Производство 30.05.2020

Материалы, применяемые для изготовления бронежилетов

13 мин.

Какие есть виды бронежилетов

По установленному стандарту, бронежилеты разделяются на три типа: А, Б и В. Тип «А» – это бронежилет на основе ткани (так называемый мягкий или гибкий). Полужесткий бронежилет, в основе которого пластины из бронеметалла, относится к типу «Б». И тип «В» – это высокозащитный бронежилет (на основе жестких пластин из специального бронеметалла).

Классификация в России насчитывает 10 классов бронежилетов: 0, 1, 2, 2а, 3, 4, 5, 5а, 6, 6а. Каждый из классов предполагает определенный уровень защиты от огнестрельного и холодного оружия и означает эксплуатацию при различных уровнях угрозы (например, класс 0 – это защита от холодного оружия). Так, гибкий бронежилет типа «А» вряд ли убережет ЖВО от огнестрельных пуль, которые способны пробить даже его основу, но защитит от проникновения клинкового холодного оружия. На сегодня существует большое количество моделей бронежилетов от различных производителей.

Полужесткие и жесткие бронежилеты

Это панцири, в которых “мягкая” защита в виде десятка-другого слоев арамидной ткани сочетается с жесткой – в виде дополнительно устанавливаемых пластин из различных материалов. Причем сталь на данный момент используется уже редко: она слишком тяжелая, и при этом – далеко не рекордсмен по прочности.

Одними из первых в мире “усиленных” бронежилетов стали советские 6Б1 и 6Б2 (он же по другой классификации – Ж-81). Если первый был все еще “броником” противоосколочного типа, то второй, помимо осколков, обеспечивал еще и защиту от пистолетных пуль. По действующей на данный момент классификации 6Б2, весящий 4,2-4,8 кг в зависимости от размера, считается бронежилетом 2-го класса.

В его конструкцию входили защитные пластины из титанового сплава АДУ-605-80, которые размещались в “кармашках” из арамидного волокна, разработанного в СССР. Толщина пластин составляла 1,25-1,4 мм. Нагрудник бронежилета состоял из 18 таких пластин, расположенных в два слоя. Это был бронежилет первого поколения, еще далеко не идеальный (т.к. не защищал от автоматной пули), но его конструкция повлияла на последующий ход инженерной мысли.

К слову, 6Б1 был разработан и принят на вооружение Советской армией во время Афганской войны. Армия США получила первые противопульные бронежилеты только ко времени войны в Персидском заливе, до этого на вооружении там стояли лишь жилеты противоосколочные.

В современных бронежилетах используются бронепластины из следующих материалов:

  • титановые сплавы (но не чистый титан!);
  • алюминиевые сплавы;
  • броневая сталь;
  • СВМПЭ (сверхвысокомодульный полиэтилен)
  • корунд (оксид алюминия);
  • карбид кремния;
  • карбид бора.

Из трех последних материалов делают защитные пластины, в просторечии называемые керамическими, хотя это отнюдь и не керамика ))

Каждый из вышеперечисленных материалов обладает своими достоинствами и недостатками, поэтому “идеального” среди них нет. Так, пластины из “керамики” на поверку часто оказываются прочнее титановых или бронеалюминиевых, но выдерживают обычно только одно попадание. После этого пластина трескается, и ее необходимо менять (хотя металлическую, удержавшую пулю, тоже лучше заменить от греха подальше). Защитные пластины из СВМПЭ очень прочны и легки, хорошо останавливают осколки и тупоконечные пули, но не выдерживают контакта с огнем – а значит, подходят только для полицейских, но никак не армейских бронежилетов.

Универсальных решений нет. Поэтому “видовое разнообразие” современных бронежилетов чрезвычайно велико – только в нашей стране на данный момент стоит на вооружении больше дюжины различных моделей бронежилетов самых различных конструкций – мягких, полужестких (с частичным усилением), жестких и прочих. Большинство из них, кроме броников для скрытого ношения и некоторых моделей полицейских бронежилетов, сочетает в себе тканевую и “жесткую” бронезащиту.

Арамидная ткань частично гасит кинетическую энергию пули, защищает от ее осколков (если пуля разлетается при попадании) и обеспечивает защиту от заброневого повреждения, которую не способна дать основная, жесткая защитная пластина.

Кстати, класс бронежилета в основном определяется именно по классу основной защитной пластины, устанавливаемой в нагрудный отсек. Большинство современных бронежилетов имеют модульную конструкцию: в “чехлы” из арамидной ткани устанавливаются любые пластины по желанию пользователя.

По современному ГОСТу Р 50744-95, с изменениями от 2014 года, основных классов нагрудных пластин бронежилетов 6:

1 – от пистолета Стечкина, пуля со стальным сердечником;

2 – от пистолета “Вектор” со свинцовой пулей;

3 – от пистолета Ярыгина с пулей со стальным термоупрочненным сердечником;

4 – АК-74 или АКМ, пуля со стальным термоупрочненным сердечником;

5 – СВД с пулей со стальным термоупрочненным сердечником (ПП или Б-32);

6 – винтовка ОСВ-96, пуля калибра 12,7 мм Б-32 со стальным термоупрочненным сердечником, но только при попадании с дистанции свыше 50 м.

Так-то…)))

Производство бронежилетов

Предназначение бронежилета – это защита тела человека (а именно верхней части туловища – торса). Благодаря высокопрочным материалам, из которых его изготавливают, он способен сохранить в целости самые жизненно важные органы, расположенные в брюшной полости и грудной клетке. Обычно такое защитное приспособление состоит из материалов, обладающих сберегающими качествами -защитой от пуль и осколков, а также рассеиванием их энергии.
К материалам, которые чаще всего применяются для создания бронежилетов, относятся: кевлар, арамид, сталь, титан, керамические пластины. Для российских компаний, шьющих бронежилеты, наиболее характерно использование такой баллистической ткани, как кевлар.
Шьют бронежилеты из 30-50 слоев баллистической ткани и ватина (для демпферной подушки), а все без исключения детали прострачиваются армированными нитками. Завершающий этап создания костюма состоит в том, что в заранее подготовленные карманы вставляются бронеэлементы (пластины из титана, стали или керамики).
Чем из большего количества слоев сшит жилет, тем он надежнее защищает человека, однако пропорционально этому теряется способность быстро передвигаться из-за повышающегося веса изделия. Поэтому производители пытаются найти золотую середину.
Стоит отличать бронежилет от броневого костюма (используется в особых целях саперами, например).

Особенности бронежилетов

Бронежилет – это неслабый груз, носить его длительное время очень трудно. Вес бронежилета может быть от 2 до 20 кг. Он усложняет быстрое перемещение и оказывает сильное давление на тело, а в результате нарушения теплоотдачи может вызвать тепловой удар и потерю сознания. Постоянная эксплуатация бронежилета отрицательно влияет на здоровье. Несмотря на высокую степень защиты, бронежилеты не уберегают от заброневой контузионной травмы в результате заброневого смещения. 

Материалы, используемые для изготовления бронежилетов

Из чего сделан БЖ? Для начала разберемся, что собой он представляет. Бронежилет – это в большинстве случаев жилетка без рукавов, при изготовлении, которой используют специальный материал. Используемый материал зависит от класса защиты. Итак, принята следующая классификация, в её основе лежит класс защиты:

  • 1 класс
  • 2класс
  • 3 класс
  • 4 класс
  • 5 класс
  • 6 класс

Внимание! Сердечник изготавливают из стали, свинца и стали термоупрочнённой. Тип сердечника зависит от класса защиты.

При выборе класса защиты немаловажную роль также оказывают скорость полета пули, вес и расстояние выстрела. Это основные характеристики, на которые обращают внимание производители. Также БЖ делятся для пользования рядовых граждан и военнослужащих, работников органов внутренних дел. Что касается массы самого БЖ, то в зависимости от этого показателя, они бывают тяжелые, средние и легкие. Также делятся по типу ношения внутренние и наружные.

Чаще всего простые люди предпочитают легкие и под одежду. Стоит помнить, что от холодно орудия защитить они не способны, а вот от огнестрела самые уязвимые части тела защитят отлично.

При изготовлении использую материал высокой прочности, который зависит от всех вышеперечисленных факторов.

Текстильная (тканая) броня на основе арамидных волокон

Материалы, применяемые для изготовления бронежилетов

Сегодня баллистические ткани на основе арамидных волокон являются базовым материалом для гражданских и военных бронежилетов. Баллистические ткани производятся во многих странах мира и существенно различаются не только названиями, но характеристиками. За границей это —  кевлар (США) и тварон (Европа), а в России — целый ряд арамидных волокон, заметно отличающихся от американских и европейских по своим химическим свойствам.

Что же представляет собой арамидное волокно? Выглядит арамид как тонкие волокна-паутинки желтого цвета (очень редко используют другие цвета). Из этих волокон сплетаются арамидные нити, а уже из нитей впоследствии изготавливается баллистическая ткань. Арамидное волокно имеет очень высокую механическую прочность.

Большинство специалистов в области разработки бронеодежды считают, что потенциал российских арамидных волокон до сих пор полностью не реализован. Например, броневые структуры из наших арамидных волокон превосходят зарубежные в соотношении «характеристики защиты/вес». А некоторые композитные структуры по этому показателю ничуть не хуже структур из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). При этом, физическая плотность СВМПЭ в 1,5 раз меньше.

Марки баллистических тканей:

  • Кевлар ® (Дюпон, США)
  • Тварон ® (Тейджин Арамид, Нидерланды)
  • СВМ, РУСАР® (Россия)
  • Херакрон® (Колон, Корея)

Металлическая броня на основе стали (титан) и алюминиевых сплавов

Материалы, применяемые для изготовления бронежилетов
Материалы, применяемые для изготовления бронежилетов

После длительного перерыва со времен средневековых доспехов, бронепластины изготавливались из стали и широко использовались во время Первой и Второй Мировых войн. Легкие сплавы стали применяться позже. Например, во время войны в Афганистане получили распространение бронежилеты с элементами из броневого алюминия и титана. Современные броневые сплавы позволяют уменьшить толщину панелей в два-три раза по сравнению с панелями, изготовленными из стали, и, следовательно, в два-три раза уменьшают вес изделия.

Алюминиевая броня. Алюминий превосходит стальную броню, обеспечивая защиту от бронебойных пуль калибра 12,7 или 14,5 мм. Кроме того, алюминий обеспечен сырьевой базой, более технологичен, хорошо сваривается и обладает уникальной противоосколочной и противоминной защитой.

Титановые сплавы. Основным преимуществом титановых сплавов считается  сочетание коррозионной стойкости и высоких механических свойств. Чтобы получить сплав титана с заранее определенными свойствами, его подвергают легированию хромом, алюминием, молибденом и другими элементами.

Керамическая броня на основе композиционных керамических элементов

Материалы, применяемые для изготовления бронежилетов
Материалы, применяемые для изготовления бронежилетов

С начала 80-х годов в производстве бронеодежды применяются керамические материалы, превосходящие металлы по соотношению «степень защиты/вес». Однако, использование керамики возможно только в сочетании с композитами из баллистических волокон. При этом необходимо решать проблему низкой живучести подобных бронепанелей. Также не всегда удается эффективно реализовать все свойства керамики, поскольку  такая бронепанель требует бережного обращения.

В Российском Минобороны задачу высокой живучести керамических бронепанелей обозначили еще в 1990-х годах. До тех пор керамические бронепанели сильно проигрывали стальным по этому показателю. Благодаря такому подходу сегодня российские войска имеют надежную разработку — бронепанели семейства «Гранит-4».

Основная масса бронежилетов за границей состоит из композитных броневых панелей, которые изготавливаются из цельных керамических монопластин. Причина этого в том, что для солдата во время боевых действий шанс быть многократно пораженным в область одной и той же броневой панели крайне мал. Во-вторых, такие изделия гораздо более технологичны, т.е. менее трудоемки, а значит, и стоимость их гораздо ниже стоимости набора из плиток меньшего размера.

Используемые элементы:

  • Оксид алюминия (корунд);
  • Карбид бора;
  • Карбид кремния.

Композитная броня на основе высокомодульного полиэтилена (слоистого пластика)

Материалы, применяемые для изготовления бронежилетов
Материалы, применяемые для изготовления бронежилетов

На сегодняшний день наиболее передовым видом бронеодежды с 1 по 3 класс (с точки зрения веса) считаются броневые панели на основе волокон СВМПЭ (сверхвысокомодульного полиэтилена).

Волокна СВМПЭ имеют  высокую прочность, догоняя арамидные. Баллистические изделия из СВМПЭ  имеют положительную плавучесть и не теряют при этом своих защитных свойств, в отличие от арамидных волокон. Однако СВМПЭ совершенно не подходит для изготовления бронежилетов для армии. В военных условиях велика вероятность контакта бронежилета с огнем или раскаленными предметами. Более того, зачастую бронежилет используется в качестве подстилки.

А СВМПЭ, какими бы свойствами он ни обладал, остается все же полиэтиленом, предельная температура эксплуатации которого не превышает 90 градусов Цельсия. Однако СВМПЭ отлично подходит для изготовления полицейских жилетов.

Стоит заметить, что мягкая бронепанель, изготовленная из волокнистого композита, не способна обспечить защиту от пуль с твердосплавным или термоупрочненным сердечником. Максимум, что может обеспечить мягкая структура из ткани — защита от пистолетных пуль и осколков.  Для защиты от пуль длинноствольного оружия необходимо использовать бронепанели. При воздействии пули длинноствольного оружия создается высокая концентрация энергии на малой площади, к тому же такая пуля является острым поражающим элементом. Мягкие ткани в пакетах разумной толщины их уже не удержат. Именно поэтому целесообразно использовать СВМПЭ в конструкции с композитным основанием бронепанелей.

Основными поставщиками арамидных волокон из СВМПЭ для баллистических продуктов являются:

  • Дайнима® (ДСМ, Нидерланды)
  • Спектра® (США)

Комбинированная (многослойная) броня

Материалы для бронежилетов комбинированного типа подбираются в зависимости от условий, в которых будет эксплуатироваться бронеодежда. Разработчики СИБ комбинируют применяемые материалы и используют их вместе — таким  образом удалось значительно улучшить защитные свойства бронеодежды. Текстильно-металлическая, керамикоорганопластиковая и другие виды комбинированной брони на сегодняшний день широко используются во всем мире.

Уровень защиты бронеодежды варьируется в зависимости от материалов, которые в ней используются. Однако, сегодня решающую роль играют не только сами материалы для бронежилетов, но и специальные покрытия. Благодаря достижениям нанотехнологии, уже разрабатываются модели,  удароустойчивость которых многократно повышена при значительном уменьшении толщины и веса. Такая возможность возникает благодаря нанесению на гидрофобизированный кевлар специального геля с наночистицами, повышающего стойкость кевлара к динамическому удару в пять раз.  Такая броня позволяет существенно уменьшить размеры бронежилета, сохраняя тот же класс защиты.

Что такое арамид?

Арамид – это сложное полимерное вещество. Название является аббревиатурой от термина “ароматический полиамид” в его английском написании. Существует большое количество видов арамидных тканей (материалов из арамидного волокна), большинство из которых имеют зеленовато-желтый цвет. Самым распространенным и известным из них является кевлар, производимый в США, в СССР применялись СВМ, терлон, армос и некоторые другие.

Кевлар

В целом основная характеристика арамидных тканей – чрезвычайно высокая прочность на разрыв. Именно поэтому многослойный пакет из такой ткани в состоянии остановить тупоконечную пистолетную пулю, “стакан” дроби и имеющий низкую начальную скорость осколок. Однако арамид, пусть и с трудом, но возможно разрезать или проколоть. Поэтому для защиты от остроконечных винтовочных или автоматных пуль с высокой, порядка нескольких тысяч джоулей, кинетической энергией арамидная ткань сама по себе не годится.

Кроме того, “мягкий” бронежилет может быть пробит боевым ножом из хорошей современной стали, с твердостью острия порядка 60-65 НРС, и, как ни парадоксально, прострелен из мощного (с натяжением около 100 кг) арбалета болтом с бронебойным наконечником.

Бронежилет от комплекта “Ратник”

Поэтому, господа попаданцы, отправляясь на Столетнюю войну, надевайте “жесткие” бронежилеты высоких классов защиты – от 4 класса, не меньше. Все, что ниже, безопасности вашей тушки от стрелы или болта не гарантирует…)

Размеры бронежилетов

Размеры бронежилетов, готового изделия с производства подбираются под каждого индивидуально. Для более точного определения вашего размера необходимо измерить объем груди, рост и плечи. Более подробно все размеры представлены в таблице ниже.

Размеры
Размеры составных бронежилета

Размеры бронежилетов и защитной одежды

Размер бронежилетовРазмерS (см)M (см)L (см)XL (см)2XL (см)3XL (см)4XL (см)
Грудь (окружность) 91.4 96-100 100-111 111-121 121-132 132-142 142-162
Рост (см) 170-176 176 176-182 182-188 182-188 182-188 182-188
Условный размер (Российские бронежилеты) 1 2 3 4

Стоит отметить что популярный легкий скрытый БЖ имеет ограниченный срок службы. После применения и повреждения его в экстремальных ситуациях, он приходи в негодность. Его вес составляет порядка 700 грамм и максимально достигать 8 килограмм. Он защитит только стрелкового мало калиберного оружия.

Что касается наружных БЖ, то они бывают средние и тяжелые. Средние БЖ служат в отличие от первых дольше. Они выдерживают несколько выстрелов, обеспечивают безопасность практически от всех видов стрелкового оружия. Вес начинается от 2 килограмм и может достичь максимально до 30 килограмм.

Выкройка бронежилета

Пошив начинается в первую очередь с составления выкройки и подготовки всех необходимых материалов. Для построения правильной выкройки необходимо знать свои объемы: груди и плеч, а также рост. Какие материалы необходимы: прочная ткань, бронированные пластины и нитки. Для обработки швов понадобятся ленты, кант.

Также поролон, утеплитель, липучка и скотч. Это полный набор, который необходим для самостоятельного изготовления БЖ. Чтобы построить выкройку и не испортить ткань, ее следует сначала выстроить на прочном метровом целлофане или воспользоваться миллиметровкой (специальная бумага, расчерченная на одинаковые клеточки для удобства работы). Чертеж выкройки сделан.

Бронежилет своими руками в домашних условиях

Как сделать бронник дома своими руками? Сначала необходимо раскроить ткань, по вашим индивидуальным размерам. Затем заняться пластинами. Их собираем по принципу сэндвича: лист, поролон (полиэстерол, утеплитель), все это чередуем, чтобы получить эффект амортизации от выстрела. Края металлической пластины загибаем, нагрев, используемую нами пластину. Помещаем наш «сэндвич» в сшитый тканевый каркас. Каркас должен быть не впритык и не свободным.

Производители

В России производят бронежилеты несколько предприятий:

  • Череповецкий меткомбинат «Северсталь». Изготавливают продукцию из стального проката;
  • «ВСМПО-Ависма». Производят бронежилеты с титановыми пластинами;
  • Московская область, Королев. Модели на основе керамики, титана;
  • Москва, НИИ СТАЛИ, ОАО

Выпускаемая ими продукция востребована потребителями, обладает необходимой прочностью и недорогой ценой.

Источники

  • https://www.kakprosto.ru/kak-897175-kak-i-iz-chego-delayut-bronezhilety
  • https://zen.yandex.ru/media/ryzhij_rycar/iz-chego-delaiut-sovremennye-bronejilety-5e5f7413227f403871e81bf5
  • https://vseogarage.ru/poleznye-sovety/iz-chego-delayu-bronezhile.html
  • https://bnas.ru/armor-materials/
  • https://WarBook.club/obmundirovanie/bronezhilet-ot-nozha/
[свернуть]
Оцените статью
Понравилась статья?
Комментарии (0)
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Комментарии закрыты.