Мягкая броня из волокон СВМПЭ

Мягкая броня является важным элементом современных систем индивидуальной защиты и сложных поверхностей техники. Благодаря сочетанию эффективности, лёгкости и мобильности, она широко применяется в военных, правоохранительных и частных структурах и защите внутренних поверхностей бронетехники от осколков. Развитие новых материалов и технологий продолжает повышать её защитные свойства и расширять сферы применения. Мягкая броня работает за счёт поглощения и рассеивания кинетической энергии удара. При попадании пули или осколка волокна различных слоев мягкой бронепанели растягиваются, разрушаются и, тем самым, останавливают баллистическое тело , распределяя ударную нагрузку по большой площади и поглощая энергию удара. Это предотвращает проникновение, но может вызвать ушиб (так называемый "эффект пули"), который также учитывается при проектировании пакета .На нашем предприятии разряботаны ряд новых технологий по получению новых элементов для создания пакета мягкой брони учитывающей основные требования к мягкой брони - поглощение и рассеивание энергии, остановка осколков. В основе этих технологий лежит разработка технологии получения высокоорметированных нановолокон из СВМПЭ. Нановолокна из СВМПЭ— это волокна диаметром менее 100 нм, характеризующиеся высокой плотностью поверхности, большой пористостью, гибкостью и прочностью приближающейся к теоретическим значениям. А это значит , что такие волокна примерно в два-три раза прочнее нитей DYNEEMA и SPECTRA применяемых в настоящее время в баллистических пакетах. К сожалению, нановолокна из СВМПЭ имеют небольшую длину и реализовать их основное достоинство -суперпрочность можно пока только сочетая достоинства непрерывных нитей, полученных по традиционной технологии с нановолокнами. Предлагается три вида слоев баллистического пакета, каждый из которых играет свою роль в защите от поражения.

Пакет из нановолокон спресованных под давлением и связанных между собой термосвязкой. Такой пакет способен эффективно задерживать осколки. Он очень гибкий и прекрасно прилегает к любой неровной поверхности ( к телу).

Пакет из крученых непрерывних нитей DYNEEMA малой плотности связанных в виде трикотажной ткани. Такой плотный толстый пакет способен частично распределить энергию удара по плоскости , но, к сожалению, из-за большой деформации требует дополнительной прошивки или термообработки для увеличения жесткости каркаса. Но , пожуй это лучший гибкий вариант из непрерывных нитей для мягкой брони.

Пакет из нановолокон связанных по иглопробивной технологии и подвегнутый дополнительному уплотнению сдвиговыми деформациями прокаткой . По своему виду этот слой пакета напоминает очень плотный вариант нетканго материала -типа уплотненного войлока (фетра). Значительная ударная вязкость и пластичность слоя способна поглощать энергию удара.

Проведение испытаний в разных сочетаниях и численности слоев показало, что новые пакеты могут быть пригодны для защиты сложных поверхностей бронетехники. Для индивидуальной защиты требуется повысить их эффективность применением новых материалов или технологий.

На фото показаны нановолокна из СВМПЭ и элементы слоев пакета баллистической защиты, полученные на их основе- прессованные и термосвязанные пластины из нановолокон СВМПЭ, фетр из нановолокон СВМПЭ , трикотаж из крученых волокон DYNEEMA и испытания новых материалов .