Гибкий защитный материал

(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие ТЕХНОМАГ Физико-технического института НАН Беларуси(72) Авторы Гордиенко Анатолий Илларионович Дымовский Александр Семенович Касичев Валерий Павлович Попова Ирина Петровна(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие ТЕХНОМАГ Физикотехнического института НАН Беларуси(57) Гибкий защитный материал, содержащий три защитных слоя из термоупрочненных стальных лент, при этом в первом слое ленты уложены параллельно друг другу с зазором,который меньше ширины ленты, второй слой полностью повторяет первый, но смещен относительно него в направлении ширины ленты на расстояние, равное полусумме ширины ленты и величины зазора, а в третьем слое ленты ориентированы перпендикулярно лентам других слоев, уложены без зазоров и изогнуты таким образом, что они, поочередно полностью охватывая другие слои с наружных сторон и частично с внутренних сторон,служат креплением всех слоев между собой, отличающийся тем, что на лентах первого и второго слоев дополнительно закреплены отрезки более толстой и прочной ленты, которые, имея -образную форму, частично перекрывают друг друга и образуют защитное покрытие типа чешуи.(56) 1. Изобретения стран мира. - Вып. 80,9/99,2322638 А 1. 2. Изобретения стран мира. - Вып. 80,3/98,5601895 А. 3. Патент на полезную модель 331. Дата публикации 2001.09.30 (прототип). 863 Полезная модель относится к области создания защитных материалов для индивидуальных средств защиты от воздействия холодного и огнестрельного оружия, в частности бронежилетов. Известна пластина для защитного жилета 1, которая содержит препятствующую разрезанию ножом несущую структуру, выполненную из одного или более кусков используемой для вязания проволоки, имеющей диаметр 0,25 мм. Пластина также содержит недеформируемую несущую структуру, выполненную из одного или более кусков используемой для вязания текстильной нити, причем обе структуры вытянуты вдоль всей пластины. Пластина может быть изготовлена путем переплетения двух непрерывных кусков проволоки и нити на кругловязальной машине. Такая пластина может предохранить от воздействия ножа, но не позволяет защитить от шила или заточки. Они способны проткнуть ее, раздвинув переплетенные нить и проволоку. Известен также гибкий защитный материал 2. Этот материал предназначен для защиты от колюще-режущего холодного оружия и содержит основание и три слоя пластинчатых защитных элементов, соединенных с ним. Каждый слой состоит из множества пластин, в которых выполнены отверстия, расположенные в узлах двухмерного массива,причем диаметр каждого отверстия такой, что острие лезвия холодного оружия может проникнуть сквозь него. Пластины в слоях расположены таким образом, что оси выполненных в них отверстий не совпадают. Пластины в смежных слоях могут смещаться друг относительно друга при ударе лезвия. Это происходит за счет сил трения, возникающих в момент контакта острия лезвия с защитной пластиной. При колющем ударе в защитный материал острие лезвия холодного оружия может проникнуть сквозь отверстия в пластинах первого защитного слоя и попасть в отверстия второго защитного слоя. При этом происходит смещение слоев друг относительно друга, что вызывает значительные боковые усилия, действующие на острие лезвия, и приводит к его изгибу или разрушению. Третий слой обеспечивает защиту при прохождении лезвием двух первых слоев. Однако, если защитный материал будет достаточно гибким, боковые усилия, возникающие при сквозном проникновении лезвия через два защитных слоя, могут оказаться недостаточными для повреждения лезвия, а третий слой не обеспечит необходимой защиты. В случае же снижения гибкости защитного материала его эксплуатационные характеристики ухудшаются вследствие значительного ограничения подвижности человека при ношении жилета, оснащенного этим защитным материалом. От указанных недостатков свободен гибкий защитный материал 3. Этот материал содержит три защитных слоя, каждый из которых выполнен из термоупрочненных стальных лент. При этом в первом слое ленты уложены параллельно друг другу с зазором, величина которого меньше ширины ленты. Второй слой полностью повторяет первый, но смещен относительно него в направлении ширины ленты на расстояние, равное полусумме ширины ленты и величины зазора. В третьем слое ленты ориентированы перпендикулярно лентам других слоев. Они уложены без зазоров и изогнуты таким образом, что поочередно полностью охватывают ленты двух первых слоев с наружных сторон и частично с внутренних сторон, служа креплением всех слоев между собой. В данном материале повышенная гибкость достигается за счет того, что третий слой выполнен из тонкой ленты, которая легко деформируется и изменяет величину взаимного перекрытия двух первых слоев при напряжениях, возникающих в процессе носки жилета. Первый и второй слои выполнены из более толстых и прочных лент и предназначены непосредственно для защиты от холодного оружия. К недостаткам последнего материала, выбранного в качестве прототипа, следует отнести тот факт, что он обладает сильно выраженной анизотропией гибкости. Когда ось изгиба ориентирована параллельно длине лент первого и второго слоев, гибкость материала будет наибольшей. В этом случае будут деформироваться только тонкие ленты третьего 2 863 слоя. При перпендикулярной ориентации оси изгиба должны деформироваться более жесткие ленты первого и второго слоев, что затруднено. Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения гибкости материала при сохранении и даже повышении его защитных характеристик. Для достижения этого технического результата в гибком защитном материале, содержащем три защитных слоя из термоупрочненных стальных лент, при этом в первом слое ленты уложены параллельно друг другу с зазором, который меньше ширины ленты, второй слой полностью повторяет первый, но смещен относительно него в направлении ширины ленты на расстояние, равное полусумме ширины ленты и величины зазора, а в третьем слое ленты ориентированы перпендикулярно лентам других слоев, уложены без зазоров и изогнуты таким образом, что они, поочередно полностью охватывая другие слои с наружных слоев и частично с внутренних сторон, служат креплением всех слоев между собой, к лентам первого и второго слоев дополнительно присоединены отрезки более толстой и прочной ленты. Эти отрезки, имея -образную форму, частично перекрывают друг друга и образуют защитное покрытие типа чешуи. При этом сами ленты первого и второго слоев выполнены из более тонкой ленты, которая легко упруго деформируется при приложении незначительных нагрузок, возникающих в процессе носки жилета. На фигуре схематически приведена конструкция гибкого защитного материала. Для большей наглядности часть третьего слоя (он изображен наиболее темным) на фигуре удалена. К термоупрочненным стальным лентам 1, уложенным на плоскости с зазором, присоединены отрезки 2 более толстой и прочной ленты. Эти отрезки изогнуты таким образом, что конец каждого отрезка нависает с перекрытием и небольшим зазором по вертикали над началом следующего отрезка. Каждый отрезок 2 прикреплен к ленте 1, например, с помощью точечной сварки в точках контакта 3. В результате образуется покрытие типа чешуи. Ленты 1 совместно с отрезками 2 образуют первый защитный слой. Второй защитный слой (ленты 4 и отрезки 5 ленты) в точности повторяет первый, однако он расположен несколько ниже и смещен относительно первого слоя по направлению ширины ленты на величину, равную полусумме ширины ленты и величины зазора. Смещение слоев в направлении ширины лент можно выбирать в диапазоне от нуля до значения ширины лент. Он влияет на величину взаимного перекрытия первого и второго слоев, а также вес защитного материала, и выбирается в каждом конкретном случае с учетом условий использования материала. Третий слой (ленты 6) ориентированы перпендикулярно лентам 1 и 4. Зазоры между лентами в этом слое отсутствуют, а сами ленты выгнуты таким образом, что они, поочередно охватывая первый и второй слои снаружи полностью и частично изнутри, служат для соединения всех слоев между собой. Как видно из приведенной фигуры, первый и второй слои частично перекрываются между собой и полностью перекрываются третьим слоем. Но если в материале, выбранном в качестве прототипа, основную нагрузку на себя при воздействии холодного оружия принимали ленты 1 и 4 первого и второго слоев, то в данном случае основная защита обеспечивается отрезками 2 и 5 лент. По этой причине толщина лент 1, 4 и 6 может быть выбрана достаточно малой (0,10,2 мм). Толщина же отрезков 2 и 5 составляет 0,50,8 мм в зависимости от степени перекрытия первого и второго слоев и необходимого уровня защиты от холодного оружия. Поясним теперь, чем же обеспечивается повышенная гибкость защитного материала и его защитные свойства в процессе эксплуатации. При изгибе любого материала его наружный слой растягивается и увеличивает свою поверхность, а внутренний, наоборот, сокращается и уменьшает свою поверхность. В монолитных материалах это, как правило,связано с преодолением значительных упругих сил, возникающих во всем объеме материала. Поэтому гибкость таких материалов очень сильно зависит от их толщины. 863 В заявляемой конструкции, так же как и у материала, выбранного в качестве прототипа, сокращение внутренней и увеличение наружной поверхностей при изгибе вдоль направления А-А (см. приведенную фигуру) обеспечивается изменением величины взаимного перекрытия первого и второго слоев вследствие упругой деформации третьего слоя. Ленты третьего слоя выполняют функцию плоских пружин. Поэтому гибкость материала при изгибе вдоль направления А-А полностью определяется толщиной лент третьего слоя и их механическими свойствами, но не зависит от первого и второго слоев. Другая картина наблюдается при изгибе вдоль направления Б-Б. В этом случае упругой деформации подвергаются в основном первый и второй слои. У прототипа эти слои выполнены из достаточно толстых лент, что сопряжено с достижением необходимого уровня защиты от холодного оружия. Поскольку упругая деформация толстых лент затруднена при напряжениях, возникающих в процессе носки жилета, гибкость материала,выбранного в качестве прототипа, в направлении Б-Б очень незначительна. У заявляемой же конструкции при изгибе вдоль направления Б-Б деформируются лишь тонкие ленты 1 и 4, а отрезки толстой 2 и 5 ленты, образующие чешую, несколько смещаются друг относительно друга, не подвергаясь при этом деформации. Этим и вызвана повышенная гибкость заявляемого гибкого защитного материала. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4