PL249803B1 - Warstwowy, segmentowy pancerz pasywny - Google Patents

Abstract

Warstwowy, segmentowy pancerz pasywny, który ma być niewidoczny z zewnątrz i który przeznaczony jest do stosowania jako dopancerzenie lub jako ochrona dodatkowa obiektów stacjonarnych, posiadający skrajną perforowaną warstwę (1) ochronną zewnętrzną i skrajną warstwę (2) ochronną wewnętrzną, charakteryzuje się tym, że perforowana warstwa (1) ochronna zewnętrzna wykonana jest z płyty polietylenowej a warstwa (2) ochronna wewnętrzna wykonana jest z płyty polietylenowej, w której utworzone są otwory, które wypełnione są kompozytem, przy czym warstwa (1) ochronna zewnętrzna i warstwa (2) ochronna wewnętrzna niezależnie od siebie zawieszone są na elementach (3) sprężystych, sprężynach metalowych lub elastomerach, zamocowanych za pomocą śrub montażowych (4) do konstrukcji (5) nośnej metalowej, która za pomocą śrub montażowych (7) zamontowana jest na poszyciu (6) pojazdu albo obiektu stacjonarnego, ponadto na poszyciu (6) pojazdu albo obiektu stacjonarnego zamontowane są elementy dystansowe (8) wykonane z elastomeru lub ze sprężyn metalowych, a całość konstrukcji segmentowego pancerza jest zamaskowana przez blachę (14) stalową wsuniętą w prowadzenie (15) wykonane w konstrukcji (5) nośnej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest warstwowy, segmentowy pancerz pasywny, który ma być niewidoczny z zewnątrz i który przeznaczony jest do stosowania jako dopancerzenie lub jako ochrona dodatkowa obiektów stacjonarnych. Pancerz według wynalazku posiada skrajną perforowaną warstwę ochronną zewnętrzną i skrajną nieperforowaną warstwowo-kompozytową warstwę ochronną wewnętrzną, które niezależnie względem siebie zamontowane są na elementach sprężystych.

Znane są warstwowe pancerze pasywne utworzone z wielu nakładanych na siebie warstw, wykonanych z różnych materiałów, na przykład z płyt (blach) ze stali pancernej o średniej twardości (RHA), wysokiej i bardzo wysokiej twardości o złożonych składach chemicznych, z elementów ceramicznych (patent US5221807) lub z tytanu czy wolframu. Przykładem pancerzy wykonanych z dwóch warstw ochronnych, gdzie jedna lub dwie warstwy są perforowane, są rozwiązania opisane w patentach: PL210671, PL209836, US5014593.

Znane są pancerze reaktywne wykonane w postaci pojemników metalowych o kształcie prostopadłościanu, wypełnione materiałem wybuchowym i umieszczone pomiędzy warstwami ochronnymi. Rozwiązania takie znane są na przykład z dokumentów PL168122 czy PL174119.

Istota rozwiązania warstwowego, segmentowego pancerza pasywnego według wynalazku polega na tym, iż każdy segment zbudowany jest z przelotowej perforowanej warstwy ochronnej zewnętrznej, która wykonana jest z płyty polietylenowej, oraz nieprzelotowej polietylenowo warstwowo-kompozytowej warstwy ochronnej wewnętrznej, które to warstwy, zewnętrzna i wewnętrzna, niezależnie od siebie zawieszone są na elementach sprężystych, sprężynach metalowych lub elastomerach, zamocowanych do konstrukcji nośnej metalowej zamontowanej na poszyciu pojazdu albo obiektu stacjonarnego, dodatkowo na poszyciu pojazdu albo obiektu stacjonarnego zamontowane są elementy dystansowe wykonane z elastomeru lub ze sprężyn metalowych, przy czym w warstwie ochronnej zewnętrznej wykonane są, równomiernie rozlokowane, otwory przelotowe w postaci jednakowych ostrosłupów ściętych zwróconych wierzchołkami w kierunku poszycia pojazdu lub obiektu stacjonarnego i tworzących siatkę otworów, a w warstwie ochronnej wewnętrznej wykonane są równomiernie rozlokowane otwory w kształcie jednakowych ostrosłupów ściętych (lejów) zwróconych wierzchołkami w kierunku poszycia pojazdu lub obiektu stacjonarnego i tworzących siatkę otworów, przy czym wnętrza otworów, w postaci ostrosłupów, warstwy ochronnej wewnętrznej są zapełnione warstwowo: warstwą materiału ceramicznego wykonanego na bazie węgliku boru charakteryzującego się dużą twardością, warstwą materiału wykonanego z polietylenu ultra wysokiej gęstości charakteryzującego się wysoką granicą plastyczności i pozwalającego na wykorzystanie efektu oblepiania pocisku oraz warstwą materiału wykonanego z kompozytu włóknistego; całość konstrukcji modułowego opancerzenia dodatkowego jest zamaskowana przez blachę stalową wsuniętą w prowadzenia wykonane w konstrukcji nośnej warstw ochronnych.

Korzystnymi możliwymi do osiągnięcia skutkami wynalazku są:

- wykonanie warstwy ochronnej zewnętrznej z płyt polietylenowych perforowanych a warstwy ochronnej wewnętrznej z płyt polietylenowych z otworami wypełnionymi materiałem kompozytowym pozwala na zmniejszenie masy pancerza i zwiększenie jego skuteczności polegającej na możliwości kruszenia pocisków przeciwpancernych w stosunku do pancerza wykonanego z materiałów litych;

- wykonanie perforowanej warstwy ochronnej zewnętrznej, która ma postać otworów mających postać jednakowych ostrosłupów ściętych tworzących siatkę otworów, pozwala zwiększyć prawdopodobieństwo wystąpienia zjawiska rykoszetowania pocisku (brak perforacji), odchylenie osi pocisku od prostej prostopadłej do poszycia pojazdu, powstawania na warstwie zewnętrznej linii pękania o skomplikowanym kształcie i w efekcie wytracenie energii kinetycznej na stosunkowo dużym obszarze warstwy zewnętrznej;

- wykonanie i rozmieszczenie otworów w postaci ostrosłupów w warstwie ochronnej zewnętrznej i w warstwie ochronnej wewnętrznej względem siebie w sposób centryczny powoduje zagęszczenie zapory na drodze wnikającego w pancerz pocisku;

- częściowe wypełnienie otworów warstwy ochronnej wewnętrznej warstwą materiału ceramicznego na bazie węgliku boru pozwala na uzyskanie dużej twardości warstwy ochronnej wewnętrznej utrudniającej wnikanie pocisku oraz na redukcję masy warstwy ochronnej wewnętrznej;

- częściowe wypełnienie otworów warstwy ochronnej wewnętrznej kompozytem włóknistym wzmacnianym włóknami aramidowymi lub polietylenowymi pozwala na pochłanianie energii kinetycznej pocisku w wyniku odkształcania włókien, zrywania włókien, ścinania włókien, delaminacji, wydzielania ciepła spowodowanego tarciem między pociskiem a kompozytem oraz odkształcenia pocisku;

- częściowe wypełnienie otworów warstwy ochronnej wewnętrznej kompozytem włóknistym wzmacnianym włóknami aramidowymi lub polietylenowymi pozwala na pochłanianie energii kinetycznej w czasie tworzenia się wyżłobienia w kompozycie, po stronie przeciwnej do trafienia pocisku, przez fale poprzeczne oraz wychwytywanie odłamków;

- częściowe wypełnienie otworów warstwy ochronnej wewnętrznej warstwą materiału wykonanego z polietylenu ultra wysokiej gęstości charakteryzującego się wysoką granicą plastyczności pozwala na wykorzystanie efektu oblepiania pocisku oraz na zespolenie warstwy ceramicznej z kompozytem włóknistym;

- zastosowanie pancerza warstwowego posiadającego skrajną przelotową zewnętrzną i skrajną nieprzelotową kompozytową wewnętrzną warstwę ochronną, umieszczone niezależnie względem siebie, zapobiega przebiciu pancerza przez pocisk na skutek destabilizacji jego lotu, odkształcenia i etapowego tłumienia jego energii;

- niezależne zawieszenie warstwy ochronnej zewnętrznej i warstwy ochronnej wewnętrznej na elementach sprężystych, sprężynach metalowych lub elastomerach, powoduje pochłanianie energii kinetycznej pocisku w wyniku jej zamiany na energię kinetyczną drgającej warstwy ochronnej zewnętrznej i drgającej warstwy ochronnej wewnętrznej;

- niezależne zawieszenie warstwy ochronnej zewnętrznej i warstwy ochronnej wewnętrznej na elementach sprężystych w określonej odległości od siebie pozwala na pochłanianie energii kinetycznej pocisku w wyniku jego ścinania w obszarze pomiędzy dwoma przesuwającymi się względem siebie warstwami, to znaczy warstwą ochronną zewnętrzną i warstwą ochronną wewnętrzną;

- zamocowanie elementów sprężystych wykonanych z elastomeru lub sprężyn metalowych na poszyciu pojazdu, ulegających odkształceniu, w tym ściśnięciu, pozwala na pochłanianie energii kinetycznej pocisku uderzającego w warstwę ochronną wewnętrzną powodując jej przemieszczenie również w kierunku poszycia pojazdu;

- umieszczenie w prowadzeniu, wykonanym w konstrukcji nośnej warstw ochronnych, blachy stalowej, symulującej poszycie pojazdu, pozwala na zamaskowanie całości modułowej konstrukcji pancerza.

Przedmiot wynalazku jest pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pancerz w przekroju prostopadłym do poszycia pojazdu, fig. 2 - pancerz w widoku aksonometrycznym bez poszycia pojazdu albo obiektu stacjonarnego i osadzanej w prowadzeniu blachy stalowej, fig. 3 - pancerz jak na fig. 2 tylko z blachą i poszyciem, a fig. 4 w widoku aksonometrycznym, w schodkowym przekroju warstwa wewnętrzna i warstwa zewnętrzna pancerza według wynalazku.

Przykład 1

Pancerz według wynalazku składa się z zestawianych ze sobą bokami segmentów. Każdy segment pancerza zbudowany jest ze skrajnej, przelotowej warstwy 1 ochronnej zewnętrznej wykonanej z płyty polietylenowej i skrajnej, nieprzelotowej warstwy 2 ochronnej wewnętrznej polietylenowo warstwowo-kompozytowej, które to warstwy 1,2 są zawieszone niezależnie na elementach 3 sprężystych w postaci sprężyn metalowych luźno osadzonych na śrubach 4 montażowych przykręcanych do konstrukcji 5 nośnej metalowej zamontowanej za pomocą śrub 7 montażowych na poszyciu 6 pojazdu albo obiektu stacjonarnego. Konstrukcja 5 nośna każdego segmentu ma postać dwóch, zamocowanych jedna przed drugą, listew, pomiędzy którymi usytuowane są, jedna pod drugą, warstwa 1 ochronna zewnętrzna i warstwa 2 ochronna wewnętrzna, do których boków zamocowane są elementy 3 sprężyste, którymi warstwy 1,2 zamocowane są w konstrukcji 5 nośnej. Zamiast wyżej wymienionych sprężyn metalowych jako elementy 3 sprężyste można zastosować elastomery. Dodatkowo na poszyciu 6 pojazdu albo obiektu stacjonarnego zamontowane są elementy 8 dystansowe wykonane z elastomeru lub sprężyn metalowych. Elementy 8 dystansowe zamocowane są na górnej powierzchni poszycia 6, nad którą bezpośrednio znajduje się warstwa 2 ochronna wewnętrzna. W warstwie 1 ochronnej zewnętrznej wykonane są, tworzące siatkę, otwory 9 przelotowe w kształcie jednakowych ostrosłupów ściętych (lejów), które są równomiernie rozłożone i których wierzchołki są zwrócone w kierunku poszycia 6 pojazdu albo obiektu stacjonarnego. W warstwie 2 ochronnej wewnętrznej wykonane są, tworzące siatkę, otwory 10, które są równomiernie rozlokowane i które są w kształcie jednakowych ostrosłupów ściętych zwróconych wierzchołkami w kierunku poszycia 6 pojazdu albo obiektu stacjonarnego. Otwory 9, 10 w postaci ostrosłupów, które wykonane są w warstwie 1 ochronnej zewnętrznej i w warstwie 2 ochronnej wewnętrznej, w stanie spoczynku rozmieszczone są centrycznie względem siebie. Wnętrza otworów 10, w kształcie ostrosłupów, warstwy 2 ochronnej wewnętrznej są zapełnione warstwowo: warstwą 11 materiału ceramicznego wykonanego na bazie węgliku boru charakteryzującego się dużą twardością, warstwą 12 materiału wykonanego z polietylenu ultra wysokiej gęstości charakteryzującego się wysoką granicą plastyczności oraz warstwą materiału 13 wykonanego z kompozytu włóknistego. Całość konstrukcji segmentowego pancerza jest zamaskowana przez blachę 14 stalową wsuwaną w prowadzenie 15 wykonane w konstrukcji 5 nośnej warstw 1,2 ochronnych.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Warstwowy, segmentowy pancerz pasywny posiadający skrajną perforowaną warstwę ochronną zewnętrzną i skrajną warstwę ochronną wewnętrzną, znamienny tym, że perforowana warstwa (1) ochronna zewnętrzna wykonana jest z płyty polietylenowej a warstwa (2) ochronna wewnętrzna wykonana jest z płyty polietylenowej, w której utworzone są otwory, które wypełnione są kompozytem, przy czym warstwa (1) ochronna zewnętrzna i warstwa (2) ochronna wewnętrzna niezależnie od siebie zawieszone są na elementach (3) sprężystych, sprężynach metalowych lub elastomerach, zamocowanych za pomocą śrub montażowych (4) do konstrukcji (5) nośnej metalowej, która za pomocą śrub montażowych (7) zamontowana jest na poszyciu (6) pojazdu albo obiektu stacjonarnego, ponadto na poszyciu (6) pojazdu albo obiektu stacjonarnego zamontowane są elementy dystansowe (8) wykonane z elastomeru lub ze sprężyn metalowych, a całość konstrukcji segmentowego pancerza jest zamaskowana przez blachę (14) stalową wsuniętą w prowadzenie (15) wykonane w konstrukcji (5) nośnej.
2. 2. Warstwowy, segmentowy pancerz pasywny według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że perforację warstwy (1) ochronnej zewnętrznej stanowi siatka otworów (9) przelotowych w kształcie jednakowych ostrosłupów ściętych, które zwrócone są wierzchołkami w kierunku poszycia (6) pojazdu albo obiektu stacjonarnego i które równomiernie rozlokowane są w kierunku pionowym i poziomym.
3. 3. Warstwowy, segmentowy pancerz pasywny według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że w warstwie (2) ochronnej wewnętrznej wykonane są, tworzące siatkę, otwory (10) w kształcie jednakowych ostrosłupów ściętych, które zwrócone są wierzchołkami w kierunku poszycia (6) pojazdu albo obiektu stacjonarnego i które równomiernie rozlokowane są w kierunku pionowym i poziomym, przy czym otwory (10) warstwy (2) ochronnej wewnętrznej są zapełnione warstwowo: warstwą (11) materiału ceramicznego wykonanego na bazie węgliku boru, warstwą (12) materiału wykonanego z polietylenu ultra wysokiej gęstości oraz warstwą materiału (13) wykonanego z kompozytu włóknistego.