Разработка связующего для композитных
баллистических защитных панелей
Е.В. Ничкова, С.М.
Кимерлинг, К.А. Зырянов
(Общество с ограниченной
ответственностью «НЭВЗ-Эластопласт», elastoplast@perm.ru)
Известно, что в современных условиях невозможно разработать легкие броневые панели на основе только металлов. Появление пуль с бронебойным сердечником привело к тому, что переход кинетической энергии пули в тепловую сопровождается полным проплавлением относительно тонкой брони из легких металлов (напр.титан) в точке удара и последующей перфорации брони. Обеспечение защитных свойств легкой бронированной техники от воздействия пуль боеприпасов калибра 7.62 мм, 12,7 мм, 14,5 мм с бронебойным сердечником становится невозможным без использования броневой керамики [1,2].
Использование броневой керамики позволяет существенно повысить уровень функциональных свойств изделий при снижении массы от 25 до 60 % в сравнении с аналогичными конструкциями из броневой стали (Рис 1).
|
|
|
|
Рис. 1. Сравнительная оценка массы противопульных панелей площадью 1 м2, обеспечивающих защиту от пуль Б-32 винтовки СВД 7,62-мм (патрон 7-БЗ-3). |
Рис.2. Изменение
физико-механических свойств полиуретанмочевинного связующего в сравнении с
технологическими параметрами процесса при 60оС. |
«НЭВЗ – Керамикс» разрабатывает экспериментальную технологию изготовления легких броневых
композитных блоков на основе керамических элементов из карбида бора и
полиуретанмочевинного связующего. В рамках данной работы было исследовано
влияние уровня физико-механических и технологических характеристик связующего
на функциональные свойства получаемых композитных блоков (рис.2). Было
установлено, что оптимальные характеристики получаемых композитов достигаются
при содержании наноразмерного наполнителя в связующем на уровне 34% (объемных).
В этом случае максимальная прочность и жесткость композита сочетается с
минимально допустимым временем жизнеспособности связующего при температуре
переработки (60оС). Наноразмерный наполнитель образуется в
полимерной матрице в ходе синтеза и представляет собой дисперсионную фазу,
равномерно распределенную в матрице [3]. Содержание нанофазы регулируется путем
изменения соотношения между компонентами связующего при отверждении
изоцианатсодержащего форполимера (диол-диамин).
Для отработки
технологии был сконструирован и изготовлен специальный стенд для баллистических
испытаний бронепанелей различной
конструкции и состава элементов защиты (рис.3). Наличие стенда позволило получать сравнимые результаты испытаний.
Отработка технологии с применением стенда позволила оптимизировать не только состав связующего, но и
технологию изготовления броневых блоков. Были решены вопросы повышения качества
получаемых экспериментальных блоков и снижения эксплуатационных затрат.
Полученные
броневые блоки на основе броневой керамики ЗАО «НЭВЗ – Керамикс» прошли испытания с положительными результатами (Рис.1). Навесные броневые блоки поверхностной массой 70,0 кг/м2, установленные на
верхний борт БТР-80, на боковые и лобовую проекции, а также башню БРДМ-3,
успешно прошли испытания на воздействие пуль
Б-32 калибра 14,5мм с дистанций от 200 до 10м, в т.ч. в условиях,
имитирующих эксплуатацию бронетехники зимой при температурах «-50оС».
|
|
|
Рис. 3 Внешний вид броневых блоков и
керамической основы |
Броневые конструкции ЗАО «НЭВЗ – Керамикс» поверхностной массой 58 кг/м2 на основе алюмооксидной керамики успешно также прошли испытания в Национальном испытательном центре Франции (г. Сент-Этьен) на соответствие требованиям стандарта STANAG 4569 AEP-55 по уровню защиты 3.
ЛИТЕРАТУРА