Многослойная панель

Многослойная панель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится преимущественно к автомобильной промышленности и может быть использовано при конструировании кабин и кузовов специальных колесных машин, предназначенных для перевозки личного состава силовых подразделений и груза в местах боевых действий. Оно может использоваться для оборудования блок-постов, сторожевых вышек и других объектов.

Известна многослойная панель (преимущественно трехслойная), которая включает наружную и внутреннюю обшивку, пространство между которыми заполнено пенопластом - средний слой (Проектирование полноприводных колесных машин: В 2 т.Т. 2. Учебник для вузов / Б.А.Афанасьев, Б.Н.Белоусов, Л.Ф.Жеглов и др.; Под общ. ред. А.А.Полунгяна. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 640 с. С.363-466).

Недостатком известной панели является то, что она не обеспечивает надежной защиты от пробоя пулями при применении стрелкового оружия, так как не способна эффективно гасить их кинетическую энергию.

Задачей изобретения является разработка устройства многослойной панели, используемой для строительства кабин и кузовов колесных машин, которая способна эффективно гасить кинетическую энергию пуль и обеспечивать надежную защиту от поражения перевозимого колесной машиной личного состава и груза.

Поставленная задача решается тем, что наружная обшивка многослойной панели, используемой для конструирования кабины и кузова колесной машины, выполнена из двух слоев, причем внутренний слой наружной обшивки выполнен из отдельных пластин массой m_пл≤5m_п (где m_п - масса пули стрелкового оружия), которые наклеены центральной частью на стеклоткань (для удобства монтажа многослойной панели).

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан разрез многослойной панели;

на фиг.2 - то же при пробое наружного слоя наружной обшивки пулей;

на фиг.3 приведены графики зависимости скорости ϑ пластины и пули, а также изменения скорости Δϑ от массы пластины m_пл.

Устройство реализуется следующим образом. Многослойная панель состоит из наружной обшивки, выполненной из двух слоев: наружного цельного слоя 1 (фиг.1) и внутреннего слоя, набранного из отдельных пластин 3 из упруговязкого материала, которые наклеены центральной частью на стеклоткань 4, внутренней обшивки 5 и заполнителя 2. В качестве заполнителя используется пенопласт полистирольный, полихлорвиниловый или полиуретановый.

Устройство работает следующим образом. После пробоя наружного цельного слоя 1 (фиг.2) наружной обшивки пуля 6, имеющая после пробоя кинетическую энергию (где m_п - масса пули; ϑ_п - скорость пули после пробоя), в результате контакта с пластиной 3 уменьшает скорость до величины, определяемой из равенства кинетической энергии пули и кинетической энергии пули, движущейся совместно с пластиной, т.е. . Откуда (где m_(п+пл) - суммарная масса пули и пластины; ϑ=ϑ_(п+пл) - скорость пули, движущейся совместно с пластиной).

На фиг.3 представлены график скорости пули ϑ, движущейся после пробоя наружного цельного слоя 1 совместно с пластиной 3 в зависимости от массы пластины m_пл, а также график уменьшения скорости Δϑ, получаемой как разность скоростей при увеличении массы пластины m_пл на величину массы пули m_п (принятой за 1). Скорость ϑ и уменьшение скорости Δϑ выражены в безразмерной форме как отношение скорости пули и пластины к скорости пули после пробоя, которая принята за единицу. Из графиков видно, что наибольшее уменьшение скорости (пули и пластины) отмечается до m_пл≤5. Поэтому массу пластины следует определять из вышеприведенного соотношения. Оптимальной массой пластины следует считать массу равную трех - пятикратной массе пули.

Кинетическая энергия пули после пробоя наружного цельного слоя 1 наружной обшивки расходуется вначале на придание скорости отдельной пластине 3, а затем на:

- упруговязкое деформирование самой пластины 3;

- растяжение и разрыв стеклоткани 4 по контуру пластины 3;

- деформирование и разрыв заполнителя 2 по контуру пластины 3;

- деформирование заполнителя 2 перед пластиной 3 с формированием уплотненного ядра 7;

- давление уплотненного ядра 7 на внутреннюю обшивку 5, которое распределяется на сравнительно большой площади.

Пример. Для защиты от пуль массой 9 грамм, масса каждой из отдельных пластин принимают равной 40 граммам, что меньше пятикратной массы пули. Начальная скорость пластины и пули после пробоя наружного слоя 1 при этом снижается согласно расчетам и графику на фиг.3 примерно на 60%, т.е. составляет 0,4 от скорости пули после пробоя.

Именно выполнение наружной обшивки из двух слоев, причем внутреннего слоя - из отдельных пластин массой меньшей или равной пятикратной массе пули стрелкового оружия, наклеенных центральной частью на стеклоткань, позволяет эффективно гасить кинетическую энергию пуль и обеспечивает исключение пробоя внутренней обшивки многослойной панели. Благодаря этому обеспечивается надежная защита личного состава и груза в машинах, кабина и кузов которых изготовлены из многослойных панелей предлагаемой конструкции. Для исключения попадания пули в зазор между отдельными пластинами последние располагают внахлестку (на чертежах не показано). Площадь и толщина пластин подбираются опытным путем исходя из массы пластин и физико-механических свойств используемого для их изготовления материала.

Многослойная панель для конструирования кабин и кузовов колесных машин, включающая наружную и внутреннюю обшивки и средний слой из заполнителя, отличающаяся тем, что наружная обшивка выполнена из двух слоев, причем внутренний слой наружной обшивки выполнен из отдельных пластин, массой m_пл, определяемой из соотношения m_пл≤5m_п (где m_п - масса пули стрелкового оружия), которые наклеены центральной частью на стеклоткань.