The limited trauma effect in ballistic panels for bullet-proof vests

W artykule przedstawiono wyniki badań własnych wykazujących skuteczność zastosowania antyugięciowych materiałów we wkładach balistycznych do kamizelek kuloodpornych. Wykazano, że ich zastosowanie pozwoli na zmniejszenie ugięcia dynamicznego aramidowego wkładu tkaninowego w miejscu trafienia pociskiem nawet o ok. 35 %. Ograniczenie strzałki ugięcia wynika z zwiększenia powierzchni, na której rozpraszana jest energia uderzenia pocisku. Wyniki badań przedstawione na wykresie wykazują ścisłą zależność głębokości krateru w plastycznym podkładzie od jego średnicy. Głębokość ta wyraźnie spada ze wzrostem średnicy krateru, czyli „de facto” ze wzrostem powierzchni, na której rozpraszana jest energia uderzenia pocisku. Wyniki badań wykazują, że na poziom ugięcia ma również wpływ zarówno konstrukcja wkładu, jak i jego położenie w układzie warstw. Konstrukcja wkładu antyugięciowego powinna być taka, aby wkład nie ulegał fragmentacji w procesie wnikania pocisku. Elementy wyrwane z wkładu antyugięciowego stanowią dodatkowy element, który zwiększa głębokość krateru w plastycznym podkładzie. W celu maksymalnego wykorzystania właściwości tłumiących energię uderzenia pocisku przez wkład antyugięciowy należy przeanalizować jego położenie w strukturze tkaninowej wkładu balistycznego. Na wykresie wykazano, że istnieje optymalne położenie wkładu antyugięciowego.Some results of investigations linked with the efficiency of application of materials with limited trauma effect in ballistic panels for bullet-proof vests are presented in the paper. It was showed, that their use would decrease the dynamic deformation (trauma) of aramide fabric panels in the point of hit by the bullet, even about 35 %. The limitation of the arrow of bending gets out of enlargements of the surface on which the hit energy of the bullet is dispersed. The results of the investigations on the graph show the close relationship between the depth of the crater in the plastic foundation and its diameter. This depth much comes down with the increase of the diameter of the crater, in other words „de facto” with the increase of the surface on which the bullet hit energy is dispersed. The results show, that on the level of bending depends on both the construction of the antitrauma panel and his location in the structure of layers. The construction of the antitrauma panel should prevent the antitrauma panel against a fragmentation during the bullet penetration. The avulsed parts from the antitrauma panel cause the additional increase of the depth of the crater in the plastic foundation. In order to absorb the energy of the bullet effectively by the antitrauma panel the analysis of its position in the ballistic fabric panel structure should be done. The conclusion of the paper shows that there is an optimum location of the antitrauma panel

Development of the technology to manufactue standard fragments according to 2920 STANAG to test light protecting screens

W artykule przedstawiono wyniki prac dotyczących opracowania i badań specjalnych pociskow stosowanych do oceny lekkich osobistych osłon balistycznych. Zaprezentowano kilka rownorzędnych rozwiązań materiałowych wykonania sabotu służącego do napędzania stalowego podpocisku będącego symulatorem odłamka. Przeprowadzono badania porownawcze różnych rozwiązań materiałowych. Wszystkie rozwiązania zmierzały do spełnienia wymagań zawartych w STANAG 2920.The results of a work on the development and testing the special rounds used for the evaluation of the personal light ballistic protecting screens are presented in the paper. A few equivalent solutions of a sabot to project a steel sub-round simulating the fragment are included. The comparative tests were carried out for these different solutions whereas the aim for all of them was to meet the STANAG 2920

The technological work over the production of polymer composites reinforced by short aramide fibers

W artykule przedstawiono wyniki prac technologicznych nad wytwarzaniem kompozytów polimerowych wzmacnianych krótkim włóknem aramidowym. Włókno aramidowe pochodziło z odpadów poprodukcyjnych powstających podczas wytwarzania wkładów balistycznych do kamizelek kuloodpornych oraz z wkładów, których okres użytkowania już minął.Do wytwarzania kompozytów wykorzystano technologię RTM (ang. – Resin Transfer Molding). Jako osnowę polimerową stosowano żywice epoksydowe w trzech rodzajach kompozycji.Odpadowe włókno aramidowe występowało w postaci fragmentów tkanin. Proces fragmentacji tkanin do postaci sfibrylizowanego, krótkiego włókna realizowano poprzez cięcie zamrożonych odpadów w osnowie wodnej w postaci prętów i rozwłóknianie w środowisku wodnym (Patent nr 195366).Tak przygotowane włókno przetwarzano do postaci płaskich spójnych kształtek. Kształtki o formacie A – 3 formowano z zawiesiny wodnej na specjalnym stanowisku. Wysuszone kształtki stanowiły gotowy materiał wzmacniający kompozyty. Kształtki wykazywały cechy materiału o strukturze qasianizotropowej. Włókna były ułożone płasko warstwami. Ostateczną operacją był proces prasowania kształtek kompozytowych w formie. Zgodnie z zasadami RTM kształtkę wzmacniającą zamykano w gnieździe formy. Termoutwardzalna żywica epoksydowa była wprowadzana pod ciśnieniem do nagrzanej formy, przesycając materiał wzmacniający. Po utwardzeniu kształtka była usuwana z formy. Kształtki były przeznaczone do wykonania próbek do badań wytrzymałościowych i strukturalnych. Wyniki tych badań zostaną przedstawione w kolejnej publikacji.The results of technological work over the production of polymer composites reinforced by short aramide fibers are presented in the paper. The aramide fibers were obtained as nascent waste material at the manufacture of ballistic panels to bullet-proof vests and from panels for which the useful service life has already passed. The technology RTM (Resin Transfer Molding) and the epoxy plastics in three kinds of the composition were used as polymer warp to manufacture composites. The waste aramide fibers appeared in the form of fragments of fabrics. The fragmentation of fabrics into the form of fibrillated short fibers is carried out by cutting frozen waste material in the hydrous warp in the form of rods. (Patent No 195366) The defibered aramide fibers were reprocessed into the form of flat solid pieces. The pieces having the size A - 3 were formed from the hydrous suspension on the special standing. Dried pieces created ready composite reinforcing panels. Pieces have the quasianizotropic structure and the fibers are arranged into flat layers. A final operation was the pressing of composite shaped pieces in the mould. In accordance with the RTM process a reinforcing shaped piece was closed in the mould and the thermo set epoxy resin was injected into the warmed mould to impregnate reinforcing material. After curing the shaped piece was removed from the mould. The shaped pieces were destined to manufacture a testing lot for strength and structural tests. Results of these tests will be presented in next papers

A non-destructive evaluation method for bullet proof jackets ballistic inserting pads

W artykule przedstawiono wyniki badań próbek aramidowych wkładów tkaninowych do kamizelek kuloodpornych. Badania prowadzono na próbkach poddanych zmęczeniu mechanicznemu, w którym liczba cykli zmęczenia odzwierciedlała czas rzeczywistej eksploatacji wyrobu. Przeprowadzono badania termowizyjne, odporności balistycznej wkładów oraz wytrzymałości przędzy aramidowej pochodzącej z próbek wkładów tkaninowych.The results of tests on the fabric aramide pads for bullet proof jackets are presented in the paper. Tests were carried out on samples subjected to mechanical wearing to simulate their service ageing. The thermal and visual tests on the ballistic resistance were made for pads and later the strength of the aramide fibres taken from tested samples was also tested

Some new types of add-on armours and screens protecting against blasts

W artykule przedstawiono wyniki prac prowadzonych w WITU w zakresie lekkich opancerzeń pojazdów oraz osłon antywybuchowych. Badania były prowadzone na próbkach materiałów pancernych zgodnie z wytycznymi normy STANAG 4569. Przedstawiono koncepcję zastosowania na lekkie opancerzenia pancernej blachy perforowanej w połączeniu z kompozytem aramidowym. Przeprowadzono badania osłon, min. na bazie materiałów polimerowych, chroniących obiekt przed skutkami detonacji ładunku wybuchowego.Some results of work carried out in the Military Institute of Armament Technology on the light add-on armours and anti-blast screens for vehicles are presented in the paper. Tests were carried out on the samples of armoured materials according to STANAG 4569. A concept is presented to use the perforated armour sheet combined with the aramide composite to get the light add-on armours. Tests of screens, made from polymer materials, were carried out to check protection against blasts

Tests on resistance of selected material systems to action of explosive charge

W artykule przedstawiono wyniki badań układów materiałowych o odporności na detonację ładunku wybuchowego na 1 poziomie wg normy STANAG 4569 ANNEX B oraz na poziomie 1+ w stosunku do wymagań tej normy. Układy materiałowe oparto na kompozytach aramidowych płaskich i przestrzennie formowanych oraz utwardzalnych kompozycjach z elastomeru poliuretanowego w postaci monolitycznej i z warstwą strukturalnej dylatacji powietrznej.In this paper, results from tests of material systems on explosive charge detonation resistance at the level 1 due to ANNEX B of Standardisation Agreement 4569 (STANAG 4569) and – detonation resistance at the level 1 + according to the requirements given in this STANAG, are presented. The material systems were based on aramid composites – flat and spatially formed, and on hardened compositions made of polyurethane elastomers being in monolith state and with the layer of structural air dilatation

An application of standardisation agreement (STANAG) 4569 in tests of light non-standard armoured vehicles on the evample of terrain vehicle

W artykule przedstawiono sposób przeprowadzenia badań lekkiego niestandardowo opancerzonego pojazdu osobowo - terenowego. Ze względu na brak odpowiedniej normy krajowej, badania prowadzono zgodnie z wytycznymi zawartymi w STANAG 4569 i AEP-55. Dostarczony do badań pojazd powinien był wg wymagań odpowiadać 1 poziomowi ochrony zgodnie z powyższą normą. Podczas przygotowań do badań określono miejsca potencjalnie osłabione, ze względu na niecią- głości pancerza takie, jak: szczeliny, otwory, mocowania, spoiny, które były ostrzeliwane „ogniem pojedynczym” po trzy trafienia w miejsce osłabione o identycznej konstrukcji oraz pancerz zasadniczy, ostrzeliwany „serią” po cztery trafienia. Pojazd ostrzeliwano wszystkimi pociskami przewidzianymi dla poziomu 1 wg STANAG 4569. Oddano łącznie 147 strzałów. Korzystając z trójwymiarowej dokumentacji pojazdu i dopancerzenia, określono procentowy współczynnik opancerzenia pojazdu.A manner of performance of tests on light, non-standard armoured terrain vehicle, is presented in this paper. The tests were conducted in accordance with guidelines given in NATO standardization documents ie. STANAG 4569 and Allied Publication AEP-55 because of lack appropriate polish standard dealing with this subject. The vehicle delivered for tests should have met requirements on the 1 st level of protection due to above mentioned STANAG. At the preparation stage of works to the tests, there were determined places potentially weakened on the vehicle resulting from its armour non-continuities, such as: gaps, holes, mounting adaptors, seams, welds. These weakened places were covered by a “single firing” ie. consisted of three hits onto each weakened place of the same design and onto the basic armour covered by a series fire ie. consisted of four hits onto basic armour. The vehicle were covered by firing with all types of projectiles designed for the 1st level protection due to STANAG 4569. During tests, 147 rounds were fired. Using 3-D design documentary of the vehicle and its additional armouring, percentage armouring factor was determined

Kompozytowe, odkształcalne osłony balistyczne na bazie małogabarytowej ceramiki, odporne na pociski 5,7x28 mm ss190 do zastosowań w osłonach osobistych oraz pojazdach

The article introduces the problem of protection against new pistol ammunition with armor piercing capabilities. As an answer to this threat the idea of deformable composite armor is presented. The construction of modern composite armor system, the materials used as well as the role of each element in stopping the projectile are briefly described. Results of ballistic test of soft fiber-based fabrics and composite armor samples containing alumina and silicon carbide ceramics against 5.7x28 mm SS190 projectiles are shown and discussed. The authors also suggest possible applications of these deformable armor systems.Artykuł porusza zagadnienie ochrony przed nowoczesną amunicją pistoletową o właściwościach przeciwpancernych. Jako odpowiedź na to zagrożenie, zaprezentowana zostaje idea odkształcalnego pancerza kompozytowego. Budowa nowoczesnych osłon balistycznych, stosowane materiały oraz rola elementów pancerza w zatrzymaniu pocisku zostaje omówiona. Przedstawione zostają wyniki ostrzału miękkich tkanin balistycznych oraz układów kompozytowych pociskami 5,7x28 mm SS190. Autorzy sugerują także możliwe zastosowania odkształcalnych pancerzy kompozytowych

Layered Perforated Steel Armour

W artykule przedstawiono budowę i metodę badania warstwowych, stalowych pancerzy perforowanych opracowanych przez firmę HTK oraz Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia (WITU), mogących mieć zastosowanie jako dopancerzenie pojazdów lub innych obiektów lekko opancerzonych. Testom poddano konfiguracje pancerzy różniące się liczbą i grubością poszczególnych warstw (blach stalowych), kształtem i rozstawem otworów (perforacji), odległością (dylatacją) pomiędzy poszczególnymi warstwami, sposobem montażu warstw pomiędzy sobą. Warstwowe pancerze perforowane ostrzeliwano zgodnie z wymaganiami dla III i IV poziomu ochrony wg STANAG 4569 i AEP-55.The article presents design and testing methods of layered perforated steel armour developed by HTK Company and Military Institute of Armament Technology, which can be used as add-on-armour of vehicles and other light armoured objects. Armour configurations differing in number and thickness of layers (steel plates), shape and spacing of holes (perforations), distance (dilatation) between individual layers and assembly of layers were tested. Layered armours were fired in accordance with STANAG 4569 and AEP-55 protection levels III and IV

An application of 3D printing method for creation of usable models such as helmet shells

W artykule przedstawiono możliwości aplikacyjne drukarki 3D ZPrinter 650 do wykonania modeli czerepów hełmów. Jako jej główne zastosowanie widzi się poza bezpośrednim wykonywaniem modeli wykorzystanie drukarki do wykonywania narzędzi do przetwórstwa chemoutwardzalnych tworzyw sztucznych, co pozwalałoby na wykonywanie detali o bardzo zbliżonych cechach i właściwościach do wyrobu docelowego.Application abilities of 3D printer type - ZD Printer 650 for creation of models of helmet shells, are presented in this paper. Apart from basic applications of the printer ie. direct creation of the models, the printer can also be suitable for creation of tools designed to processing of chemically curable plastics. This ability would make possible to create products possessing features and properties which are very close to the features and properties characteristic for final details