В данной статье рассмотрены основные характеристики защитных свойств бронежилетов, применяемых в силовых министерствах Российской Федерации.

Аннотация статьи
пробитие и непробитие бронежилета
заброневая контузионная травма
жизненно-важные органы
защитные свойства
Ключевые слова

В работе [2, 3] отмечается, что определяющим в структуре боевых потерь при ведении крупномасштабных боевых действий являются осколочные ранения. Наиболее эффективным методом индивидуальной защиты личного состава при массовом количестве, являются бронежилеты.

Факт непробития бронежилета поражающими элементами, не может служить единственным критерием оценки защитных свойств средств индивидуальной защиты. В случае их непробития в организме могут возникать значительные морфологические и функциональные изменения (заброневая контузионная травма), которые способны привести к летальному исходу. Поэтому, следует применять такой вид бронежилетов (БЖ), который обеспечивал бы защиту жизненно-важных органов (ЖВО) с необходимой, достаточно высокой вероятностью и снижал бы риск получения тяжелых повреждений до заранее заданного минимального уровня [3].

Анализ защитных материалов бронежилетов показывает, что из числа баллистических тканей в настоящее время нашли широкое применение материалы, выполненные на основе сверхвысокомодульных органических волокон (нейлон, кевлар, тварон, СВМ и т.д.). В качестве металлических материалов для защитных конструкций БЖ используются стали и цветные металлы. Выделяются современные направления совершенствования БЖ: применение дифференцированной защиты, закрывающей жизненно-важные органы человека и исключающие образование закрытой локальной контузионной травмы; изготовление новых бронематериалов.

В работе [3] указывается, что развитие СИЗ обусловило необходимость оценки защитных свойств. Суть экспериментальной оценки заключается, прежде всего, в регистрации параметров взаимодействия поражающего элемента с защитной пластиной бронежилета и защитной пластины с телом человека, т.е. биообъектом. Однако, длительность и сложность подготовки многочисленной регистрирующей аппаратуры, необходимость варьирования множества факторов делает экспериментальный способ оценки достаточно дорогостоящим. В этих условиях весьма актуален вопрос теоретической оценки защитных свойств БЖ с необходимым практическим подтверждением. Из более современных работ, посвященных этой проблеме, анализируются работы А.И. Казакова, В.Я. Лутцевой, З.В. Винокуровой и других.

Так в работе А.И. Казакова и В.Я. Лутцевой в качестве критерия защитных свойств БЖ в работе используется условная вероятность ранения военнослужащего W, защищенного противопульным БЖ (вероятность ранения при условии попадания в защищенные Wз или незащищенные Wнз участки тела).

Вероятность поражения ЖВО, защищенных БЖ, составит

WзКРп,

где: К – показатель защищаемой площади, равный отношению защищаемой БЖ площади ЖВО груди и живота к их общей площади. Обычно к=0,8…0,9;

Рп – вероятность поражения, при попадании ПЭ в БЖ, зависящий от степени ЗЛКТ.

Вероятность поражения прикрытых, но не защищенных частей БЖ составит:

Wз (1 - к).

Суммарная вероятность ранения будет равна:

W = Wнз + WзКРп + Wз (1 - к);

При отсутствии защиты (чему соответствует К=0 и Рп=1)

W = Wнз + Wз = 100%.

При К=1 и Рп ¹ 0 (полностью защищаемые грудь и живот)

W = Wнз + WзРп.

И наконец при Рп=0 и К=1 (нет пробития и – заброневой легкой контузионной травмы (ЗЛКТ)):

W = Wнз.

Следовательно, по мере увеличения защитных свойств БЖ (уменьшения степени ЗЛКТ) вероятности ранения военнослужащих в БЖ уменьшаются.

Таким образом, условная вероятность поражения военнослужащего в БЖ, методика расчета которой изложена в работе А.И. Казакова и В.Я. Лутцевой, может служить характеристикой защитных свойств БЖ. Однако, в этой методике используется такое понятие как степень контузии (степень ЗЛКТ), расчет которой не производится.

С этой точки зрения наибольший интерес представляет методика З.В. Винокуровой, где степень ЗЛКТ предлагается определять по следующей зависимости:

Ск = 1,076 ּ 10-3 ּ Ka ּ Vm (1500 + 2Vm),

где: Ка – опытный коэффициент амортизации удара, зависящий от конструкции и материала амортизирующего слоя (подложки) БЖ под ЗП;

Vm – скорость соударения перемещающейся массы ЗП с живой тканью, м/с.

Скорость соударения перемещающейся массы определяется зависимостью:

где: m – масса поражающего элемента, кг;

V – скорость соударения ПЭ с ЗП, м/с;

mзп – масса защитной пластины, кг;

mа – масса подложки под ЗП, кг;

Μ – перемещающаяся масса, кг.

Замечено, что зависимость для определения Ск полученной экспериментально-теоретическим путем, когда удар поражающего элемента рассматривается как воздействие плоского жесткого несжимаемого тела по системе: защитная пластина - подложка (эластичная прокладка - амортизатор с общей массой

Μ = m + π [0,25d2 tкрк + (0,25d + 0,707ta)2 ּ tapa + (0,25d + 0,707tэ)2 ּ tэрэ],

где: tк, ta, tэ – толщина керамического слоя, амортизирующего слоя эластичной подложки соответственно, м;

рк, pa, рэ – плотность материала керамики, амортизирующего слоя эластичной подложки соответственно, кг/м3.

Проверка адекватности зависимости проводилась исследованиями на животных [3]. Результаты приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Расчетные и экспериментальные значения степени контузии ()

Тип поражающего элемента

Бронежилет Ж-85Т (фрагмент)

Бронежилет Ж-85К (фрагмент)

V, м/c

  расч.

 эксп

V, м/c

  расч

  эксп

7,62-мм пуля патрона обр. 1943 г.

 

 

7,62-мм пуля ЛПС

 

 

5,56-мм пуля М193

712

458

 

687

364

 

970

794

3.02

1,92

 

3.57

1.85

 

1.83

1,44

3

2

 

4

1

 

4

2

704

602

 

716

611

 

801

-

2.303

2.000

 

2.91

2.49

 

1.16

-

3

2

 

3

2

 

1

-

Таблица 2

Параметры для формирования параметрического закона поражения защищенной живой силы

Параметры

Степень тяжести поражения не ниже, чем

Легкая степень

Средняя степень

Тяжелая степень

Крайне тяжелая степень

Гибель

501

620

669

751

800 и более

Для общего случая взаимодействия ПЭ БП с преградой, поражающий элемент боеприпаса рассматривался как материальное тело – средство доставки определенной величины кинетической энергии, которая может быть поглощена при взаимодействии с БЖ. Эффективность защитной пластины заключается в вовлечении максимально большого объема преграды в работу при протекании процесса высокоскоростного взаимодействия и достижения максимального деформирования и разрушения проникающего элемента боеприпаса.

Текст статьи
  1. Журнал «Мастер - ружье» №34/35, 1999.
  2. Журнал «Военный парад» № 3, 2000.
  3. Отчет о НИР «Анализ защитных свойств элементов современных бронежилетов при воздействии поражающих элементов». – Пермь: ПВИ ВВ МВД РФ. 2004.
  4. Устройство и применение боеприпасов. – Пермь: Стиль-МГ, 2003.
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 11 сентября по 17 сентября
Сегодня — последний день приема
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
21 сентября
Загрузка в eLibrary
21 сентября
Рассылка печатных экземпляров
29 сентября