RO134708A0

RO134708A0 - Ultra-light bullet-proof armour

Info

Publication number: RO134708A0
Application number: ROA202000611A
Authority: RO
Inventors: Constantin Sandu; Valentin Silivestru; Radu-Constantin Sandu; Traian Tipa; Andrei Totu
Original assignee: Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Turbomotoare - Comoti
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-01-29

Abstract

Invenţia se referă la o armură ultrauşoară contra gloanţelor, destinată utilizării în industria de echipamente militare, inclusiv fabricarea vestelor antiglonţ, armurilor pentru vehiculele transportoare de trupe, avioanelor şi elicopterelor militare care desfăşoară operaţiuni în apropierea solului. Armura conform invenţiei este alcătuită dintr-o structură (1) formată din bare subţiri din titan sau oţel care are nişte ferestre dreptunghiulare şi triunghiulare, de care sunt fixate pe câte una din laturi nişte pachete de folii (2) de grafenă sau ţesături croşetate, din fibre Kevlar, carbon, mătase sau nailon, prin intermediul unor nituri (3) şi al unui adeziv (4) epoxidic, foliile (2) de grafenă sau ţesăturile având formă dreptunghiulară sau triunghiulară cu dimensiuni care corespund ochiurilor structurii (1), nişte plăcuţe (5) care au rolul de a menţine o uşoară presiune asupra pachetului de folii (2) de grafenă/ţeşături pentru a ţine sub control procesul de deviere a glonţului după impact şi care sunt fixate de structura (1) cu aceleaşi nituri (3) şi adeziv (4) epoxidic.The invention relates to ultra-light bulletproof armor for use in the military equipment industry, including the manufacture of bulletproof vests, armor for troop carriers, military aircraft and helicopters operating near the ground. The armor according to the invention consists of a structure (1) formed by thin bars of titanium or steel having rectangular and triangular windows, to which are fixed on one of the sides some packages of graphene foils (2) or crocheted fabrics, of Kevlar, carbon, silk or nylon fibers, by means of rivets (3) and an epoxy adhesive (4), graphene foils (2) or fabrics having a rectangular or triangular shape with dimensions corresponding to the meshes of the structure (1), some plates (5) which have the role of maintaining a slight pressure on the package of graphene foils (2) to control the process of deflection of the bullet after impact and which are fixed to the structure (1) with the same rivets (3 ) and epoxy adhesive (4).

Description

ARMURĂ ULTRAUȘOARĂ CONTRA GLOANȚELORULTRAUSHING ARMOR AGAINST VEHICLES

Invenția se referă la o armură ultraușoară contra gloanțelor, destinată utilizării în industria de echipamente militare, inclusiv fabricarea vestelor antiglonț, armurilor pentru vehiculele transportoare de trupe, avioanelor și elicopterelor militare care desfășoară operațiuni în apropierea solului.The invention relates to ultra-light bulletproof armor for use in the military equipment industry, including the manufacture of bulletproof vests, armor for troop carriers, military aircraft and helicopters operating near the ground.

Se cunosc diverse soluții de armuri contra gloanțelor. Acestea sunt sunt fabricate de obicei din aliaje de oțel sau titan, materiale ceramice sau compozite foarte rezistente la impact.Various bulletproof armor solutions are known. These are usually made of steel or titanium alloys, ceramic materials or highly impact resistant composites.

In principiu soluțiile existente acționează prin reducerea vitezei glonțului până la blocarea înaintării acestuia datorită rezistenței foarte mari a materialului armurii. La acest tip de armuri, în timpul interacțiunii glonțul se deformează căpătând o formă caracteristică de ciupercă.In principle, the existing solutions work by reducing the speed of the bullet until it blocks its advance due to the very high resistance of the armor material. In this type of armor, during the interaction the bullet deforms, acquiring a characteristic mushroom shape.

Dezavantajul principal al acestor tip de armuri constă în faptul că au o masă foarte mare fiind greu de utilizat în cazul vehiculelor aeriene sau vestelor antiglonț.The main disadvantage of these types of armor is that they have a very high mass and are difficult to use in the case of aircraft or bulletproof vests.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția, constă în faptul că reduce foarte mult masa armurii prin utilizarea unui nou principiu de oprire a glonțului și a unei structuri speciale care determină blocarea rotirii glonțului simultan cu devierea traiectoriei acestuia cu până la 90° sau mai mult față de direcția inițială.The technical problem solved by the invention is that it greatly reduces the mass of the armor by using a new principle of stopping the bullet and a special structure that blocks the rotation of the bullet simultaneously with the deviation of its trajectory by up to 90 ° or more of the initial direction.

Armura ultraușoară contra gloanțelor, conform invenției, rezolvă problema tehnică menționată și elimină dezavantajele enumerate anterior, prin aceea că este alcătuită dintr-o structură din bare subțiri de oțel sau titan de care pe anumite laturi se fixează pachete de folii de grafenă sau țesături croșetate din fibre Kevlar, carbon, mătase, păianjen sau nylon astfel încât să acopere întreaga suprafață a armurii.The ultra-light bulletproof armor according to the invention solves the mentioned technical problem and eliminates the disadvantages listed above, in that it consists of a structure of thin steel or titanium bars on which on certain sides packages of graphene foils or crocheted fabrics of Kevlar, carbon, silk, spider or nylon fibers so as to cover the entire surface of the armor.

Fixarea fiecărui pachet de folii de grafenă sau țesături de barele structurii se face prin nituire și cu un adeziv epoxidic astfel încât aceste folii/țesături să se rotească atunci când sunt lovite de glonț deviindu-l astfel de la traiectorie.The fixing of each package of graphene foils or fabrics to the bars of the structure is done by riveting and with an epoxy adhesive so that these foils / fabrics rotate when they are hit by the bullet, thus deviating it from the trajectory.

în spatele fiecărui pachet de folii/țesături se află câteva plăcuțe subțiri din compozit de fibre carbon care sunt nituite de structură cu aceleași nituri. Aceste plăcuțe au rolul de a menține o ușoarăBehind each package of foils / fabrics are a few thin plates of carbon fiber composite that are riveted to the structure with the same rivets. These plates have the role of maintaining a light

PREȘEDINTE DIRECTOR GENERALCHIEF EXECUTIVE OFFICER

Dr.Ing. Valentin SILIVESTRU presiune asupra pachetului de grafenă/țesături pentru a ține sub control procesul de deviere a glonțului după impact.Dr.Ing. Valentin SILIVESTRU pressure on the graphene / fabric package to control the bullet deflection process after impact.

Avantajul și originalitatea soluției constructive constă în faptul că este mult mai ușoară decât armurile rigide din oțel, ceramică sau compozit și nu afectează integritatea fizică a soldatului în cazul utilizării acesteia la o vestă de protecție antiglonț.The advantage and originality of the constructive solution is that it is much lighter than rigid steel, ceramic or composite armor and does not affect the physical integrity of the soldier when used in a bulletproof vest.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu figurile 1-3, care reprezintă:An embodiment of the invention is given below in connection with Figures 1-3, which represent:

- fig.l, soluția constructivă de ansamblu a armurii ultraușoare;- fig.l, the overall constructive solution of the ultralight armor;

- fig.2, detaliu al foliei de grafenă sau țesăturii croșetate;- fig.2, detail of the graphene foil or the crocheted fabric;

- fig.3, desen explicativ al principiului de funcționare a blindajului.- fig.3, explanatory drawing of the principle of armor operation.

Armura ultraușoară contra gloanțelor, conform invenției și așa cum se poate observa și din cadrul fig.l, este alcătuitădintr-o structură din bare subțiri de titan sau oțel 1 cu ferestre dreptunghiulare și triunghiulare de care se fixează pe cate una din laturi niște pachete de folii de grafenă sau țesături croșetate 2 prin intermediul unor nituri 3 și al unui adeziv epoxidic 4. Foliile de grafenă sau țesăturile 2 au formă dreptunghiulară sau triunghiulară cu dimensiuni ce corespund ochiurilor structurii 1. Materialele utilizate la fabricarea țesăturilor pot fi fibrele Kevlar, carbon, mătase, sau nylon.The ultra-light bulletproof armor, according to the invention and as can be seen in Fig. 1, is made up of a structure of thin titanium or steel bars 1 with rectangular and triangular windows to which are fixed on each side some packages of graphene foils or crocheted fabrics 2 by means of rivets 3 and an epoxy adhesive 4. Graphene foils or fabrics 2 have a rectangular or triangular shape with dimensions corresponding to the meshes of structure 1. The materials used in the manufacture of fabrics may be Kevlar, carbon fibers, silk, or nylon.

Armura cuprinde, de asemenea niște plăcuțe 5 care au rolul de a menține o ușoară presiune asupra pachetului de grefenă/țesături pentru a ține sub control procesul de deviere a glonțului după impact și care sunt fixate de structura 1 cu aceleași nituri 3 și adeziv epoxidic 4.The armor also comprises plates 5 which have the role of maintaining a slight pressure on the graft / fabric package to control the process of deflection of the bullet after impact and which are fixed to the structure 1 with the same rivets 3 and epoxy adhesive 4 .

Foliile de grafenă sau țesăturile croșetate 2, au structura reprezentată în fig.2.Graphene foils or crocheted fabrics 2, have the structure represented in fig.2.

Modul de funcționare al armurii se poate observa în cadrul fig.3 și este următorul:The mode of operation of the armor can be seen in Fig. 3 and is as follows:

Când glonțul atinge prima folie/țesătură 2 din pachet, acesta începe să-și reducă viteza de rotație în jurul axei datorită frecării tangențiale cu gaura formată în material. în același timp apare o mișcare de deviere a axei glonțului de la traiectoria inițială prin rotirea acestuia odată cu prima folie de grafenă/țesătură croșetată 2 în jurul barei de fixare A-B a structurii 1. Procesul continuă în a doua folie de grafenă/țesătură croșetată 2 și apoi în următoarele folii de grafenă/țesături croșetate 2 ale pachetului.When the bullet reaches the first foil / fabric 2 in the package, it begins to reduce its rotational speed around the axis due to the tangential friction with the hole formed in the material. at the same time there is a movement to deviate the bullet axis from the initial trajectory by rotating it with the first graphene foil / crochet fabric 2 around the fixing bar AB of the structure 1. The process continues in the second graphene foil / crochet fabric 2 and then in the following graphene foils / crocheted fabrics 2 of the package.

Datorită acestor acțiuni succesive, direcția finală a glonțului este modificată cu până la 90° sau mai mult relativ la direcția (traiectoria) inițială. Din acest motiv, rezistența glonțului laDue to these successive actions, the final direction of the bullet is changed by up to 90 ° or more relative to the initial direction (trajectory). For this reason, the bullet's resistance to

PREȘEDINTE DIRECTOR GENERALCHIEF EXECUTIVE OFFICER

Dr.lng. Valentin SILIVESTRUDr.lng. Valentin SILIVESTRU

RO 134708 AO înaintare crește foarte mult, împiedicând astfel trecerea glonțului prin armură. în practică, pentru siguranță, pot fi utilizate mai multe armuri dispuse în paralel, astfel încât mai multe proiectile grupate să poată fi oprite.RO 134708 AO advance greatly increases, thus preventing the bullet from passing through the armor. in practice, for safety, several armor arranged in parallel can be used so that several grouped projectiles can be stopped.

Claims

demand

1 . Ultra-light bulletproof armor composed of a thin bar structure 1, characterized in that packages of graphene foil or crocheted fabrics (2) of Kevlar, carbon, silk fibers are attached to one of the sides of the thin bar structure (1) , or nylon, by means of rivets (3) and an epoxy adhesive (4), graphene foils or fabrics (2) having a rectangular or triangular shape with dimensions corresponding to the meshes of the structure (1), and some plates (5) have the role of maintaining a slight pressure on the graft / fabric package (2) to control the process of deflection of the bullet after impact and which are fixed to the structure (1) with the same rivets (3) and epoxy adhesive (4).

Ultra-light bulletproof armor according to Claim 1, characterized in that the thin-bar structure (1) is made of titanium or steel and has rectangular and triangular windows.