RU207281U1 - Combined welded armored helmet - Google Patents
Combined welded armored helmet Download PDFInfo
- Publication number
- RU207281U1 RU207281U1 RU2020122620U RU2020122620U RU207281U1 RU 207281 U1 RU207281 U1 RU 207281U1 RU 2020122620 U RU2020122620 U RU 2020122620U RU 2020122620 U RU2020122620 U RU 2020122620U RU 207281 U1 RU207281 U1 RU 207281U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dome
- helmet
- titanium alloy
- composite support
- shell
- Prior art date
Links
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 2
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H1/00—Personal protection gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H1/00—Personal protection gear
- F41H1/04—Protection helmets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Helmets And Other Head Coverings (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области вооружения и экипировки, в частности к средствам индивидуальной защиты, а именно к баллистическим шлемам, защищающим голову человека от механических воздействий, пуль, осколков.Бронешлем содержит металлический корпус, подтулейное устройство и композитный подпор. Корпус бронешлема представляет собой сварную конструкцию, состоящую из купола, выполненного из пластичного титанового сплава, толщиной 1,5-4,5 мм, и обечайки из высокопрочного титанового сплава толщиной 2-4,5 мм, при этом композитный подпор, размещенный внутри купола, повторяет его форму и не выходит за его геометрические размеры.Обечайка из высокопрочного титанового сплава может быть выполнена из двух или более сварных деталей.Обеспечивается защита головы бойца от механических воздействий, пуль, осколков в боевой обстановке.The utility model relates to the field of weapons and equipment, in particular to personal protective equipment, namely, ballistic helmets that protect a person's head from mechanical impacts, bullets, shrapnel. The armored helmet contains a metal case, an under-body device and a composite support. The body of the helmet is a welded structure consisting of a dome made of a ductile titanium alloy, 1.5-4.5 mm thick, and a shell made of high-strength titanium alloy with a thickness of 2-4.5 mm, while a composite support placed inside the dome, repeats its shape and does not go beyond its geometric dimensions. A shell made of high-strength titanium alloy can be made of two or more welded parts. Protection of the soldier's head from mechanical impacts, bullets, fragments in a combat situation is provided.
Description
Данная полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты, а именно к баллистическим шлемам, защищающим голову человека от механических воздействий и от поражения пулями и/или осколками.This utility model relates to personal protective equipment, namely to ballistic helmets that protect a person's head from mechanical stress and from being hit by bullets and / or shrapnel.
Известен шлем защитный композиционный (заявка на изобретение №2004102723, МПК F41H 1/00, опубликована 10.07.2005 г.), содержащий корпус в виде внешней металлической оболочки, например, из высокопрочных титановых сплавов, подпор и подтулейное устройство. Подпор, неразъемно соединенный с внешней металлической оболочкой с помощью клея и повторяющий ее форму, представляет собой многослойную композицию из различных тканых и нетканых полимерных материалов, соединенных между собой с помощью связующих на основе синтетических смол.Known protective composite helmet (application for invention No. 2004102723, IPC F41H 1/00, published on July 10, 2005), containing a body in the form of an outer metal shell, for example, made of high-strength titanium alloys, support and under-body device. The support, permanently connected to the outer metal shell by means of glue and repeating its shape, is a multilayer composition of various woven and non-woven polymeric materials, interconnected by means of binders based on synthetic resins.
Недостатком конструкции является существенное увеличение массы готового изделия для обеспечения необходимых требований по защите головы человека. То есть, увеличение площади поверхности шлема приведет к повышению веса, что не позволит применить такое изделие для ношения бойцами по массовому показателю защиты.The disadvantage of the design is a significant increase in the mass of the finished product to meet the necessary requirements for protecting the human head. That is, an increase in the surface area of the helmet will lead to an increase in weight, which will not allow the use of such a product for wearing by fighters in terms of the mass indicator of protection.
Наиболее близким аналогом является шлем защитный комбинированный (патент РФ на изобретение №2260163, опубликован 10.09.2005 г.), содержащий металлический корпус, подтулейное устройство, подбородочный ремень и вклеенный изнутри тканево - полимерный подпор. Корпус может быть выполнен из высокопрочных легких сплавов, например, титановых сплавов ОТ4-1, ПТ3В, ВТ-23 толщиной 2,5-4,5 мм, содержащих среднепрочный или высокопрочный дисперсионно-твердеющий α+β сплав или псевдо-α-сплав титана с легирующими элементами, выбранными из группы, включающей Al, Mn, Zr, Mo, Fe, Cr, Si, В, V, Sn.The closest analogue is a combined protective helmet (RF patent for invention No. 2260163, published on 09/10/2005), containing a metal case, an under-holster device, a chin strap and a tissue-polymer support glued in from the inside. The body can be made of high-strength light alloys, for example, titanium alloys OT4-1, PT3V, VT-23 with a thickness of 2.5-4.5 mm, containing medium-strength or high-strength precipitation-hardening α + β alloy or pseudo-α-titanium alloy with alloying elements selected from the group including Al, Mn, Zr, Mo, Fe, Cr, Si, B, V, Sn.
Недостатком известной конструкции является недостаточная площадь защиты головы человека, а ее увеличение затрудняется существующими возможностями технологии вытяжки титановых бронекорпусов. Кроме того, подобное увеличение повлекло бы за собой существенный рост массы и стоимости шлема, поскольку, для обеспечения равных защитных свойств, по всему корпусу шлема необходимо пропорциональное увеличение площади как титанового слоя, так и композитного подпора.The disadvantage of the known design is the insufficient area of protection of the human head, and its increase is hampered by the existing capabilities of the technology for extracting titanium armored hulls. In addition, such an increase would entail a significant increase in the weight and cost of the helmet, since, in order to ensure equal protective properties, a proportional increase in the area of both the titanium layer and the composite support is necessary throughout the helmet body.
Задачей полезной модели является увеличение площади защиты головы бойца от механических воздействий и от поражения пулями и/или осколками в боевой обстановке, без существенного увеличения массы и стоимости шлема, при одновременном упрощении технологии изготовления его корпуса.The objective of the utility model is to increase the area of protection of a soldier's head from mechanical influences and from being hit by bullets and / or shrapnel in a combat situation, without significantly increasing the weight and cost of the helmet, while simplifying the manufacturing technology of its body.
Это достигается тем, что в известном бронешлеме, содержащем корпус с подтулейным устройством и прикрепленным изнутри композитным подпором, корпус представляет собой сварную конструкцию, состоящую из купола, выполненного из пластичного титанового сплава, внутри которого размещен повторяющий форму купола и прикрепленный к нему композитный подпор, и обечайки из высокопрочного титанового сплава.This is achieved by the fact that in the known armored helmet containing a body with a sub-body device and a composite support attached from the inside, the body is a welded structure consisting of a dome made of a ductile titanium alloy, inside which there is a dome repeating the shape of the dome and a composite support attached to it, and high-strength titanium alloy shells.
Купол бронешлема выполнен из пластичных титановых сплавов, например, ОТ4-1, VST-ITJI толщиной 1,5-4,5 мм, а обечайка выполнена из высокопрочных титановых сплавов, например, ВТ-23, ВТ-14, VST-2B толщиной 2-4,5 мм. При этом, обечайка может представлять собой сварную конструкцию из двух и более деталей. Количество деталей и их форма выбираются из удобства технологии обработки и сварки. Толщина металла выбирается в зависимости от требуемого уровня защиты. Например, по ГОСТ Р 57560-2017 такой бронешлем может быть изготовлен от Бр1 до Бр3 класса защиты. Для более высокого класса выбирается большая толщина титанового корпуса.The dome of the helmet is made of ductile titanium alloys, for example, OT4-1, VST-ITJI with a thickness of 1.5-4.5 mm, and the shell is made of high-strength titanium alloys, for example, VT-23, VT-14, VST-2B with a thickness of 2 -4.5 mm. In this case, the shell can be a welded structure of two or more parts. The number of parts and their shape are selected based on the convenience of processing and welding technology. The thickness of the metal is selected depending on the required level of protection. For example, according to GOST R 57560-2017, such an armored helmet can be manufactured from Br1 to Br3 protection class. For a higher class, a thicker titanium case is chosen.
Композитный подпор выполнен известным способом, например, аналогичным прототипу, представляет собой многослойную структуру и содержит от 4 до 20 слоев арамидной ткани, толщиной от 1 мм до 8 мм, соединенных при помощи полимерного связующего. Толщина композитного подпора подбирается для обеспечения противопульной стойкости для конкретной толщины и конкретного сплава титанового корпуса. При этом конструкция бронешлема выполнена таким образом, что композитный подпор прикреплен только к куполу бронешлема и не выходит за его геометрические размеры, а наличие подпора под обечайкой не требуется.The composite support is made in a known way, for example, similar to the prototype, is a multilayer structure and contains from 4 to 20 layers of aramid fabric, with a thickness of 1 mm to 8 mm, connected with a polymer binder. The thickness of the composite support is selected to provide bullet resistance for a specific thickness and alloy of the titanium case. In this case, the design of the helmet is made in such a way that the composite support is attached only to the dome of the helmet and does not go beyond its geometric dimensions, and the presence of a support under the shell is not required.
Данная конструкция позволяет увеличить площадь защиты головы человека за счет обечайки без существенного увеличения массы и стоимости готового изделия путем применения эффективного сочетания необходимости и достаточности уменьшенного размера тканево-полимерного подпора. Изготовление купола небольшого размера из пластичных титановых сплавов позволяет существующая и широко применяемая на производстве технология вытяжки титановых бронекорпусов.This design makes it possible to increase the area of protection of the human head due to the shell without significantly increasing the weight and cost of the finished product by using an effective combination of the need and sufficiency of the reduced size of the tissue-polymer backing. Manufacturing of a small dome from ductile titanium alloys allows the existing and widely used technology for extracting titanium armored hulls.
Указанная совокупность существенных признаков заявленной полезной модели не известна из уровня техники. Полезная модель может быть применена в средствах индивидуальной защиты военнослужащих. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость».The specified set of essential features of the claimed utility model is not known from the prior art. The utility model can be used in personal protective equipment for military personnel. Thus, the claimed technical solution meets the criteria of patentability "novelty" and "industrial applicability".
На фиг. 1 представлен схематично общий вид предлагаемого бронешлема сварного комбинированного без подтулейного устройства.FIG. 1 shows a schematic general view of the proposed welded combined helmet without a sub-body device.
На фиг. 2 представлен схематично общий вид обечайки, выполненной из трех деталей.FIG. 2 shows a schematic general view of a shell made of three parts.
Бронешлем содержит купол 1, обечайку 2, и внутренний композитный подпор 3. К куполу 1, выполненному из пластичных титановых сплавов толщиной 1,5-4,5 мм, прикреплена методом сварки обечайка 2, изготовленная из высокопрочных титановых сплавов толщиной 2-4,5 мм.The armored helmet contains a dome 1, a
Композитный подпор 3 механически (например, клеевым соединением) прикреплен к куполу 1 с внутренней стороны, повторяет его форму и не выходит за его геометрические размеры. Композитный подпор 3 выполнен многослойными содержит от 4 до 20 слоев арамидной ткани толщиной от 1 мм до 8 мм, соединенных при помощи полимерного связующего.The
Обечайка 2 может быть выполнена как в виде одной детали, так и из двух или более деталей простой формы, например, накладка задняя 4, две накладки боковые 5 и две накладки передние 6, сваренных между собой.The
Площадь купола для разных размеров бронешлема может составлять 8-10 дм2. А обечайка может увеличивать общую площадь бронешлема до 13-15 дм2.The area of the dome for different sizes of armored helmet can be 8-10 dm 2 . And the shell can increase the total area of the helmet up to 13-15 dm 2 .
Предлагаемое устройство применяется следующим образом.The proposed device is applied as follows.
При попадании пули в область купола 1, пластичный титановый сплав, из которого он изготовлен, деформируется, образуя тыльный прогиб, возможно так же образование трещин. Композитный подпор 3, жестко прикрепленный изнутри к куполу 1, удерживает трещины от раскрытия и уменьшает величину тыльного прогиба купола 1. За счет этого обеспечивается непробитие структуры купола 1 с внутренним композитным подпором 3 и защита от запреградной травмы.When a bullet hits the area of the dome 1, the ductile titanium alloy from which it is made is deformed, forming a back deflection, and cracking is also possible.
При попадании пули в область обечайки 2, пуля удерживается собственными прочностными свойствами высокопрочных титановых сплавов, из которых она выполнена. Высокие прочностные свойства металла обечайки обеспечивают противопульную стойкость сварных швов, как между куполом 1 и обечайкой 2, так и между элементами обечайки 4, 5, 6 в случае ее изготовления из нескольких частей.When a bullet hits the area of the
Было проведено математическое моделирование попадания пули в область купола и обечайки различных толщин. При толщине купола менее 1,5 мм происходит пробитие, то есть бронешлем не выполняет свои функции. Если толщина купола будет составлять более 4,5 мм, то эффект непробития сохраняется, но масса бронешлема существенно возрастает до недопустимых стандартом величин.Mathematical modeling of the bullet hitting the area of the dome and shell of various thicknesses was carried out. With a dome thickness of less than 1.5 mm, penetration occurs, that is, the armored helmet does not perform its functions. If the thickness of the dome is more than 4.5 mm, then the effect of non-penetration remains, but the mass of the helmet increases significantly to values unacceptable by the standard.
То же самое можно сказать о выбранных толщинах по результатам опытов с обечайкой.The same can be said for the selected thicknesses from the shell tests.
Композитный подпор (толщина и слойность) подбирался, исходя из толщины титанового сплава при сохранении условия непробития.The composite support (thickness and ply) was selected based on the thickness of the titanium alloy while maintaining the non-penetration condition.
Техническим результатом предлагаемого решения бронешлема по данной полезной модели являетсяThe technical result of the proposed solution for the armor helmet for this utility model is
увеличение площади защиты головы за счет применения обечайки, при незначительном увеличении массы и стоимости бронешлема;an increase in the area of protection of the head due to the use of a shell, with a slight increase in the mass and cost of the armored helmet;
снижение расхода дорогой арамидной ткани за счет уменьшения площади композитного подпора в куполе.reducing the consumption of expensive aramid fabric by reducing the area of the composite support in the dome.
Технологичность и простота конструкции бронешлема за счет исключения необходимости штамповки высокопрочного сплава в форме купола и необходимости технически сложной штамповки всего корпуса большой площади.Manufacturability and simplicity of the design of the armor helmet by eliminating the need for stamping a high-strength alloy in the shape of a dome and the need for technically complex stamping of the entire body of a large area.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020122620U RU207281U1 (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Combined welded armored helmet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020122620U RU207281U1 (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Combined welded armored helmet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU207281U1 true RU207281U1 (en) | 2021-10-21 |
Family
ID=78289840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020122620U RU207281U1 (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Combined welded armored helmet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU207281U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU216936U1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-03-10 | Хагани Ширинович Гашимов | ARMORED HELMET |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6029269A (en) * | 1997-12-22 | 2000-02-29 | Boeing North American, Inc. | Ballistic-resistant helmet and method for producing the same |
| RU2260163C1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-09-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Стали" (Оао "Нии Стали") | Protecting composite helmet |
| US20080141429A1 (en) * | 2005-01-27 | 2008-06-19 | Georg Scharpenack | Helmet |
| US20140115745A1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-01 | Mark Martinez | Metal Reinforced Ballistic Helmet |
| US20180335282A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | A. Jacob Ganor | Up-armor kit for ballistic helmet |
-
2020
- 2020-07-08 RU RU2020122620U patent/RU207281U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6029269A (en) * | 1997-12-22 | 2000-02-29 | Boeing North American, Inc. | Ballistic-resistant helmet and method for producing the same |
| RU2260163C1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-09-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Стали" (Оао "Нии Стали") | Protecting composite helmet |
| US20080141429A1 (en) * | 2005-01-27 | 2008-06-19 | Georg Scharpenack | Helmet |
| US20140115745A1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-01 | Mark Martinez | Metal Reinforced Ballistic Helmet |
| US20180335282A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | A. Jacob Ganor | Up-armor kit for ballistic helmet |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU216936U1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-03-10 | Хагани Ширинович Гашимов | ARMORED HELMET |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20120174754A1 (en) | Ceramic armour and method of construction | |
| US9255772B2 (en) | Protective armour element | |
| KR102272250B1 (en) | Protecti ve unit for bulletproof vest with improved flexibility and method for manufac turing the protective unit | |
| RU207281U1 (en) | Combined welded armored helmet | |
| CN204574947U (en) | Bionic flexible protective gear | |
| EP3157367B1 (en) | Trauma protecting anti ballistic helmet | |
| US20150153142A1 (en) | Removable Ballistics Adhesive Protective Pad | |
| TR201809625T4 (en) | Composite panel for armoring vehicles. | |
| US20030056271A1 (en) | Front opening body armor | |
| US11415395B1 (en) | Ballistic shield and method of manufacture | |
| CN111698920A (en) | Ballistic protective helmet | |
| RU216936U1 (en) | ARMORED HELMET | |
| JP2008207551A (en) | Impact-resistant member and protective product | |
| Marsh | Ballistic composites–protecting the protectors | |
| RU222311U1 (en) | ARMOR PANEL | |
| US20200284554A1 (en) | Reinforced metal alloy for enhanced armor protection and methods | |
| ES2987936T3 (en) | Ballistic protection helmet | |
| RU198813U1 (en) | FLEXIBLE ARMOR | |
| WO2021156883A1 (en) | Multi-impact monolithic ballistic armour plate | |
| RU2260163C1 (en) | Protecting composite helmet | |
| TWM647909U (en) | Bulletproof clothing structure | |
| POPESCU et al. | ASPECTS OF BALLISTIC PANELS MADE OF ENDUMAX XF33, TESTED AGAINST DIFFERENT PROJECTILES | |
| RU3993U1 (en) | LAYERED ARMOR | |
| RU141199U1 (en) | ARMORED DISCRETE-REINFORCED ELEMENT | |
| RS52993B (en) | PROTECTIVE BALLISTIC PANEL CONTAINING ENERGY PROJECTIL 3700 J AND PROCEDURE FOR ITS OBTAINING IT |