Methodology of conducting experimental studies of the ballistic resistance of multilayer browned structures ; Методика проведення експериментальних досліджень балістичної стійкості багатошарових броньованих структур

Abstract

At the moment, Ukraine is actively working on improved security of personnel and military equipment of the armed and police forces. Development of new armor materials corresponding to the modern requirements and development of reliable bulletproof protective structures is an uppermost urgent task. It requires thorough evaluation of the interaction of a high-speed element with a barrier. With the advent of new armor materials and technologies for their production the model of high-speed interaction also changes. Meanwhile, most existing methods give incorrect assessment of such interaction due to the lack of account for new parameters emerging from the improved manufacturing technologies. There is insufficient knowledge about the interaction of a high-speed element with a multilayered barrier. The penetration of the striking element into the multilayered barrier compared to the homogeneous one is more complex. Its outcome is influenced by more parameters, for example, characteristics of the layers, parameters of layer binding and others. All these parameters need to be evaluated when conducting experimental studies. An improved experimental technique of the ballistic resistance test is proposed for multilayer armor structures manufactured using new production technologies. The experiment setup and the experiment protocol are presented. The methodology is recommended to apply in studies related to selection and evaluation of samples that can be used in the future for the manufacture of personal armor with firearms protection corresponding to ranks 3–6. The obtained evaluation results in terms of the proposed characteristics and parameters that include most essential properties of the barrier, namely armor penetration and ballistic resistance can be used to analyze the performance of the multilayer armor structures in individual armor protection equipment, and to create and correct an imitation model of the interaction of the high-speed element with a multilayered barrier. ; На даний момент в Україні ведеться активна робота щодо підвищення захищеності особового складу та військової техніки силових структур. Актуальним завданням є створення нових броньових матеріалів, які відповідають за своїми характеристиками сучасним вимогам, та розробка надійних кулестійких захисних конструкцій. Їх створення потребує детального дослідження щодо оцінки взаємодії високошвидкісного елемента з перешкодою. З появою нових бронематеріалів та технологій їх виробництва змінюється і модель високошвидкісної взаємодії. Однак, більшість існуючих методик дають невірну оцінку процесів такої взаємодії через появу нових параметрів, пов'язане з удосконаленням технологій виробництва. Має місце недостатня вивченість процесів високошвидкісного зіткнення уражаючого елементу з багатошаровою перешкодою. Процес взаємодії уражаючого елемента та багатошарової перешкоди на відміну від гомогенної більш складний, і на його результат впливає більше параметрів, наприклад характеристики шарів, параметри з'єднання шарів та інші. Усі ці параметри необхідно оцінювати при проведенні експериментальних досліджень. Представлена вдосконалена методика проведення експериментальних досліджень щодо перевірки балістичної стійкості багатошарових броньованих структур, що виготовлені з використанням нових технологій виробництва. Наведено умови постановки експерименту і порядок його проведення. Методика рекомендується для застосування в дослідженнях, що пов'язані з вибором і оцінюванням зразків, які можна застосовувати в подальшому для виготовлення засобів індивідуального бронезахисту військовослужбовця від вогнепальної зброї за 3–6-м класами захисту. Отримані результати із оцінки запропонованих характеристик та параметрів, які складають важливі властивості перешкоди – бронепробивальність і балістична стійкість, можуть бути застосовані для проведення аналізу ефективності використання багатошарових броньованих структур у засобах індивідуального бронезахисту та для створення і коригування імітаційної моделі процесу взаємодії уражаючого елементу з багатошаровою перешкодою.