Материалы и защитные структуры для локального и индивидуального бронирования

Требования к установке образцов в процессе динамических испытаний

При испытаниях на пулестойкость образец индивидуальной защиты устанавливается в специальной бронекабине и производится его обстрел с регистрацией ударной скорости и определением результатов воздействия средства поражения. Общим требованием к установке образца является обеспечение условий взаимодействия со средством поражения, близким к реальным условиям применения. Для имитации реальных условий разрабатываются специальные манекены, на которые устанавливаются образцы средств индивидуальной защиты.

При испытаниях на противопульную стойкость бронежилет устанавливается на специальном манекене (рис. 11.32.), представляющем собой деревянный блок, массой 40 кг, имитирующий туловище человека, обитый грубошерстным войлоком толщиной 20 мм, установленный на специальной подставке.

Отдельные фрагменты бронежилета или его защитная структура могут испытываться на упрощенных имитаторах, также представляющих собой деревянный блок обитый войлоком толщиной 20 мм с плоской или выпуклой поверхностью, или пластилиновый блок (рис. 11.33).

Испытания на пластилиновом блоке проводятся с целью оценки заброневого действия. В стандарте США [11.27.] в качестве показателя заброневого действия принимается глубина отпечатка в пластилине, которая для кондиционных защитных бронеструктур не должна превышать 44 мм. Измерение глубины отпечатка проводят с использованием специального инструмента (рис. 11.34). При этом к пластилину предъявляются определенные требования. Пластилин должен быть тщательно перемешан, чтобы исключить в нем пустоты, а затем выровнен, чтобы образовалась плоская поверхность, обеспечивающая точность измерений глубины вмятины. Пластилин должен быть доведен до определенной кондиции путем нагрева его в течение 3-х часов в специальной камере при температуре не ниже 29°С. Перед испытаниями осуществляется калибровка материала пластилина сбрасыванием с высоты 2 м стального шара диаметром 63,5±0,05 мм, массой 1043±5 г. Калибровка пластилина должна производится также как до, так и после каждого из 6 выстрелов. Место сбрасывания 76±3 мм от краев ящика и 203±25 мм между центрами вмятин.

Требования к установке образцов в процессе динамических испытаний

Каждое калибровочное испытание производится путем свободного сбрасывания стального шара на подготовленную поверхность пластилинового блока, используемого в качестве тыльного подпора. Должно быть проведено минимум 5 калибровочных сбрасываний груза. Среднее арифметическое измеренных глубин отпечатков должно укладываться в пределы 20±3 мм. Глубина отпечатка измеряется обычным глубиномером. Расположение точек, в которые сбрасывается груз при калибровке перед испытаниями, приведено на рис. 11.35.

Существенное влияние материала манекена можно проиллюстрировать результатами, приведенными на рис. 11.36. и 11.37, по определению противоосколочной стойкости тканевых пакетов из ткани арт. 56319 с различным количеством слоев.

Как следует из приведенных данных, различие в значениях баллистического предела при расположении на войлочном и пластилиновом манекенах составляет для 20-слойного пакета 11 % (512 м/с и 458 м/с, соответственно). Еще сильнее проявляется влияние подложки для более тонкого 4-слойного пакета, 37 % (308 м/с и 224 м/с, соответственно).

Таким образом, материал подложки или материал имитатора имеет существенное значение для результатов испытаний на про- тивопульную и противоосколочную стойкость (смотри главу 3).

Испытания бронешлемов проводятся на имитаторе головы человека (рис. 11.38.)

Следует отметить, что испытываемый бронешлем должен устанавливаться на манекене соответствующего ему размера.

В практике испытаний бронешлемов отмечались случаи, когда пытались определить противопульную стойкость заготовок бронешлемов без подтулейного устройства, которое обеспечивает правильное расположение шлема на голове человека. При этом, в отсутствии подтулейного устройства шлем не мог быть установлен на манекене, и соответственно устанавливался, опираясь тыльной частью на деревянную подставку. Полученные результаты при таком способе установки бронешлема оказались лучше, чем при последующих испытаниях на манекене головы шлема с подтулейным устройством.

Анализ результатов показал, что при нормальной установке шлема на манекене головы с помощью подтулейного устройства, которое обеспечивает гарантированный зазор между внутренней поверхностью шлема и манекеном в пределах 15...20 мм, часть энергии пули, которая расходуется на работу деформации купола шлема, меньше, чем в том случае, когда внутренней объем шлема свободен. Соответственно, при этом большая часть энергии может расходоваться непосредственно на пробитие его защитной структуры.

При испытании металлической бронезащиты и особенно керамических материалов также не безразлично, в каких условиях находится тыльная поверхность защиты, влияющая на характер ударно-волновых процессов, происходящих в процессе взаимодействия пули с бронезащитой. При испытании фрагментов защиты бронетехники они, как правило, опираются на деревянные или металлические бруски таким образом, чтобы в месте попадания пули тыльная поверхность была свободна.

Массово-габаритные характеристики манекенов, которые определяют инерцию манекена в процессе ударного нагружения, важны также при испытании мягких элементов бронежилетов, предназначенных для защиты от действия холодного оружия. Скорость нагружения при воздействии холодным оружием, составляющая несколько метров в секунду, и энергия удара, составляющая 40...80 Дж, существенно меньше, чем при воздействии огнестрельного оружия.

На рис. 11.39. приведена фотография стенда, предназначенного для испытания различных видов защиты от холодного оружия или других ударных предметов (прут, лопата, пика и др.).

Особенностью стенда является то, что манекен, на который устанавливается защита, качающийся и имеет, как и человек, возможность отклоняться под действием удара.

Таким образом, условия установки или закрепления образцов при проведении динамических испытаний имеют существенное значение.

Смотрите также

Материалы и защитные структуры для локального и индивидуального бронирования › Баллистические испытания средств индивидуальной бронезащиты › Требования к установке образцов в процессе динамических испытаний