корпус защитного шлема

Формула изобретения

корпус защитного шлема, содержащий скрепленные между собой жесткие внешнюю и внутреннюю слоистые оболочки из композиционных материалов на основе волокнистых армирующих материалов и полимерного связующего, расположенный между ними пакет слоев баллистической ткани, непропитанной полимерным связующим, и элемент крепления жестких оболочек и пакета друг с другом, отличающийся тем, что пакет слоев баллистической ткани выполнен из двух частей, в которых слои ткани расположены без нахлеста, и эти части расположены по бокам корпуса и установлены встык с разъемом между ними, который проходит от затылочной части к лобной части корпуса, при этом разъем закрыт упругой пластиной, которая скреплена нитями с обеими частями пакета баллистической ткани, кроме того, между пакетом баллистической ткани и внутренней оболочкой расположен демпфер из пористого материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты, а именно к баллистическим шлемам, защищающим голову человека от механических воздействий, пуль, ударов, осколков.

Известно значительное число защитных шлемов, используемых различными воинскими подразделениями. В основе их конструкции - тяжелая металлическая каска, которую впоследствии заменил пластиковый, более легкий вариант.

Известен баллистический шлем, который состоит из оболочки полуовальной формы, по краям которого на внутреннем ободе расположены резиновые крепления с поперечным разрезом и амортизаторы. Внутренняя часть шлема имеет висячую конструкцию, обеспечивающую балансировку. Первая часть конструкции состоит из ремней и обручей с крепежными и стягивающими механизмами и парусиновыми лентами, образующими “корону”. Вторая часть конструкции состоит из подбородочного ремня с регулируемым устройством на подбородке и подбородочным фиксатором. Оболочка состоит из нескольких слоев ламинированного синтетического волокна высокой прочности арамидного или полиамидного типа. Изготовлена она наслоением друг на друга нескольких слоев (а именно 5), пропитанных смолой и подвергнутых одновременно прессованию и высокой температуре (ЕР №0226782, МПК F 41 Н 1/04, бюл.№27, 1987 г.).

Недостатками шлема-аналога являются большой вес и жесткость оболочки, которые работают как монолитные конструкции, не способные демпфировать удар и рассеивать кинетическую энергию.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленной конструкции является корпус защитного шлема, содержащий скрепленные между собой элементом фиксации жесткие внешнюю и внутреннюю оболочки из композиционных материалов и полимерного связующего, а также расположенный между ними пакет слоев из не пропитанной полимерным связующим баллистической ткани (см.патент США №3018210, кл.2-25, 1962 г.).

Недостатками конструкции прототипа являются невысокая демпфирующая способность и баллистическая стойкость.

Задачей создания изобретения является улучшение качественных характеристик за счет повышения демпфирующей способности, уменьшение массы и повышение баллистической стойкости корпуса.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как корпус защитного шлема, содержащий скрепленные между собой жесткие внешнюю и внутреннюю слоистые оболочки из композиционных материалов на основе волокнистых армирующих материалов и полимерного связующего, расположенный между ними пакет слоев баллистической ткани, не пропитанной полимерным связующим, и элемент крепления жестких оболочек пакета друг с другом, и отличительных, существенных признаков, таких как пакет слоев баллистической ткани выполнен из двух частей, в которых слои ткани расположены без нахлестов и эти части расположены по бокам корпуса и установлены встык с разъемом между ними, который проходит от затылочной части к лобной части корпуса, при этом разъем закрыт упругой пластиной, которая скреплена нитями с обоими частями пакета баллистической ткани, кроме того, между пакетом баллистической ткани и внутренней оболочкой расположен демпфер из пористого материала.

Выполнение слоев баллистической ткани из двух частей, в которых слои ткани расположены без нахлестов, дает возможность сделать пакет более тонким, т.к. исключаются нахлесты при выкладке с нахлестом, и стыки при выкладке ткани встык, которые необходимо закрывать дополнительными слоями ткани.

Выполнение пакета более тонким позволяет установить демпфер, не повышая габаритов корпуса, а значит и массы.

Установка в месте разъема упругой пластины, скрепленной нитями с обоими частями пакета баллистической ткани, повышает демпфирующие свойства корпуса, т.к. при ударе упругая пластина работает как плоская криволинейная пружина.

Установка демпфера между пакетом баллистической ткани и внутренней оболочкой позволят повысить баллистическую стойкость корпуса шлема вследствие того, что нити в пакете работают на растяжение.

Указанные выше отличительные признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются- существенными. Использование существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности “новизна”.

Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными обеспечивает решение поставленной задачи, является не очевидным для специалистов в данной области техники и свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности “изобретательский уровень”.

Изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его, примера реализации и прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид корпуса шлема; на фиг.2 - вид по А-А фиг.1.

Корпус шлема содержит внешнюю 1 и внутреннюю 2 жесткие слоистые оболочки из композиционных материалов на основе волокнистых армирующих материалов и полимерного связующего, расположенный между ними пакет слоев баллистической ткани не пропитанной полимерным связующим, из двух частей 3 и 4, расположенных по бокам корпуса и установленных встык с разъемом 5 между ними, который проходит от затылочной к лобной частям корпус, при этом разъем 5 закрыт упругой пластиной 6, которая скреплена нитями 7 с обоими частями 3 и 4 пакета баллистической ткани. Между пакетами баллистичской ткани 3 и 4 и внутренней оболочкой 2 расположен демпфер 8 из пористого материала. Оболочки внешняя 1 и внутренняя 2 связаны между собой элементом крепления 9, выполненным в виде кольцевого швеллера, закрывающего торец корпуса шлема.

Пример конкретного выполнения. Корпус шлема содержит внешнюю 1 и внутреннюю 2 жесткие слоистые оболочки. В данном варианте каждая из шести слоев арамидной ткани “Кевлар -258”, проклеенных эпоксидным связующим ЭД-10. Расположенный между ними пакет из 30-и слоев баллистической ткани ТСВМ арт.56319, не пропитанной полимерным связующим, состоит из двух частей 3 и 4, расположенных по бокам корпуса и установленных встык с разъемом 5 между ними, который проходит от затылочной части к лобной части корпуса. Разъем 5 закрыт упругой пластиной 6 из листового титана ОТ-4 толщиной 3 мм, шириной 20 мм, которая скреплена нитями 7(СВМ 58 текс) с обоими частями 3 и 4 пакета баллистической ткани. Между пакетами 3 и 4 и внутренней оболочкой 2 расположен демпфер 8 из листового пенополиэтилена толщиной 4 мм. Оболочки внешняя 1 и внутренняя 2 связаны между собой элементом крепления 9, выполненным из ткани ТСВМ арт.56319, проклеенной эпоксидным связующим ЭД-10 в виде кольцевого швеллера, закрывающего торец корпуса шлема.

Корпус защитного шлема работает следующим образом. Осколок, например, массой 1 г при скорости 600 м/с пробивает внешнюю 1 жесткую слоистую оболочку, пробивает часть слоев 3 пакета баллистической ткани, не пропитанной полимерным связующим, при этом происходит выпучивание пакета в демпфер 8. В данном случае нити пакета работают на растяжение и баллистическая стойкость корпуса повышается.

В случае удара в место разъема 5 двух частей 3 и 4 баллистической ткани осколок попадает в упругую пластину 6, которая совместно с демпфером 8 амортизирует удар.

В результате корпус защитного шлема предлагаемой конструкции позволяет снизить массу и повысить баллистическую стойкость.

Вышеприведенный конкретный пример свидетельствует о промышленной применимости предлагаемого технического решения.