированное пеностекло имеет размер гранул, который составляет 0,01 мм - 5 мм.
Кроме того, является предпочтительным, если пеностекло или гранулированное пеностекло в основном содержит Si02. Дополнительно предпочтительно, пеностекло или гранулированное пеностекло в качестве дополнительных ингредиентов содержит ИагО и СаО, и равным образом 5 предпочтительно, пеностекло или гранулированное пеностекло в качестве дополнительных ингредиентов содержит небольшое количество, в каждом случае меньше 10 процентов в весовом отношении, AI2O3 и/или MgO и/или К2О.
В соответствии с особенно преимущественным вариантом осуществления 10 изобретения, матрица гранулированного пеностекла содержит синтетический материал или синтетическую смолу или смесь синтетического материала/синтетической смолы, где указанная смесь является, в частности, устойчивой против действия удара. Это дает возможность достичь особенно хорошего поглощения энергии пули.
Следовательно, является преимущественным, когда смесь синтетического материала содержит полиуретан и/или полиэтилен и/или эпоксидную смолу и/или кремний и/или ударопрочный синтетический материал и/или устойчивый против действия удара синтетический материал.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, предлагается противопулевое многослойное устройство со стороной действия удара и задней стороной и противопулевым слоем в соответствии с любым из пунктов 1 - 9, где по меньшей мере один из слоев противопулевого
2 5 многослойного устройства формируется многослойным волокнистым слоем,
содержащим слои арамидных волокон или аналогичных волокон, где указанный многослойный волокнистый слой является, в частности, выполненным в виде тканого материала или многослойного тканого материала.
3 0 Преимущественно, обеспечен по меньшей мере один из слоев, который
будет формироваться с помощью пластины, содержащей мелкие камни или природные камни или керамику или керамическую смесь, в частности, содержащей материал композитной структуры. Таким образом, пуля может очень эффективно тормозиться с помощью необходимой разрушительной силы
пластины, и может быть частично разделена на части и отклонена от своей траектории, что в следующих слоях улучшает эффективность с помощью расширенной контактной поверхности.
Легкие пули или пули с низкой энергией могут быть полностью задержаны 5 таким слоем.
В случае проникновения слоев, пуля может также очень эффективно отклоняться с помощью слоя из обломков, предпочтительно слоя из обломков, обеспеченного в соответствии с усовершенствованием изобретения. С этой 10 целью предлагается формировать слой из обломков с помошью обломков,
которые включают обломки керамики или металлокерамики или мелких камней или природных камней, где указанные обломки связаны в матрице.
Предпочтительно по меньшей мере один слой противопулевого 15 многослойного устройства формируется металлической пластиной.
Преимущественно по меньшей мере один слей может быть сформирован с помощью высоко прочного синтетического слоя, который в указанном устройстве может предпочтительно быть сформирован с помощью высоко 20 прочного синтетического слоя матрицы поглощающего слоя.
Преимущественно устройство по меньшей мере на одной стороне, со стороны действия удара и с обратной стороны окружено синтетическим покрывающим слоем или армированным волокном синтетическим плетённым 2 5 слоем. Следовательно, структуры участков рядом с ударом являются лучше
защищенным и, например, треснутая или поврежденная керамическая пластина сохраняет свою функцию на участке рядом с расположением удара.
Предпочтительно в последовательности слоев, за поглощающим слоем, по 30 меньшей мере с одной из его сторон, следует волокнистый слой.
В пластиноподобной конструкции, кроме пластины поглощения, преимущественно предусмотрены по меньшей мере один слой из мелких камней,
слой из природных камней или керамический слой, волокнистый слой и металлический слой.
Частный вариант осуществления изобретения обеспечивает 5 последовательность слоев, которые выбирают следующим образом:
- внешний слой,
- керамический слой/слой из мелких камней/слой из природных камней, за которым в частности следует металлический слой,
- волокнистый слой и последовательность поглощающих слоев, 10 - металлический слой.
Дополнительные преимущественные варианты осуществления изобретения установлены в дополнительных зависимых пунктах или их возможных зависимых комбинациях.
Ниже, изобретение более подробно объяснено со ссылкой на графические материалы. Следующее схематически показано на:
Фиг. 1 схематический вид противопулевого многослойного устройства с 2 0 поглощающим слоем в соответствии с изобретением и верхним волокнистым слоем со стороны действия удара,
Фиг. 2 схематический вид противопулевого многослойного устройства с поглощающим слоем в соответствии с изобретением и нижним волокнистым 2 5 слоем со стороны действия удара,
Фиг. 3 схематический вид поглощающего слоя с гранулированным пеностеклом и матрицей, которая заключает в себе гранулированное пеностекло,
30 Фиг. 4 примерный схематический вид поперечного сечения
гранулированного пеностекла,
Фиг. 5 схематический вид противопулевой пластины в соответствии с существующим уровнем техники,
Фиг. 6 схематический вид примерного противопулевого многослойного устройства с поглощающим слоем в соответствии с изобретением согласно первому варианту,
Фиг. 7 схематический вид примерного противопулевого многослойного устройства с поглощающим слоем в соответствии с изобретением согласно второму варианту,
10 Фиг. 8 схематический вид примерного противопулевого многослойного
устройства с поглощающим слоем в соответствии с изобретением согласно третьему варианту,
Фиг. 9 схематический вид примерного противопулевого многослойного 15 устройства с поглощающим слоем в соответствии с изобретением согласно четвертому варианту со слоем из обломков, и
Фиг. 10 схематический вид примерного противопулевого
многослойного устройства в соответствии с пятым вариантом с несколькими 20 последовательностями поглощающих слоев в соответствии с изобретением.
Одинаковые номера позиций на фигурах обозначают одинаковые элементы или элементы, которые имеют то же действие.
Фиг. 1 демонстрирует схематический вид противопулевого многослойного устройства 1 в соответствии с изобретением. В указанном устройстве, ниже слоя 4 арамидного волокна в виде многослойного тканого материала, если смотреть со стороны действия удара пули, расположен поглощающий слой 2. Фиг. 2 30 демонстрирует альтернативное устройство с последовательностью
поглощающего слоя 2 и волокнистого слоя 4, расположенных в обратном порядке.
Во всех примерных вариантах осуществления изобретения, слои взаимосвязаны либо механически, либо с использованием подходящих клеящих веществ.
5 Поглощающий слой 2 содержит пеностекло 21 в виде гранулированного 22
пеностекла, который удерживается в качестве плотной упаковки с помощью матрицы 24, которая заключает в себе гранулированное пеностекло, смотри Фиг.
3. Матрица 24 формируется в виде устойчивой против действия удара
синтетической смеси. Хорошие результаты были достигнуты с помощью
10 устойчивых против действия удара полиуретановых смесей.
Пеностекло 21 является очень легким по весу и свободным от поврежденных зерен, сильно теплоизолирующим, звукоизолирующим, устойчивым к давлению, невоспламеняемым, кислотостойким и устойчивым к 15 паразитам.
В примере, состав гранулированного 22 пеностекла является следующим:
Si02 71 ± 2 % в весовом отношении
ЫагО 13 ± 1,5 % в весовом отношении
20 СаО 8 ± 2 % в весовом отношении
AI2O3 2 ± 1,3 % в весовом отношении MgO 2 ± 1 % в весовом отношении К2О 1 ± 0,2 % в весовом отношении
25 ИегОз 0,5 ± 0,2 % в весовом отношении
микропримеси <,0.5 % в весовом отношении.
Гранулированный материал 22 как таковой может иметь структуру с закрытыми или с открытыми порами, с размером гранул, который составляет 30 0,01 мм - 5 мм. Как показано в качестве примера в поперечном сечении на Фиг.
4, вспененное гранулированное 22 пеностекло имеет размер пузырьков 23,
который составляет 0,001 - 0,5 мм.
В зависимости от вида энергии, которая должна быть поглощена, толщина слоя поглощающего слоя может находиться в пределах между 0,5 и 50 мм.
В примерах, волокнистые слои 4 (41, 42, 43) представляют собой 5 многослойные тканые материалы, содержащие арамидные волокна. При этом, также является возможным применять аналогичные волокна.
Является возможным сконструировать устройство в соответствии с Фиг. 1 или 2 так, чтобы оно являлось эластичным, и выбрать матрицу поглощающего 10 слоя соответствующим образом так, чтобы было возможным изготовить
противопулевое многослойное устройство в виде щита или защитного покрытия. Вследствие этого, являются возможными защитные палатки или завесы и подобное.
15 Фиг. 6 демонстрирует примерную конструкцию противопулевого
многослойного устройства 1 в виде пластины с поглощающим слоем 2.
Последовательность слоев, если ее рассматривать от направления стороны действия удара, является следующей. С внешней стороны, предусмотрен первый
2 0 синтетический покрывающий слой 8. Указанный покрывающий слой 8
применяют в качестве верхнего слоя по отношению к внешней стороне и он гарантирует, что любые разрушенные компоненты следующего очень твердого первого керамического слоя 5 не выпадут вследствие попадания пули и, что структура удерживается цельной даже в случае трещин в керамическом слое 5,
2 5 если в окружающий участок удара происходит дополнительное попадание.
В указанном устройстве, подпадающий под действие изобретения керамический слой 5 может также содержать другие материалы, такие как мелкие камни или природные камни, или керамическая смесь, или 30 металлокерамическая смесь в виде пластины.
Является важным, чтобы "керамический" слой 5 являлся твердым. Указанное может быть обеспечено либо с помощью классического керамического материала, либо с помощью материалов-заменителей, таких как
очень твердые природные камни (гранит и т.д.) или мелкие камни, который является очень твердым высокообожжённым керамическим материалом.
За керамическим слоем 5 следует волокнистый слой 4 тканых арамидных 5 материалов. За указанным слоем следует поглощающий слой 2, который способен поглощать энергию пули или ее фрагмента. В поглощающем слое большая часть энергии пули поглощается и во время ее дальнейшего следования распределяется по более широкой основе, таким образом, что после указанных слоев металлическая пластина 7 является достаточной в качестве завершающего 10 слоя.
Если даже попадают более сильные энергии, или в случае, когда с целью снижения веса толщину слоев выбирают таким образом, чтобы они были более тонкими, в соответствии с Фиг. 7 является также возможным осуществить 15 вариант, в котором впереди стальной пластины 7 после первого волокнистого слоя 41 непосредственно перед вышеуказанной пластиной был предусмотрен второй волокнистый слой 42.
Фиг. 8 демонстрирует дополнительную модификацию, в отношении 20 варианта осуществления изобретения соответственно Фиг. 7, в которой после керамического слоя 5 установлена первая стальная пластина 71. Указанная стальная пластина 71 дополнительно упрочняет керамический слой в непосредственном окружающем участке удара. Указанное может быть преимущественным в случае попадания нескольких пуль. В показанном примере, 25 с обратной стороны В также предусмотрена стальная пластина 72. Указанная стальная пластина 72 может даже быть выполнена в качестве легко бронированной наружной стенки транспортного средства или в качестве обычной наружной стены.
30 Фиг. 9 демонстрирует дополнительную модификацию. В указанном случае,
за керамическим слоем 5 следует слой из обломков 6, который содержит керамические обломки или металлокерамические обломки или обломки мелких камней или обломки 61 природных камней, связанные в матрице 62. В указанной конструкции отличительным признаком является не столько последовательность
слоев, сколько присутствие слоя из обломков, связанного в матрице, где указанный слой из обломков содержит амортизационный сыпучий материал очень твердых обломков, которые отклоняют пулю или твердое ядро пули (например, из карбида вольфрама).
Пример в соответствии с Фиг. 10 демонстрирует устройство с двумя последовательными поглощающими слоями 2а и 2Ь, отделенными друг от друга волокнистым слоем 42. В показанном примере оба поглощающих слоя 2а и 2Ь расположены рядом с дополнительными волокнистыми слоями 41 и 43 и после 10 указанных слоев окружены стальными пластинами 71 и 72.
Слои, как показано в приведенных выше примерах, также могут быть расположены в иной последовательности, где некоторые слои пропущены или расположены несколько раз.
В случае применения поглощающих слоев в соответствии с изобретением является также очень преимущественным, когда указанные слои обеспечивают превосходные теплоизоляционные свойства. Вследствие этого транспортные средства, конструкции или палатки могут быть теплоизолированными от 2 0 внешнего мира от жары или холода, без необходимости наличия указанных дополнительных слоев или некоторых других средств.
Также конструкция поглощающего слоя в соответствии с изобретением является звукоизолирующей. Указанное свойство также является преимущественным в предложенной заявке.
Перечень номеров позиций
Противопулевое многослойное устройство
Сторона действия удара
Обратная сторона
Поглощающий слой
2 а, 2Ь
Поглощающий слой
Пеностекло
Гранулированное пеностекло
Пузырьки
Матрица
Волокнистый слой
Волокнистый слой
42, 43
Волокнистый слой
Керамическая пластина
Слой из обломков
Обломки
Матрица
Металлическая пластина
71, 72
Металлическая пластина
Синтетический покрывающий слой
Противопулевая пластина (существующий уровень техники)
Керамическая пластина
Волокнистый слой
Стальная пластина
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Противопулевой слой противопулевого многослойного устройства (1), отличающийся тем, что
5 он формируется поглощающим слоем (2, 2а, 2Ь), который полностью или в
значительной степени состоит из пеностекла (21).
2. Противопулевой слой в соответствии с пунктом 1, отличающийся тем, что
10 пеностекло (21) присутствует в виде спечённого гранулированного (22)
пеностекла.
3. Противопулевой слой в соответствии с пунктом 1, отличающийся тем, что
15 пеностекло (21) присутствует в виде гранулированного (22) пеностекла,
которое удерживается в качестве плотной упаковки или наполнено посредством матрицы (24), которая заключает в себе гранулированное пеностекло.
4. Противопулевой слой в соответствии с любым из пунктов 1 - 3, 2 0 отличающийся тем, что
гранулированное (22) пеностекло имеет размер гранул, который составляет 0,01 мм - 5 мм.
5. Противопулевой слой в соответствии с любым из пунктов 1-4, 2 5 отличающийся тем, что
пеностекло (21) или гранулированное (22) пеностекло в основном содержит
Si02.
6. Противопулевой слой в соответствии с любым из пунктов 1-5, 30 отличающийся тем, что
в качестве дополнительных ингредиентов пеностекло (21) или гранулированное (22) пеностекло содержит ЫагО и СаО.
7. Противопулевой слой в соответствии с любым из пунктов 1 - 6,
отличающийся тем, что
в качестве дополнительных ингредиентов пеностекло (21) или гранулированное (22) пеностекло содержит небольшое количество, в каждом случае меньше 10 процентов в весовом отношении, AI2O3 и/или MgO и/или К2О.
8. Противопулевой слой в соответствии с любым из пунктов 3-7, отличающийся тем, что
матрица (24) содержит синтетический материал или синтетическую смолу или смесь синтетического материала/синтетической смолы, где указанная смесь 10 является, в частности, устойчивой против действия удара.
9. Противопулевой слой в соответствии с пунктом 8, отличающийся тем, что
смесь синтетического материала содержит полиуретан и/или полиэтилен 15 и/или эпоксидную смолу и/или кремний и/или ударопрочный синтетический материал и/или устойчивый против действия удара синтетический материал.
10. Противопулевое многослойное устройство (1) со стороной действия удара (А) и задней стороной (В), а также противопулевым слоем (2) в 2 0 соответствии с любым из пунктов 1 - 9, отличающееся тем, что
по меньшей мере один из слоев формируется многослойным волокнистым слоем (4, 41, 42, 43), содержащим слои арамидных волокон или аналогичных волокон, где указанный многослойный волокнистый слой (4, 41, 42, 43) 25 является, в частности, выполненным в виде тканого материала или многослойного тканого материала.
11. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с пунктом 10,
отличающееся тем, что
30 по меньшей мере один из слоев формируется пластиной (5), содержащей
мелкие камни или природные камни или керамику или керамическую смесь, в частности, содержащей материал композитной структуры.
12. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с одним из пунктов 10 или 11,
отличающееся тем, что
по меньшей мере один слой представляет собой слой из обломков (6), 5 содержащий обломки (61) керамики или металлокерамики или мелких камней или природных камней, где указанные обломки (61) связаны в матрице (62).
13. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с любым из пунктов 10 - 12,
10 отличающееся тем, что
по меньшей мере один слой формируется металлической пластиной (7, 71,
72).
14. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с любым из
15 пунктов 10 - 13,
отличающееся тем, что
по меньшей мере один слой формируется высокопрочным синтетическим слоем.
20 15. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с пунктом 14,
отличающееся тем, что
высокопрочный синтетический слой формиру ет матрицу (24) поглощающего слоя (2).
25 16. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с любым из
пунктов 10 - 15,
отличающееся тем, что
указанное устройство окружено синтетическим покрывающим слоем (8) или армированным волокном синтетическим плетённым слоем по меньшей мере 30 на одной из сторон действия удара (А) или с обратной стороны (В).
17. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с любым из пунктов 10 - 16,
отличающееся тем, что
в последовательности слоев за поглощающим слоем (2), по меньшей мере с одной из его сторон, следует волокнистый слой (4).
18. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с любым из 5 пунктов 10 - 17,
отличающееся тем, что
устройство выполнено таким образом, чтобы быть гибким в виде щита или защитного покрытия.
10 19. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с любым из
пунктов 10 - 18,
отличающееся тем, что
устройство выполнено в виде жёсткой пластины.
15 20. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с любым из
пунктов 10-17 или 19,
отличающееся тем, что
предусмотрены по меньшей мере один слой из мелких камней, слой из природных камней или керамический слой, волокнистый слой и металлический 20 слой.
21. Противопулевое многослойное устройство в соответствии с любым из
предшествующих пунктов 10-19 или 19 - 20,
отличающееся тем, что
25 последовательность слоев выбирают следующим образом:
- внешний слой,
- керамический слой, за которым в частности следует металлический слой,
- волокнистый слой и последовательность поглощающих слоев,
- металлический слой.
Фиг. 6