JP6725960B2 - Bulletproof composite board - Google Patents

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JP6725960B2 JP2017164112A JP2017164112A JP6725960B2 JP 6725960 B2 JP6725960 B2 JP 6725960B2 JP 2017164112 A JP2017164112 A JP 2017164112A JP 2017164112 A JP2017164112 A JP 2017164112A JP 6725960 B2 JP6725960 B2 JP 6725960B2
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本発明は、防弾複合板に関する。すなわち、弾丸を防ぐ装甲用に使用される、防弾複合板に関するものである。 The present invention relates to a bulletproof composite board. That is, the present invention relates to a bulletproof composite plate used for bulletproof armor.

《技術的背景》
防弾板材が、攻撃側からの小銃弾,その他の敵弾を防ぐ、装甲用に使用されている。
すなわち、被弾した弾丸やその破片の貫通を防ぎ、これらによる人体や機材等の損傷,破壊を防止すべく、防弾板材が使用されており、代表例としては、車輌に張り付け装備されている。
この種の車輌は、その用途に鑑み機動性,高速移動性が要求されるが、防弾板材は、このような車輌の防御用に追加装備されることも多く、もって防弾性を付与している。
<Technical background>
Bulletproof plate material is used for armor to prevent rifle bullets and other enemy bullets from the attacking side.
That is, a bulletproof plate material is used in order to prevent penetration of bullets hit by bullets and fragments thereof and to prevent damage and destruction of human bodies and equipment due to these bullets, and as a typical example, bulletproof plate materials are attached to vehicles.
This type of vehicle is required to have mobility and high-speed mobility in view of its application, but the bulletproof plate material is often additionally provided for protection of such a vehicle, and thus imparts elasticity. ..

《従来の技術》
このような防弾板材としては、甲鉄板,鋼鉄板が用いられていたが、最近は重量軽減をめざし、防弾複合板が開発,使用されている。
特に、機動性,高速移動性が重視される車輌について、防弾性と機動性との両立をめざし、防弾複合板が多用されつつある。
そして、従来の代表的な防弾複合板は、前側の第1層と後側の第2層の二層構造よりなっていた。そして第1層は、セラミックス等の硬度を持った素材よりなり、第2層は、繊維に樹脂が全面コーティングされたFRP製よりなっていた。
もって第1層により、弾丸を粉砕,減速せしめ、第2層により粉砕された弾丸を捕捉していた。
<Conventional technology>
As such a bulletproof plate material, an iron plate and a steel plate were used, but recently, a bulletproof composite plate has been developed and used for the purpose of weight reduction.
In particular, for vehicles in which mobility and high-speed mobility are important, bulletproof composite plates are being widely used in order to achieve both elasticity and mobility.
A typical conventional bulletproof composite plate has a two-layer structure including a front first layer and a rear second layer. The first layer was made of a material having hardness such as ceramics, and the second layer was made of FRP in which fibers were entirely coated with resin.
Therefore, the first layer crushes and decelerates the bullet, and the bullet crushed by the second layer is captured.

《課題について》
ところで、このような従来の防弾複合板については、次の問題が課題として指摘されていた。
防弾性と機動性の両立が容易でなく、依然として重量面に問題があった。防弾性を向上させると、引き換えに重量増となり機動性が低下するデメリットを伴う、という重量面の問題が指摘されていた。
すなわち、防弾性を重視すると、セラミックス等製で肉厚10mm程度を要する第1層の重量に加え、FRP製で肉厚20mm〜30mm程度を要する第2層の重量が加わり、重量増が著しかった。
特に第2層について、繊維にコーティングされる樹脂による重量増が顕著となっていた。防弾性を向上のため、第2層の肉厚を厚くして、コーティング樹脂を多量に使用するので、重量増が著しかった。
もって、従来の防弾複合板は、高速移動性が重視される車輌等への装備上、難点が指摘されていた。
<<About the subject>>
By the way, the following problems have been pointed out as problems for such a conventional bulletproof composite board.
It was not easy to achieve both elasticity and mobility, and there was still a problem in terms of weight. It has been pointed out that if the ballistic resistance is improved, the weight will be increased in exchange for the demerit that the maneuverability will be reduced, which is a problem in terms of weight.
That is, when importance is attached to the ballistic resistance, the weight increase is remarkable because the weight of the first layer made of ceramics or the like and having a thickness of about 10 mm is added to the weight of the second layer made of FRP and having a thickness of about 20 mm to 30 mm. ..
In particular, regarding the second layer, the weight increase due to the resin coated on the fiber was remarkable. In order to improve the ballistic resistance, the thickness of the second layer is increased and a large amount of coating resin is used, so that the weight increase is remarkable.
Therefore, it has been pointed out that the conventional bulletproof composite board is difficult to mount on a vehicle or the like where high speed mobility is important.

《本発明について》
本発明の防弾複合板は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第1に、防弾性に優れると共に、第2に、重量面,機動性にも優れた、防弾複合板を提案することを目的とする。
<<About the present invention>>
The bulletproof composite plate of the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the conventional art in view of such circumstances.
It is an object of the present invention to firstly propose a bulletproof composite plate which is excellent in ballistic resistance, and secondly, which is also excellent in weight and mobility.

《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項1については、次のとおり。
請求項1の防弾複合板は、弾丸を防ぐ装甲用に使用される。そして、前側から順に第1層,第2層,第3層が配された、三層構造よりなる。
該第1層は、弾丸を粉砕,減速せしめる。該第2層は、粉砕された弾丸を捕捉する。該第3層は、該第2層の変形を吸収する。
そして該第1層は、ポリウレア樹脂がコーティングされたセラミックス製よりなる。該第2層は、繊維にて強化されたポリウレア樹脂製よりなる。該第3層は、ポリウレア樹脂がコーティングされたハニカムサンドイッチパネル製よりなること、を特徴とする。
<<About each claim>>
The technical means of the present invention for solving such a problem are as follows, as described in the claims.
Claim 1 is as follows.
The bulletproof composite board according to claim 1 is used for armor for preventing bullets. Then, it has a three-layer structure in which the first layer, the second layer, and the third layer are arranged in order from the front side.
The first layer crushes and slows down the bullet. The second layer captures the crushed bullets. The third layer absorbs the deformation of the second layer.
The first layer is made of ceramics coated with polyurea resin. The second layer is made of a fiber-reinforced polyurea resin. The third layer is made of a honeycomb sandwich panel coated with a polyurea resin.

請求項2については、次のとおり。
請求項2の防弾複合板では、請求項1において、該第1層は、飛来して衝突した弾丸について、運動を吸収、減衰させて、飛散を防止しつつ粉砕,減速させるのに必要十分な、硬度を備えている。
該第2層は、該第1層にて粉砕された弾丸の破片群について、その運動を更に吸収、減衰させて捕捉すると共に、捕捉に伴う該ポリウレア樹脂の弾性変形が、該繊維にて維持される。
該第3層は、ハニカムコアの開口端面に表面板が接合されたサンドイッチ構造よりなり、該ハニカムコアの特性に基づき、該第2層の弾性変形を吸収すること、を特徴とする。
Claim 2 is as follows.
The bulletproof composite plate according to claim 2 is the bulletproof composite plate according to claim 1, wherein the first layer is necessary and sufficient for absorbing and attenuating the motion of a bullet that has come flying and colliding, and crushing and decelerating while preventing scattering. , With hardness.
The second layer further absorbs and attenuates the movement of the bullet fragments crushed in the first layer and captures them, and the elastic deformation of the polyurea resin accompanying the capture is maintained in the fibers. To be done.
The third layer has a sandwich structure in which a surface plate is joined to the open end surface of the honeycomb core, and absorbs elastic deformation of the second layer based on the characteristics of the honeycomb core.

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)この防弾複合板は、第1層,第2層,第3層の三層構造よりなる。
(2)第1層は、ポリウレア樹脂でコーティングされたセラミックス製よりなり、被弾した弾丸を、運動エネルギーを吸収,減衰させ飛散を防止しつつ、粉砕,減速する。
(3)第2層は、繊維で強化されたポリウレア樹脂製よりなり、粉砕された弾丸を、運動エネルギーを更に吸収,減衰させて捕捉する。
(4)そして、第2層のポリウレア樹脂は、粉砕されて細かい破片群となった弾丸を、靭性変形,弾性変形して捕捉し、繊維がこれをサポートする。
又、粉砕され細かい破片群となった弾丸は、表面積,断面積の増加に伴い運動エネルギーが分散し、その吸収,減衰が促進される。
(5)ところで、第2層のポリウレア樹脂等の靭性変形,弾性変形は、第3層で吸収される。
(6)すなわち第3層は、ポリウレア樹脂でコーティングされたハニカムサンドイッチパネル製よりなり、その強度,剛性や座屈変形により、変形を緩衝,分散,吸収する。
(7)このように本発明の防弾複合板は、優れた防弾性能を発揮する。
(8)そして防弾性能を、重量増,機動性低下を伴うことなく実現する。第2層は大きく肉薄化,軽量化されており、第3層は軽量性が特徴である。
(9)このように防弾性と軽量性,機動性とが、初めて両立可能となる。もって機動性,高速移動性が重視される車輌にも、装備可能である。
(10)そこで、本発明は次の効果を発揮する。
<< about action >>
Since the present invention comprises such means, it is as follows.
(1) This bulletproof composite plate has a three-layer structure of a first layer, a second layer and a third layer.
(2) The first layer is made of ceramics coated with polyurea resin, and crushes and decelerates bullets that have been hit while absorbing and attenuating kinetic energy to prevent scattering.
(3) The second layer is made of a fiber-reinforced polyurea resin and captures the crushed bullets by further absorbing and attenuating the kinetic energy.
(4) Then, the polyurea resin of the second layer captures the bullets, which have been crushed into fine fragments by toughness deformation and elastic deformation, and is captured by the fibers.
In addition, the crushed crushed bullets disperse kinetic energy as the surface area and cross-sectional area increase, and their absorption and attenuation are promoted.
(5) By the way, the toughness deformation and elastic deformation of the polyurea resin or the like of the second layer are absorbed by the third layer.
(6) That is, the third layer is made of a honeycomb sandwich panel coated with a polyurea resin, and the strength, rigidity, and buckling deformation thereof buffer, disperse, and absorb the deformation.
(7) As described above, the bulletproof composite plate of the present invention exhibits excellent bulletproof performance.
(8) And the bulletproof performance is realized without increasing the weight and reducing the mobility. The second layer is greatly thinned and lightened, and the third layer is light in weight.
(9) As described above, the ballistic resistance, the lightness, and the maneuverability are compatible for the first time. Therefore, it can be installed in vehicles where mobility and high-speed mobility are important.
(10) Then, the present invention exhibits the following effects.

《第1の効果》
第1に、防弾性に優れている。
本発明の防弾複合板は、ポリウレア樹脂でコーティングされたセラミックス製の第1層で、弾丸を粉砕,減速し、繊維で強化されたポリウレア樹脂製の第2層で、粉砕された弾丸を捕捉し、ポリウレア樹脂でコーティングされたハニカムサンドイッチパネル製の第3層で、第2層の変形を吸収する。
このような三層構造の組み合わせにより、優れた防弾性能を発揮し防弾性が向上する。
<<First effect>>
First, it has excellent ballistic resistance.
The bulletproof composite plate of the present invention is a ceramic first layer coated with a polyurea resin, which crushes and slows down a bullet, and a fiber-reinforced polyurea resin second layer which traps the crushed bullet. The third layer made of a honeycomb sandwich panel coated with polyurea resin absorbs the deformation of the second layer.
By combining such a three-layer structure, excellent ballistic performance is exhibited and ballistic resistance is improved.

《第2の効果》
第2に、重量面,機動性にも優れている。
本発明の防弾複合板は、所定の第1層,第2層,第3層を、組み合わせた三層構造により、すなわち、ポリウレア樹脂でコーティングされたセラミックス製の第1層、繊維で強化されたポリウレア樹脂製の第2層、ポリウレア樹脂でコーティングされたハニカムサンドイッチパネル製の第3層を組み合わせた三層構造により、前述した優れた防弾性を、重量増や機動性低下を伴うことなく実現する。
前述した従来技術の防弾複合板のように、防弾性向上のため、第2層について肉厚を大とすると共にコーティング樹脂を多量に使用し、もって重量増を招いてしまうようなことはない。本発明では、防弾性と軽量性,機動性との両立が、初めて実現する。
このように、重量面の問題が解消されるので、機動性,高速移動性が重視される車輌等にも、装甲用,防御用として装備可能である。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
<<Second effect>>
Secondly, it is excellent in terms of weight and mobility.
The ballistic-resistant composite plate of the present invention has a three-layer structure in which a predetermined first layer, a second layer, and a third layer are combined, that is, a ceramic-made first layer coated with a polyurea resin and reinforced with fibers. The three-layer structure that combines the second layer made of polyurea resin and the third layer made of honeycomb sandwich panel coated with polyurea resin realizes the above-mentioned excellent ballistic resistance without increasing weight and lowering maneuverability. ..
Unlike the above-described conventional ballistic-resistant composite plate, in order to improve the ballistic resistance, the thickness of the second layer is increased and the coating resin is used in a large amount, so that the weight is not increased. In the present invention, it is possible for the first time to achieve both anti-ballistic properties, lightness and mobility.
In this way, since the problem of weight is solved, it is possible to equip a vehicle or the like in which mobility and high speed mobility are important for armoring and protection.
As described above, the effects of the present invention are remarkably large, such that all the problems existing in this type of conventional technology are solved.

本発明に係る防弾複合板について、発明を実施するための形態の説明に供し、(1)図は、構成説明図(正面図)、(2)図は、作用説明図(平面図)である。(3)図は、比較例の説明図(平面図)である。The bulletproof composite plate according to the present invention will be described with reference to a mode for carrying out the invention. (1) is a configuration explanatory view (front view), and (2) is an operation explanatory view (plan view). .. FIG. 3C is an explanatory diagram (plan view) of the comparative example. 本発明に係る防弾複合板について、発明を実施するための形態の説明に供する。そして(1)図は、ハニカムコアの斜視図、(2)図は、高速移動体の一例の説明図(斜視)である。The bulletproof composite plate according to the present invention will be described with reference to modes for carrying out the invention. And (1) figure is a perspective view of a honeycomb core, and (2) figure is explanatory drawing (perspective) of an example of a high-speed moving body.

以下、本発明を実施するための形態について、図1の(1)図,(2)図等を参照して、詳細に説明する。
《本発明の概要》
まず、本発明の概要については、次のとおり。
本発明の防弾複合板Aは、弾丸Bを防ぐ装甲用に使用され、前側から順に第1層1,第2層2,第3層3が配された三層構造よりなる。
第1層1は、弾丸Bを粉砕,減速せしめ、第2層2は、粉砕された弾丸B´を捕捉し、第3層3は、第2層2の変形を吸収する。
そして第1層1は、ポリウレア樹脂CがコーティングされたセラミックスD製よりなる。第2層2は、繊維Eにて強化されたポリウレア樹脂C製よりなる。第3層3は、ポリウレア樹脂CがコーティングされたハニカムサンドイッチパネルF製よりなる。
なお、第1層1,第2層2,第3層3間は、接合,結束,パッキング等により、一体化されている。
本発明の概要については、以上のとおり。以下、このような本発明の防弾複合板Aについて、更に詳述する。
Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1(1) and 2(2).
<<Outline of the Present Invention>>
First, the outline of the present invention is as follows.
The bulletproof composite board A of the present invention is used for armor to prevent bullets B and has a three-layer structure in which a first layer 1, a second layer 2 and a third layer 3 are arranged in order from the front side.
The first layer 1 crushes and decelerates the bullet B, the second layer 2 captures the crushed bullet B′, and the third layer 3 absorbs the deformation of the second layer 2.
The first layer 1 is made of ceramics D coated with polyurea resin C. The second layer 2 is made of polyurea resin C reinforced with fibers E. The third layer 3 is made of a honeycomb sandwich panel F coated with a polyurea resin C.
The first layer 1, the second layer 2, and the third layer 3 are integrated by joining, binding, packing, or the like.
The outline of the present invention is as described above. Hereinafter, the bulletproof composite plate A of the present invention will be described in more detail.

《第1層1について》
まず、この防弾複合板Aの第1層1について、説明する。
第1層1は、ポリウレア樹脂CにてコーティングされたセラミックスD製よりなる。そして、弾丸Bを粉砕,減速せしめる。
すなわち、飛来して衝突した弾丸Bについて、運動を吸収、減衰させて飛散を防止しつつ粉砕,減速させるのに必要十分な、硬度を備えている。
<<About the first layer 1>>
First, the first layer 1 of the bulletproof composite plate A will be described.
The first layer 1 is made of ceramics D coated with polyurea resin C. Then, the bullet B is crushed and slowed down.
That is, the bullet B that has come in and collided has a hardness sufficient and sufficient for absorbing and attenuating the motion of the bullet B and preventing the scattering and crushing and decelerating.

このような第1層1について、更に詳述する。第1層1は、ポリウレア樹脂Cが表裏等にコーティングされており、その特性により補強されたセラミックスD製よりなる。この第1層1の肉厚は、例えば10mm程度よりなる。
そして第1層1は、弾丸Bを粉砕,減速せしめる。すなわち、被弾,衝突した弾丸Bについて、その水平方向,前後方向の運動エネルギー(mV/2)を、吸収,減衰させ、もって弾丸Bを、セラミックスDにて飛散を防止しつつ減速させて、粉砕された弾丸B´とする。第1層1は、このような機能発揮に必要十分な硬度を備えている。
弾丸Bとしては、7.62mm弾等の小銃弾が代表的に想定されるが、砲弾をも包含するものである。
The first layer 1 will be described in more detail. The first layer 1 is made of ceramics D, which is coated with a polyurea resin C on the front and back and is reinforced by its characteristics. The wall thickness of the first layer 1 is, for example, about 10 mm.
Then, the first layer 1 crushes and decelerates the bullet B. That is, with respect to the bullet B that has been hit or collided, the kinetic energy (mV 2 /2) in the horizontal direction and the front-back direction is absorbed and attenuated, and thus the bullet B is decelerated while being prevented from scattering by the ceramics D, Let it be a crushed bullet B'. The first layer 1 has a hardness necessary and sufficient for exhibiting such a function.
As the bullet B, a rifle bullet such as a 7.62 mm bullet is typically assumed, but it also includes a cannonball.

ポリウレア樹脂Cについては、次のとおり。ポリウレア樹脂Cは、ウレア結合が主体となった化合物よりなり、耐衝撃性,高強度,強靭性,防護性,付着性等々の特性が知られており、コーティング材,塗料として使用されることも多い。
そして特性上、耐衝撃性と共に強靭性に極めて優れており、ねばり強さ,伸び性,柔軟性,変形性が特徴の高強度材であり、例えば2mm〜3mm程度の極薄肉厚(膜厚)でも、強力な保護層を形成可能である。
なお、その靭性変形,伸び変形,弾性変形は、その持続性,維持性に乏しく、切れ易く破れ易い面もある。
第1層1については、以上のとおり。
The polyurea resin C is as follows. The polyurea resin C is composed of a compound mainly containing a urea bond, and is known for its impact resistance, high strength, toughness, protective property, adhesiveness, etc., and may be used as a coating material or paint. Many.
It is a high-strength material that is extremely excellent in impact resistance as well as toughness as characteristics, and has tenacity, elongation, flexibility, and deformability. It is possible to form a strong protective layer.
Note that the toughness deformation, extensional deformation, and elastic deformation are poor in sustainability and maintainability, and may be easily broken or broken.
The first layer 1 is as described above.

《第2層2について》
次に、この防弾複合板Aの第2層2について説明する。
第2層2は、繊維Eにて強化されたポリウレア樹脂C製よりなる。そして、粉砕された弾丸B´を捕捉する。
すなわち、第1層1にて粉砕された弾丸B´の破片群について、運動を更に吸収,減衰させて捕捉すると共に、捕捉に伴うポリウレア樹脂Cの弾性変形が、繊維Eにより維持される。
<<About the second layer 2>>
Next, the second layer 2 of this bulletproof composite plate A will be described.
The second layer 2 is made of polyurea resin C reinforced with fibers E. Then, the crushed bullet B′ is captured.
That is, with respect to the fragment group of the bullet B′ crushed in the first layer 1, the movement is further absorbed and attenuated to be captured, and the elastic deformation of the polyurea resin C accompanying the capture is maintained by the fiber E.

このような第2層2について、更に詳述する。第2層2は、ポリウレア樹脂Cよりなると共に、内部に繊維Eが薄膜状に挿入,介装されており、もってポリウレア樹脂Cがこのような繊維Eにて補強されている。
この第2層2の肉厚は、例えば5mm程度の極薄状,薄膜状をなす。繊維Eとしては、ケブラー繊維やアラミド繊維等、弾性率が高く伸び変形し易い靭性に富んだ繊維材が使用される。
そして第2層2は、粉砕された弾丸B´を抑え込み捕捉する。すなわち、前述した第1層1で粉砕され砕かれた弾丸B´の破片群について、その水平方向,前後方向の運動エネルギーに基づく荷重を、ポリウレア樹脂Cが、その反力により吸収,減衰,静止させて、捕捉する。
The second layer 2 will be described in more detail. The second layer 2 is made of polyurea resin C, and the fibers E are inserted and interposed in a thin film inside, so that the polyurea resin C is reinforced by such fibers E.
The thickness of the second layer 2 is, for example, an ultrathin or thin film having a thickness of about 5 mm. As the fiber E, a fiber material such as Kevlar fiber or aramid fiber, which has a high elastic modulus and is easily stretched and deformed and rich in toughness, is used.
Then, the second layer 2 suppresses and captures the crushed bullet B′. That is, the polyurea resin C absorbs, damps, and stops the load based on the kinetic energy in the horizontal direction and the front-back direction of the fragment group of the bullet B'crushed and crushed in the first layer 1 by its reaction force. Let's capture.

なお第1に、繊維Eの機能については、次のとおり。まず、ポリウレア樹脂Cは、第1層1から減速して第2層2に至った粉砕された弾丸B´を、その特性に基づき靭性変形,伸び変形,弾性変形して、キャッチし捕捉してしまう。
ところでその際、ポリウレア樹脂Cは、このような変形の持続性,維持性面に不安があるので、これを補うべく第2層2には、伸び変形し易い繊維Eが介装されている。
もって繊維Eは、ポリウレア樹脂Cにて捕捉された、粉砕された弾丸B´の破片群を、貫通して空き抜けることなくそのまま捕捉せしめる。繊維Eは、切れ易く破れ易い面があるポリウレア樹脂Cによる捕捉を、靭性向上によりサポートしバックアップする。
First, the function of the fiber E is as follows. First, the polyurea resin C catches and captures the crushed bullet B′ that has decelerated from the first layer 1 and reaches the second layer 2 by toughness deformation, elongation deformation and elastic deformation based on its characteristics. I will end up.
At this time, since the polyurea resin C is anxious about the sustainability and maintainability of such deformation, in order to compensate for this, the second layer 2 is provided with the fiber E which is easily stretchable and deformed.
Therefore, the fiber E penetrates the fragments of the crushed bullets B′ captured by the polyurea resin C, and allows the fibers E to be captured as they are without penetrating. The fiber E supports and backs up the capture by the polyurea resin C, which has a surface that is easily cut and easily broken, by improving the toughness.

なお第2に、粉砕された弾丸B´の破片群の運動エネルギーの分散については、次のとおり。第1層1から第2層2に至った弾丸Bは、細かく粉砕された弾丸B´の破片群となっている。
すなわち、図1の(2)図に示したように、第1層1に衝突する前の1個の弾丸Bの表面積,断面積に比し、その後、第1層1にて細かく粉砕されて第2層2に至った弾丸B´は、破片群となっており、その表面積,断面積がトータルでは大きく増加している(疑似的な表面積,断面積の増加)(図中の破線表示を参照)。
もってその分、有する運動エネルギーが小となっている。1個の弾丸Bが有していた運動エネルギーに比し、表面積,断面積が大となった分、弾丸B´の破片群が有する運動エネルギーは分散され、それぞれ小となっている。従って、第2層2における運動エネルギーの吸収,減衰は、一段と促進されスムーズ化されて実施される。
なお、図1の(3)図は比較例であり、サンプルのハニカムサンドイッチパネルGに弾丸Bを、本発明のように粉砕することなく、直接衝突させた場合を示す。同図では、衝突した弾丸Bの表面積,断面積が、粉砕された弾丸B´の場合に比し小である。(図1の(2)図中の破線表示と、図1の(3)図中の破線表示とを、比較対照)
第2層2については、以上のとおり。
Secondly, the dispersion of the kinetic energy of the fragments of the crushed bullet B'is as follows. The bullet B from the first layer 1 to the second layer 2 is a fragment group of the bullet B'which is finely crushed.
That is, as shown in FIG. 1(2), compared to the surface area and cross-sectional area of one bullet B before colliding with the first layer 1, it is then finely crushed in the first layer 1. The bullet B′ that has reached the second layer 2 is a group of fragments, and its surface area and cross-sectional area are greatly increased in total (pseudo surface area and cross-sectional area increase) (shown by broken lines in the figure. reference).
As a result, the amount of kinetic energy it possesses is small. Compared with the kinetic energy possessed by one bullet B, the kinetic energy possessed by the fragment group of the bullet B′ is dispersed and is small due to the increase in the surface area and the cross-sectional area. Therefore, absorption and damping of kinetic energy in the second layer 2 are further promoted and smoothed.
It should be noted that FIG. 1(3) is a comparative example, and shows a case where the sample honeycomb sandwich panel G is directly collided with the bullet B without being crushed as in the present invention. In the figure, the surface area and cross-sectional area of the colliding bullet B are smaller than those of the crushed bullet B'. (Comparison of the broken line display in FIG. 1(2) with the broken line display in FIG. 1(3))
The second layer 2 is as described above.

《第3層3について》
次に、この防弾複合板Aの第3層3について説明する。
第3層3は、ポリウレア樹脂CがコーティングされたハニカムサンドイッチパネルF製よりなり、第2層2の変形を吸収する。
すなわち第3層3は、ハニカムコアHの開口端面に表面板Jが接合されたサンドイッチ構造のバックアップパネルよりなり、ハニカムコアHの特性に基づき、第2層2の弾性変形を吸収する。
<<About the third layer 3>>
Next, the third layer 3 of this bulletproof composite plate A will be described.
The third layer 3 is made of a honeycomb sandwich panel F coated with polyurea resin C and absorbs the deformation of the second layer 2.
That is, the third layer 3 is made up of a backup panel having a sandwich structure in which the surface plate J is joined to the open end surface of the honeycomb core H, and absorbs elastic deformation of the second layer 2 based on the characteristics of the honeycomb core H.

このような第3層3について、更に詳述する。第3層3のハニカムサンドイッチパネルFは、芯材であるハニカムコアHの前後の開口端面に、それぞれ表面板Jが接合されたサンドイッチ構造よりなる。
ハニカムコアHは、図2の(1)図にも示したように、セル壁Kにて区画形成された、中空柱状の多数のセルLの表面的集合体よりなる。そして、各セルLのセル軸方向Mの両開口端面のセル壁Kに、それぞれ表面板Jが接着等により接合されている。ハニカムコアHや表面板Jの母材としては、金属,樹脂,又は繊維材等が使用される。
そして、このようなハニカムサンドイッチパネルFは、ポリウレア樹脂Cでコーティングされている。ハニカムコアHのセル壁Kの外表面や、表面板Jの外表面は、ポリウレア樹脂Cでコーティングされ、その特性に基づき補強されている。
Such third layer 3 will be described in more detail. The honeycomb sandwich panel F of the third layer 3 has a sandwich structure in which front face plates J are joined to the front and rear opening end faces of the honeycomb core H which is the core material.
As shown in FIG. 2(1), the honeycomb core H is composed of a surface aggregate of a large number of hollow columnar cells L partitioned and formed by the cell walls K. Then, the surface plates J are bonded to the cell walls K on both end faces of the cells L in the cell axial direction M by adhesion or the like. As the base material of the honeycomb core H and the surface plate J, metal, resin, fiber material or the like is used.
And such a honeycomb sandwich panel F is coated with the polyurea resin C. The outer surface of the cell wall K of the honeycomb core H and the outer surface of the surface plate J are coated with a polyurea resin C and reinforced based on their characteristics.

そして、このような構成よりなる第3層3は、第2層2の弾性変形を吸収するバックアップパネルである。
まず、第2層2のポリウレア樹脂Cや繊維Eは、前述したように、粉砕された弾丸B´の捕捉により、靭性変形,伸び変形,弾性変形する。そして、このような変形を第3層3が吸収する。第2層2を、第3層3が押え,ホールドし,保持している。
すなわち、第3層3のハニカムサンドイッチパネルFのハニカムコアHは、まず第1に、重量比強度に優れ、軽量であると共にセル軸方向Mの圧縮強度,剛性に優れるという特性を備えている。もって、前述した第2層2の変形,衝撃荷重,圧縮荷重を、変位なく緩衝,分散,吸収する。
又、このような第1段階の次の第2段階として、より大きな変形,衝撃荷重,圧縮荷重が加わった場合は、座屈変形(クラッシュストレングス変形)により、これを緩衝,分散,吸収する。
すなわち、第2層2から圧縮強度を越える荷重を受けた場合、第3層3の芯材のハニカムコアHは、その特性に基づきセル壁Kが、連続的に反転しながら細かく折り曲げられ,押し潰されて、折り畳み状態で塑性変形する。もって、これにより第2層2の変形等を吸収する。
第3層3については、以上のとおり。
The third layer 3 having such a structure is a backup panel that absorbs elastic deformation of the second layer 2.
First, as described above, the polyurea resin C and the fibers E of the second layer 2 are toughly deformed, stretched, and elastically deformed by capturing the crushed bullet B′. Then, the third layer 3 absorbs such deformation. The third layer 3 holds, holds, and holds the second layer 2.
That is, the honeycomb core H of the honeycomb sandwich panel F of the third layer 3 has, first of all, the characteristics of excellent weight ratio strength, light weight, and excellent compression strength and rigidity in the cell axis direction M. Therefore, the deformation, impact load, and compression load of the second layer 2 described above are buffered, dispersed, and absorbed without displacement.
In addition, as a second step after the first step, when a larger deformation, impact load, or compression load is applied, it is buffered, dispersed, and absorbed by buckling deformation (crush strength deformation).
That is, when a load exceeding the compressive strength is applied from the second layer 2, the honeycomb core H of the core material of the third layer 3 is finely bent and pushed while the cell walls K are continuously inverted due to its characteristics. It is crushed and plastically deforms in the folded state. As a result, the deformation and the like of the second layer 2 are absorbed.
The third layer 3 is as described above.

《作用等》
本発明の防弾複合板Aは、以上説明したように構成されている。そこで以下のようになる。
(1)この防弾複合板Aは、前側から順に第1層1,第2層2,第3層3の三層構造よりなる。
<Action, etc.>
The bulletproof composite board A of the present invention is configured as described above. Then it becomes as follows.
(1) This bulletproof composite plate A has a three-layer structure including a first layer 1, a second layer 2 and a third layer 3 in order from the front side.

(2)そして被弾した弾丸Bは、まず、防弾複合板Aの第1層1に衝突する。
第1層1は、ポリウレア樹脂Cでコーティング補強されたセラミックス製よりなり、弾丸Bの運動エネルギーを吸収,減衰させ、もって弾丸Bを、飛散を防止しつつ粉砕,減速する。
(2) Then, the bullet B hit is first collided with the first layer 1 of the bulletproof composite plate A.
The first layer 1 is made of ceramics coated and reinforced with a polyurea resin C, and absorbs and attenuates the kinetic energy of the bullet B, so that the bullet B is crushed and decelerated while preventing scattering.

(3)第1層1で粉砕,減速された弾丸B´の破片群は、防弾複合板Aの第2層2に至る。第2層2は、繊維Eにて強化されたポリウレア樹脂C製よりなる。
もって、粉砕された弾丸B´の破片群は、運動エネルギーが更に吸収,減衰され、もって第2層2に捕捉される。
(3) The fragments of the bullet B′ crushed and decelerated by the first layer 1 reach the second layer 2 of the bulletproof composite plate A. The second layer 2 is made of polyurea resin C reinforced with fibers E.
Therefore, the crushed fragments of the bullet B′ are further absorbed and attenuated in kinetic energy, and thus trapped in the second layer 2.

(4)第2層2のポリウレア樹脂Cは、細かく粉砕された弾丸B´の破片群を、その特性に基づき靭性変形,伸び変形,弾性変形して捕捉するが、繊維Eがこれをサポートする。繊維Eにて、ポリウレア樹脂Cの靭性変形,伸び変形,弾性変形が、そのまま維持される。
又、粉砕された弾丸B´の細かい破片群は、1個の弾丸Bの場合に比し、粉砕によりトータルで表面積,断面積が増加し、その分、運動エネルギーが分散し小となっている。もって、第2層2における運動エネルギーの吸収,減衰が促進される。
(4) The polyurea resin C of the second layer 2 captures the finely crushed fragments of the bullet B′ by toughness deformation, elongation deformation and elastic deformation based on their characteristics, and the fibers E support this. .. In the fiber E, the toughness deformation, elongation deformation, and elastic deformation of the polyurea resin C are maintained as they are.
Further, the fine fragment group of the crushed bullet B'has a total surface area and cross-sectional area increased by crushing as compared with the case of one bullet B, and the kinetic energy is dispersed accordingly and becomes small. .. Therefore, absorption and attenuation of kinetic energy in the second layer 2 are promoted.

(5)このように、粉砕された弾丸B´の破片群は、第2層2において捕捉されるが、捕捉に際しての第2層2のポリウレア樹脂C等の靭性変形,伸び変形,弾性変形は、第3層3により吸収される。 (5) As described above, the crushed fragments of the bullet B′ are captured in the second layer 2, but the toughness deformation, elongation deformation, and elastic deformation of the polyurea resin C or the like in the second layer 2 at the time of capturing are not caused. , Absorbed by the third layer 3.

(6)第3層3は、ポリウレア樹脂Cにてコーティング補強されたハニカムサンドイッチパネルFよりなる。
もってバックアップパネルとして、ハニカムコアHの特性に基づき、その強度,剛性や座屈変形(クラッシュストレングス変形)により、第2層2の変形を緩衝,分散,吸収する。
(6) The third layer 3 is composed of a honeycomb sandwich panel F coated and reinforced with a polyurea resin C.
Therefore, as a backup panel, the deformation of the second layer 2 is buffered, dispersed and absorbed by its strength, rigidity and buckling deformation (crash strength deformation) based on the characteristics of the honeycomb core H.

(7)本発明の防弾複合板Aは、以上のように第1層1,第2層2,第3層3を組み合わせたことにより、優れた防弾性能を発揮し、敵弾を防ぐ装甲用に使用される。 (7) The bulletproof composite board A of the present invention is for armor that exhibits excellent bulletproof performance and prevents enemy bullets by combining the first layer 1, the second layer 2 and the third layer 3 as described above. Used for.

(8)そして本発明の防弾複合板Aは、このような防弾性能を、重量増,機動性低下を伴うことなく実現する。
従来技術の防弾複合板と重量比較した場合、第1層はほぼ同等だが、第2層は大きく肉薄化,軽量化され、第3層は軽量性が特徴のハニカムサンドイッチパネルFを使用してなる。
(8) And the bulletproof composite board A of the present invention realizes such bulletproof performance without increasing weight and lowering maneuverability.
When compared with the ballistic composite plate of the prior art in weight comparison, the first layer is almost equivalent, but the second layer is greatly thinned and lightened, and the third layer is made of a honeycomb sandwich panel F characterized by light weight. ..

(9)このように本発明では、前述した防弾性と軽量性,機動性とが、初めて両立可能となる。そこで、機動性,高速移動性が重視される車輌、例えば図2の(2)図に示した高速移動体Nにも、問題なく装備可能である。
本発明の作用等については、以上のとおり。
(9) As described above, according to the present invention, it is possible for the first time to achieve both the anti-ballistic property, the lightness and the mobility. Therefore, a vehicle in which mobility and high-speed mobility are important, for example, a high-speed moving body N shown in FIG.
The operation and the like of the present invention are as described above.

A 防弾複合板
B 弾丸
B´ 粉砕された弾丸
C ポリウレア樹脂
D セラミックス
E 繊維
F ハニカムサンドイッチパネル
G ハニカムサンドイッチパネル(サンプル)
H ハニカムコア
J 表面板
K セル壁
L セル
M セル軸方向
N 高速移動体
1 第1層
2 第2層
3 第3層
A bulletproof composite board B bullet B'crushed bullet C polyurea resin D ceramics E fiber F honeycomb sandwich panel G honeycomb sandwich panel (sample)
H Honeycomb core J Surface plate K Cell wall L Cell M Cell axial direction N High-speed moving body 1 First layer 2 Second layer 3 Third layer

Claims (2)

弾丸を防ぐ装甲用に使用される防弾複合板であって、前側から順に第1層,第2層,第3層が配された三層構造よりなり、
該第1層は、弾丸を粉砕,減速せしめ、該第2層は、粉砕された弾丸を捕捉し、該第3層は、該第2層の変形を吸収し、
該第1層は、ポリウレア樹脂がコーティングされたセラミックス製よりなり、該第2層は、繊維にて強化されたポリウレア樹脂製よりなり、該第3層は、ポリウレア樹脂がコーティングされたハニカムサンドイッチパネル製よりなること、を特徴とする防弾複合板。
A bulletproof composite plate used for bulletproof armor, which has a three-layer structure in which a first layer, a second layer, and a third layer are arranged in order from the front side,
The first layer crushes and slows down bullets, the second layer captures crushed bullets, the third layer absorbs deformation of the second layer,
The first layer is made of ceramics coated with polyurea resin, the second layer is made of fiber-reinforced polyurea resin, and the third layer is honeycomb sandwich panel coated with polyurea resin. Bulletproof composite board characterized by being made of.
請求項1において、該第1層は、飛来して衝突した弾丸について、運動を吸収、減衰させて、飛散を防止しつつ粉砕,減速させるのに必要十分な、硬度を備えており、
該第2層は、該第1層にて粉砕された弾丸の破片群について、運動を更に吸収、減衰させて捕捉すると共に、捕捉に伴う該ポリウレア樹脂の弾性変形が、該繊維にて維持され、
該第3層は、ハニカムコアの開口端面に表面板が接合されたサンドイッチ構造よりなり、該ハニカムコアの特性に基づき、該第2層の弾性変形を吸収すること、を特徴とする防弾複合板。
In Claim 1, the first layer has a hardness that is necessary and sufficient for absorbing and attenuating the movement of a bullet that has come in and collided, and crushing and decelerating while preventing scattering.
The second layer further absorbs and attenuates the movement of the bullet fragments crushed in the first layer and captures them, and the elastic deformation of the polyurea resin accompanying the capture is maintained in the fibers. ,
The third layer has a sandwich structure in which a surface plate is joined to an open end face of a honeycomb core, and absorbs elastic deformation of the second layer based on the characteristics of the honeycomb core. ..
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