一种抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置。其结构包括由外至内依次层叠的变形拓展层、高密度高延展层、炸药层、感应起爆阵列层和爆炸防护层；所述变形拓展层用于在高速穿甲弹侵彻时拓宽侵彻的范围，所述高密度高延展层用于在高速穿甲弹侵彻时在侵彻位置处形成一个锥形漏斗，所述感应起爆阵列层用于在高速穿甲弹侵彻时在侵彻位置处起爆炸药层中的炸药，炸药层中的炸药被起爆后所形成的能量会通过所述高密度高延展层反作用于穿甲弹，从而破坏穿甲弹的侵彻作用，提高装甲的防护能力，降低或避免穿甲弹对被保护目标的损伤。采用本发明专利技术可有效地提高装甲抵抗高速穿甲弹侵彻的能力，从而提高装甲的防护效能。

Armor protection device capable of penetrating high speed armor piercing projectile

The present invention provides armor protection device against high speed armor piercing projectile penetration. The structure includes deformation from outside to inside sequentially expansion layer, high density and high ductility layer, explosive layer, layer and array induced detonation explosion protection layer; the deformation layer is used to broaden the scope to expand penetration in high speed projectiles penetrating, the high density and high ductility layer for projectiles at high speed when the penetration of a conical funnel formed in the penetration position, the induction ignition array layer used in high speed projectiles penetrating the penetration position of initiatingexplosive layer in the form of explosives, explosives in explosives were after initiation energy through the high density and high. Show layer effect on the projectile, thus undermining the penetration effect of penetrator, improve the armor protection capability, reduce or avoid the penetrator on protected target damage. The present invention can effectively improve the ability of armor to resist the penetration of the high velocity armor piercing projectile, so as to improve the protective effectiveness of armor.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于装甲防护
，具体地说是一种抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置。
技术介绍
装甲防护技术是武器装备系统生存能力之中最重要的组成部分。任何一项现代武器装备都离不开防护。随着反装甲武器技术的迅速发展，武器装备的战场生存能力对装甲防护结构的性能提出了更高的要求，优良的装甲防护系统能够使得坦克、装甲车辆、运钞车及其他结构的主体及其中的人员和财产安全得到更好的保护。目前针对高速穿甲弹的侵彻，主要采取选取高性能防护材料、增加防护材料厚度、改变装甲倾斜角度等方法。但受装甲平台机动性、内部空间、外部尺寸等要求的影响，防护材料的厚度和装甲的设置尺寸受到限制，而防护材料性能的提高发展极为缓慢，这就使得战场上装甲平台在高速穿甲弹侵彻条件下难以有效生存。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置，该装甲防护装置能够有效抗击穿甲弹的高速侵彻。本专利技术的目的是这样实现的：一种抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置，包括由外至内依次层叠的变形拓展层、高密度高延展层、炸药层、感应起爆阵列层和爆炸防护层；所述变形拓展层用于在高速穿甲弹侵彻时拓宽侵彻的范围，所述高密度高延展层用于在高速穿甲弹侵彻时在侵彻位置处形成一个锥形漏斗，所述感应起爆阵列层用于在高速穿甲弹侵彻时在侵彻位置处起爆炸药层中的炸药，炸药层中的炸药被起爆后所形成的能量会通过所述高密度高延展层反作用于穿甲弹，从而破坏穿甲弹的侵彻作用，提高装甲的防护能力，降低或避免穿甲弹对被保护目标的损伤；所述爆炸防护层用于减轻炸药层中的炸药被起爆后对装甲后面被保护目标的损伤作用。所述感应起爆阵列层包括由外至内依次层叠的电容感应层和起爆器件层；所述电容感应层用于确定穿甲弹的侵彻位置；所述起爆器件层包括控制器和阵列式起爆器件，所述控制器用于接收所述电容感应层输出的信号，从而获得穿甲弹侵彻的位置信息，并控制所述阵列式起爆器件在穿甲弹侵彻位置处起爆炸药层中的炸药。所述电容感应层由若干纵横排列的金属箔片组成；每一行中的金属箔片每间隔一个相互连接在一起，每一行中连接在一起的金属箔片称为横向金属箔片，将每一行中横向金属箔片连接后的一个端点作为公共端点，另一端点作为对应行的测试端点；每一列中的金属箔片每间隔一个相互连接在一起，每一列中连接在一起的金属箔片称为纵向金属箔片，将每一列中纵向金属箔片连接后的一个端点作为公共端点，另一端点作为对应列的测试端点；所有行的公共端点和所有列的公开端点连接在一起，并在公共端点与所述高密度高延展层之间设置一稳压电源，通过所述稳压电源可使每行相互连接的横向金属箔片与所述高密度高延展层所形成的电容器充满电，通过所述稳压电源可使每列相互连接的纵向金属箔片与所述高密度高延展层所形成的电容器充满电；所有行的测试端点与所有列的测试端点均与所述控制器相接。所述阵列式起爆器件包括若干纵横排列的起爆器件；每一个起爆器件具有上下左右四个节点和一个发热桥丝，每个起爆器件的左节点和上节点相连接，每个起爆器件的右节点和下节点相连接，且左节点和上节点通过所述发热桥丝与右节点和下节点相连接；每一个起爆器件均通过导线与其相邻的起爆器件相连接；每一行的起爆器件连接后的一个端点与所述控制器相接，另一端点接地线；每一列的起爆器件连接后的一个端点与所述控制器相接，另一端点接地线；所述控制器在接收到所述电容感应层输出的信号获得穿甲弹侵彻的位置信息时，通过给与穿甲弹侵彻位置相对应的起爆器件所在行和所在列分别施加一电压信号，使与穿甲弹侵彻位置相对应的起爆器件首先起爆，进而在穿甲弹侵彻位置处起爆炸药层中的炸药。所述变形拓展层是由纤维织物通过浸入剪切增稠流体后而形成。所述高密度高延展层由紫铜板制成。采用本专利技术中的装甲防护装置对被保护目标进行保护，若遇高速穿甲弹侵彻，变形拓展层首先受到穿甲弹的侵彻，其可将穿甲弹的侵彻作用拓展到较大的半径范围，高密度高延展层（例如紫铜板）受到变形拓展层的作用，会发生凹陷变形，进而形成一个锥形漏斗；感应起爆阵列层可感知其与高密度高延展层之间的距离，当高密度高延展层某处受到冲击形成锥形漏斗时，锥形漏斗的底部就会接近感应起爆阵列层，当接近距离达到起爆阈值时，感应起爆阵列层上与锥形漏斗底部对应的起爆器件就会发生作用，进而起爆炸药层中的炸药；炸药的爆轰会对高密度高延展上的锥形漏斗产生挤压作用，形成能量的汇聚，高速的金属射流会反向作用于穿甲弹，进而破坏穿甲弹的侵彻作用，降低其对被保护目标的损伤；爆炸防护层可减轻炸药的爆轰对装甲后面（或装甲内部）被保护目标的损伤。本专利技术无需采用现有技术中“选取高性能防护材料、增加防护材料厚度、改变装甲倾斜角度”等方法，而是采用变形拓展层、高密度高延展层、炸药层、感应起爆阵列层和爆炸防护层共同作用，就可有效地保护装甲后面被保护目标以抵抗高速穿甲弹的侵彻，从而提高了被保护目标的生存能力。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中感应起爆阵列层的结构示意图。图3是本专利技术中电容感应层的结构示意图。图4是本专利技术中电容感应层与高密度高延展层之间关系的结构示意图。图5是本专利技术中起爆器件层的结构示意图。图6是本专利技术中单个起爆器件及其所在行和所在列的简化结构示意图。图7是本专利技术中变形拓展层受侵彻变形使高密度高延展层发生凹陷进而形成锥形漏斗的结构示意图。图8是本专利技术中感应起爆阵列层感应穿甲弹侵彻位置并在侵彻位置处起爆炸药层中炸药的结构示意图。图9是本专利技术中炸药层中炸药被起爆后所形成的爆轰波的结构示意图。图10是本专利技术中炸药的爆轰对高密度高延展层上的锥形漏斗所产生的能量汇聚作用的结构示意图。图11是本专利技术中高速的金属射流反向作用于穿甲弹的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术所提供的抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置包括由外至内（或称由前至后）依次层叠在一起的变形拓展层1、高密度高延展层2、炸药层3、感应起爆阵列层4和爆炸防护层5；穿甲弹（其运动方向如图中箭头所示）侵彻时，最先接触的是变形拓展层1。变形拓展层1是由纤维织物通过浸入剪切增稠流体（Shear Thickening Fluid，STF）后而形成。纤维织物可以为Kevlar、PBO或UHMWPE纤维织物。STF是指流体呈浓缩的胶质悬浮液状态，其粘性随剪切应力的增加而增加，STF由分散相粒子和分散介质组成。其中分散相粒子可以是天然存在的矿物质，也可以是化学合成的聚合物，如二氧化硅和其它氧化物、碳酸钙、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。分散介质可以是水、盐溶液（氯化钠溶液或缓冲液等）、有机物（乙烯基乙醇、聚乙二醇或乙醇）、矿物油等，也可以是加有表面活性剂和低聚物的几种互溶溶剂的复配体。本实施例中的STF是由SiO2粒子和聚乙二醇200作为分散相和分散介质制备的。变形拓展层是用单层Kevlar平纹织物，将其浸入上述STF中浸泡15分钟，取出后将多片单层织物依次层叠在一起，并进行干燥处理，最后用聚乙烯膜封装起来。当受到高速穿甲弹侵彻时，穿甲弹的高速剪切作用会使Kevlar纤维之间发生滑移，Kevlar纤维层之间也会发生相对运动，这些均可使STF处于高速剪切状态，进而发生固化，使穿甲弹的侵彻作用可拓展到较大的半径范围。高密度高延展层2可采用紫铜板制成；当受到穿甲弹的间接冲击时，受变形拓展层1的影响，在高密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置，其特征是，包括由外至内依次层叠的变形拓展层、高密度高延展层、炸药层、感应起爆阵列层和爆炸防护层；所述变形拓展层用于在高速穿甲弹侵彻时拓宽侵彻的范围，所述高密度高延展层用于在高速穿甲弹侵彻时在侵彻位置处形成一个锥形漏斗，所述感应起爆阵列层用于在高速穿甲弹侵彻时在侵彻位置处起爆炸药层中的炸药，炸药层中的炸药被起爆后所形成的能量会通过所述高密度高延展层反作用于穿甲弹，从而破坏穿甲弹的侵彻作用，提高装甲的防护能力，降低或避免穿甲弹对被保护目标的损伤；所述爆炸防护层用于减轻炸药层中的炸药被起爆后对装甲后面被保护目标的损伤作用。

【技术特征摘要】
1.一种抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置，其特征是，包括由外至内依次层叠的变形拓展层、高密度高延展层、炸药层、感应起爆阵列层和爆炸防护层；所述变形拓展层用于在高速穿甲弹侵彻时拓宽侵彻的范围，所述高密度高延展层用于在高速穿甲弹侵彻时在侵彻位置处形成一个锥形漏斗，所述感应起爆阵列层用于在高速穿甲弹侵彻时在侵彻位置处起爆炸药层中的炸药，炸药层中的炸药被起爆后所形成的能量会通过所述高密度高延展层反作用于穿甲弹，从而破坏穿甲弹的侵彻作用，提高装甲的防护能力，降低或避免穿甲弹对被保护目标的损伤；所述爆炸防护层用于减轻炸药层中的炸药被起爆后对装甲后面被保护目标的损伤作用。2.根据权利要求1所述的抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置，其特征是，所述感应起爆阵列层包括由外至内依次层叠的电容感应层和起爆器件层；所述电容感应层用于确定穿甲弹的侵彻位置；所述起爆器件层包括控制器和阵列式起爆器件，所述控制器用于接收所述电容感应层输出的信号，从而获得穿甲弹侵彻的位置信息，并控制所述阵列式起爆器件在穿甲弹侵彻位置处起爆炸药层中的炸药。3.根据权利要求2所述的抗高速穿甲弹侵彻的装甲防护装置，其特征是，所述电容感应层由若干纵横排列的金属箔片组成；每一行中的金属箔片每间隔一个相互连接在一起，每一行中连接在一起的金属箔片称为横向金属箔片，将每一行中横向金属箔片连接后的一个端点作为公共端点，另一端点作为对应行的测试端点；每一列中的金属箔片每间隔一个相互连接在一起，每一列中连接在一起的金属箔片称为纵向金属箔片，将每一列中纵向金属箔片连...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄建伟，刘国庆，高兴勇，张倩，王国栋，丁玉奎，张玉令，李金明，陈玉丹，闫军，
申请(专利权)人：中国人民解放军军械工程学院，
类型：发明
国别省市：河北;13