Патент основан на применении гофрированной оболочки Увакина (патент 2200807 RU Гофрированная оболочка Увакина) в которой оболочки соединены в пакет (слои) из нескольких гофрированных оболочек, данные конструктивные решения позволят:
- существенно увеличить прочность и упругость конструкции при ударном воздействии, при малой удельной плотности конструкции защиты, и соответственно легким весом конструкции (легче алюминия).
- за счет искривления поверхности гофрами, практически полностью исключить попадание проникающего вещества (пуля, снаряд, энергетический луч) под прямым углом, что позволяет рассеивать (отразить) энергию на проникновение;первым или вторым слоем оболочки
- между двумя слоями может находится взрывчатое вещество, которое детонирует (местный заряд) при проникновении кумулятивной струи через наружную оболочку, тем самым рассеивая энергию кумулятивной струи;
- повышение броневой защиты от кумулятивных снарядов (в т.ч. обычных баллистических снарядов), в связи с тем что в пространстве между оболочками может находиться вещество разной плотности и структурой (металл, песок, пластик, полимер, керамические призмы, вязкая жидкость и пр.) – рассеивающее энергию кумулятивной струи.
- использование в качестве материала защитной структуры многослойную квазигомогенную композицию на основе высокопрочной арамидной ткани и полимерного термореактивного или термопластичного связующего, которое скрепляет слои ткани по всей толщине структуры и заставляет работать слои – как сплошную высокопрочную упругую оболочку — «полимерную броню»
- данная конструкция броневой защиты служит как дополнительная защита к основной броне объекта, может располагаться как снаружи основного слоя защиты, так и внутри защищаемого объекта в качестве многослойной конструкции из заменяемых модулей..
Применение броневой защиты Увакина возможно для корпусов подводных субмарин, бронетехники, защиты капитальных объектов особой важности, бункеры, ядерные реакторы на АЭС и пр.) от точечных ударов, так и от воздействия взрывной волны. Разнесенная схема защитной структуры оболочки имеет свои преимущества. Например, более эффективное поглощение и рассеивание ударной волны за счет наличия границ раздела между разноплотными слоями материалов композиции.
Изготовление листа из гофрированной оболочки Увакина (или сопряженные плоскости несколько листов из гофрированной оболочки Увакина с жесткой фиксацией вершин гофр в местах соприкосновения смежных гофр), с двух сторон облицованного листами из того же материала, что и сама гофрированная оболочка (или полимерами) даст результаты не хуже, чем у аналогов (японская фирма Kurabo. NEOMATEX).
Положительные свойства Гофрированной оболочки Увакина.
Так, например, стальная гофрированная оболочка с периодическими волнами гофр синусоидального профиля по двум ортогональным направлениям толщиной h =1 мм, выполненная в виде плиты перекрытия для крыш гаражей с размерами в плане длиной L =6 м, шириной В =2 м с относительной глубиной гофр в продольном направлении Нпр / h = 150, длиной волны гофр lпр=480 мм, относительной глубиной гофр в поперечном направлении Hпоп / h = 60 при действии в центре плиты сосредоточенной нагрузки Q=103 Н или распределенной по длине плиты нагрузки q=270 Н/м имеет прогиб центра плиты 3,5 мм.
Эквивалентная по изгибной жесткости плита с теми же размерами в плане, но без волн гофр должна иметь толщину hэ = 32мм и в 23-26 раз большую массу.
Эффект: это существенное снижением массы изделия (в десятки раз!), многократное увеличение прочностных характеристик изделия/конструкции.
- Статья “Самые прочные бронежилеты из… паутины” Паутина считается одним из самых прочных и эластичных волокон в мире, а также она обладает антисептическими свойствами. Уже много лет ученые различных стран пытаются наладить массовое производство данного материала, чтобы изготовливать из него бронежилеты, одежду, бинты и другие необходимые вещи. Читать далее..
- Статья “Узлы сделают ткань сверхпрочной” Недавно итальянец Никола Пуньо разработал методику, которая позволяет собрать из любых волокон сверхпрочную ткань, выдерживающую даже выстрел в упор из автоматического оружия. Ученый уверен, что если ее применить к тем материалам, что сами по себе обладают большой ударной вязкостью, то получится покрытие, которому не страшны самые сильные удары. Читать далее..
- Kurabo and Gifu Plastic Industry разработала совместно TECCELL-FB, армированных волокном сотовый материал, легкий, ударопрочный и способен к переработке. По сравнению со стандартными плитами TECCELL, TECCELL-FB имеет в два раза сила изгиба и в четыре раза больше максимальной точечной нагрузки для того же веса.
- Статья “Алюминий прочнее стали” Ученые из университета штата Северная Каролина разработали метод изготовления алюминиевого сплава, по прочности не уступающего стали. В статье, опубликованной в издании Nature Communications, Жу с коллегами описали новую наноразмерную архитектуру алюминиевых сплавов, которые обладают не только беспрецедентной прочностью, но и определенной пластичностью, чтобы растягиваться и не ломаться под давлением. Читать далее…
http://www.diginfo.tv/v/12-0170-r-en.php
TECCELL-FB fiber-reinforced, honeycomb material is strong, lightweight, impact-resistant and recyclable
Отечественные аналоги конструкции броневой защиты из многослойного материала со слоями, впадинами или выступами, например с желобчатыми, гофрированными слоями (B32B3/30):
- Средство защиты объекта от взрывного воздействия (патент № 2490590)
- Заполнитель повышенной жесткости и способ моделирования расположения элементов жесткости заполнителя (патент № 2307739) Изобретение относится к области производства легких заполнителей для многослойных панелей и оболочек и может быть использовано при изготовлении многослойных панелей в самолетостроении, судостроении, строительстве и других отраслях промышленности. Задача изобретения – повышение жесткости складчатого заполнителя. Задача достигается тем, что в устройстве, содержащем грани с элементами жесткости в виде рифтов, в гранях заполнителя, представляющего собой складываемую до смыкания граней конструкцию в виде системы зигзагообразных гофров, рифты расположены и ориентированы относительно плоскости граней таким образом, чтобы в сомкнутом положении граней рифты каждой из них своей выпуклостью располагались в полости рифта грани, с ней смежной. В способе моделирования расположения элементов жесткости заполнителя предполагается до трансформирования плоской заготовки в объемную складчатую конструкцию на основе зигзагообразного гофра определение границы зон существования рифтов на одной грани плоской заготовки и размещение положения рифтов в зонах существования рифтов на этой грани таким образом, чтобы рифты не пересекали границ зон их существования. Использование данного изобретения позволит получать зигзагообразный гофрированный заполнитель с повышенной прочностью и жесткостью.
- КОМБИНИРОВАННАЯ КОМПОЗИТНАЯ БРОНЯ (авторы Кулаков Николай Алексеевич, Любин Александр Николаевич) патент РФ № 2478901
- КОМПОЗИТНАЯ БРОНЯ ПОВЫШЕННОЙ ЖИВУЧЕСТИ (ВАРИАНТЫ) (авторы Кулаков Николай Алексеевич, Любин Александр Николаевич) патент РФ № 2478900
- АКТИВНАЯ БРОНЯ СТАРОВЕРОВА (ВАРИАНТЫ) (автор Староверов Николай Евгеньевич) патент РФ № 2462681
- БРОНЯ ТАНКА (автор Лыков Михаил Григорьевич) патент РФ №2439469
- Сотовые сыпучих металлические стекла (BMGS) обладают повышенной способностью поглощать кинетическую энергию, по сравнению с обычными сотами или пеной. Гонконгский политехнический институт, 2014