Захисне кулестійке скло. Броньоване скло: конструкція, види, особливості З чого роблять куленепробивне скло

Акрилові вироби

Перше удароміцне скло, прообраз сучасної прозорої броні, було придумано в 1910 році - французький вчений Едуард Бенедиктус встановив між двома скляними листами шар целулоїдної плівки і назвав свій винахід "триплексом". Виріб з такого матеріалу продемонстрував набагато більшу ударну міцність порівняно з одношаровим матеріалом.

Згодом до людства прийшло розуміння, що можна суттєво підвищити ударну міцність скла та створити матеріал, який протистоятиме не лише механічним ударам, а й впливу куль вогнепальної зброї. У 30-ті роки минулого століття було створено акрил – матеріал, який справив революцію у галузі. Оргскло використовувалося для виготовлення кулестійкого скління разом із звичайним силікатним склом.

Поява менш крихкого і міцнішого поліметилметакрилату, або всім відомого акрилу, дозволило багаторазово підвищити міцність триплексу. Вперше таку прозору броню було застосовано у військовій авіації у 30-х роках минулого століття. Кабіна пілота була засклена кулестійким склом, що захищає льотчика від найменшого кулеметного калібру озброєння того періоду.

Прорив у цій галузі припав на часи Другої світової війни - прозоре куленепробивне скло встановлювалося на всі винищувачі, бомбардувальники та штурмовики. У цей період проводилися глибокі наукові дослідження, експерименти та розрахунки. У 50-ті роки минулого століття було створено так зване орієнтоване органічне скло - це відкриття згодом дозволило використовувати оргскло як самостійний куленепробивний матеріал найвищої ефективності.<

Тільки з появою прозорої акрилової броні стало можливим виготовляти кулестійкі засоби захисту зі стовідсотковою оптичною прозорістю. Кулестійке скло з акрилу не розбивається від куль вогнепальної зброї та уламків ручних гранат. Куля не проникає крізь скло, а зупиняється, не досягнувши своєї мети.

Матеріал ділиться на кілька класів захисту залежно від стійкості до впливу куль тієї чи іншої зброї. Потужні кулестійкі акрилові скла встановлюються в броньованих автомобілях, у приміщеннях, де зберігаються історичні та культурні цінності, в операційних залах та касових кабінах банків, у торгових залах збройових та ювелірних магазинів, у музеях, картинних галереях та експозиційних залах, в кабінах охоронців валют, поштових відділеннях, на поліцейських дільницях, у клініках спеціального призначення, деяких державних установах, а також такий матеріал використовується для виготовлення поліцейських щитків та забрав. Найнадійніша і найпотужніша прозора броня незамінна для захисту автомобільної бронетехніки, танків, вертольотів та бронешлемів військового призначення.

Переваги кулестійкого акрилу порівняно із звичайним броньованим склом

Свого часу акрил виступив конкурентом прозорої броні зі звичайного скла. Минули роки і сьогодні куленепробивний акрил - поза конкуренцією. Силікатний аналог суттєво поступається акрилу за багатьма показниками. Перевага акрилу - це факт, перевірений серйозними науковими дослідженнями та багаторічним досвідом експлуатації у найрізноманітніших сферах. Щоб не бути голослівними, наводимо об'єктивні докази - характеристики куленепробивного акрилу Makrolon Hygard, які ставлять цей матеріал на багато ступенів вище, ніж звичайний кулестійкий триплекс.

Високий рівень прозорості. Саме прозорість кулестійкого скління іноді є вирішальним захисним фактором. Силікатний триплекс у питанні прозорості суттєво поступається акрилу. Існує єдиний спосіб підвищення скляної броні – збільшення шарів триплексу і, як наслідок, збільшення товщини скла. Звичайно, занадто товсте багатошарове силікатне скло апріорі не може бути ідеально прозорим. Ідеально прозора броня з акрилу - це єдиний прийнятний спосіб забезпечення захисту від ударів, куль та уламків за необхідності збереження стовідсоткового огляду без спотворень. Людина, з одного боку, надійно захищена від небезпеки, а з іншого - може безперешкодно спостерігати за всіма подіями навколо. Можливість спостереження за довкіллям дозволяє швидко реагувати в непередбачених ситуаціях і приймати рішення, які можуть врятувати не одне життя.

Високі естетичні властивості. Ідеально прозорий акрил переливається глянцевим блиском, не має ніяких сторонніх відтінків (за винятком спеціального тонованого скла). При погляді з боку кулестійкий акрил виглядає як звичайне скло, на відміну від зеленого силікатного триплексу. Акрилове куленепробивне скло не впадає в очі, не привертає до себе увагу. Незалежно від того, чи ховається за кулестійким склом людина чи цінний об'єкт, у будь-якому разі захист не повинен «кричати» про свою присутність. Людина або об'єкт надійно захищена, але захист залишається максимально непомітним для сторонніх очей. Це особливо актуально при виготовленні акрилового скління автомобілів VIP-персон, державних установ, банків та інших об'єктів, які гостро потребують надійної, але ненав'язливої ​​охорони.

Невелика вага. Легкий кулестійкий акрил можна назвати практично невагомим, порівняно зі скляним аналогом. Вага кулестійкого акрилу в 3-5 разів менша порівняно зі скляною бронею при їх рівноцінній надійності. Для монтажу силікатного броньованого скла потрібне встановлення досить потужних опор. А ось для встановлення захисного оргскла не потрібно споруджувати громіздкі металоконструкції, які утримуватимуть прозору броню. Невелика вага нейтралізує обмеження за габаритами скління. Це означає, що потужні конструктиви із силікатного скла можуть бути замінені на легкі акрилові аналоги. Мала вага грає на користь акрилу при виборі матеріалу для захисних щитів - легкі акрилові вироби дозволяють бійцю бути більш маневреним, залишаючись у безпеці.

Невелика товщина. При використанні силікатного триплексу підвищення захисних властивостей доводиться значно збільшувати товщину скління. Акрил дозволяє працювати з набагато меншими товщинами скла. З двох стекол, що мають однакову кулестійкість, меншу товщину матиме акрилове скло. Структура оргскла дозволяє мінімізувати товщину захисного скла без надійності. Ця перевага особливо важлива при бронюванні автомобілів, банківських кас, музейних стендів.

Відсутність ризику вторинного ураження уламками. При попаданні кулі на поверхні силікатного скла з'являються великі тріщини, при цьому не виключена можливість відокремлення окремих гострих осколків. Для захисту від уламків звичайний триплекс покривається спеціальною плівкою, яка утримує уламки і не дозволяє розлетітися в сторони. Але стовідсоткової гарантії захисту від уламків така плівка не дає. Акрил у цьому питанні надійніший. Відсутність уламків та великих тріщин - це властивість, закладена в природі самого матеріалу. Навіть найпростіше оргскло не розбивається на уламки, що вже говорити про оргскло кулестійким.

Кулестійкий акрил – прогресивний матеріал, що забезпечує максимальну надійність, зберігаючи відмінні естетичні характеристики. Безумовно, висококласний куленепробивний матеріал апріорі не може коштувати дешево. Але на користь такого скління роблять вибір люди, які цінують безпеку, знають, яким має бути справжній захист, і ніколи заради економії не проміняють захист вищого класу на дешевий аналогминулого століття. Дешевше кулестійке силікатне скло - це пережиток минулого, який у наш час використовується дедалі рідше і все частіше не виправдовує покладених на нього очікувань. Безпека не терпить економії, тому що відсутність безпеки часом коштує дуже дорого.

Дата створення: 01 вер 2015Автор "Акрилшик"

Реалізовані роботи

Ремонт ексікатора

Виконує роботи з ремонту корпусу лабораторного ексікатора з оргскла.

Формування акрилових панелей

Формування акрилових листів для пухирцевих панелей

Прозорі рамки для картин

Виготовлення прозорих рамок для фотографій

Кулестійке скло- багатошарова конструкція, що складається з декількох стекол М1 і декількох шарів полімерної композиції, що фотоотверждается. Залежно від необхідного класу захисту, конструкція може бути як із плівкою, так і без неї. Така структура конструкції забезпечує захист від куль, випущених із різного видузброї, залежно від необхідного захисту класу.

Конструкція бронескла є прозорою та забезпечує захист за класами В1, В2, В3, В4, В5 (1, 2, 3, 4 та 5 клас кулестійкості) за ГОСТ Р 51136-2008 одночасно пропускаючи світло. Підходить як для внутрішнього, так і зовнішнього скління.

Можлива комплектація склопакету для збереження температурного режиму.

Бронескло— гарантія безпеки, вона створена для того, щоб охороняти людей та їхню власність. Саме тому особливо важливо, щоб скло було відмінної якості. Потрібно бути впевненим у тому, що ви та ваше майно повністю захищені. Перший, другий, третій, четвертий, п'ятий або шостий клас захисту бронескла вибирають виходячи з умов та побажання замовника.

Область використання бронескла

• пункти обміну валют;
• місця видачі грошей у касах великих організацій, підприємств;
• внутрішні пости охорони у банках, ювелірних магазинах, тирах;
• робочі місця операторів автозаправних станцій;
• робочі місця касирів банків, які працюють у операційних залах;
• робочі місця працівників чергових частин органів внутрішніх справ;
• обладнання банків та інкасаторських машин;
• інші будівлі, споруди та об'єкти, які необхідно захистити від злому, ударів та обстрілів.

Склопакети з багатошарового броньованого скла, виготовлені з використанням дзеркального, тонованого скла різних кольорів, мають унікальні властивості, що забезпечують не тільки захист приміщення від ударів та обстрілів, але й знижують тепловтрати в холодну пору року, що захищають від шкідливого впливу сонячних променів та шуму.

Дзеркало, виготовлене з багатошарового скла, поряд з високими характеристиками міцності і естетичними властивостями, забезпечує тривале і безпечне його використання в приміщеннях з підвищеною вологістю (у ванних кімнатах і басейнах).

Броньоване скло багатошарове захисне (бронескло) призначене для використання на транспортних засобах, в адміністративних та житлових будинках, де є необхідність у захисті життя людини та матеріальних цінностей.

Характеристики кулестійкого скла

Характеристики куленепробивного склавідповідають ГОСТ Р 51136-2008 «Скла захисні багатошарові». Загальне світлопропускання скла становить не менше 70%. Скло повинно бути тепло- та вологостійким, витримувати температуру 60 ° С та вологість 95 %. Його морозостійкість становить мінус 40 °С.

Захисна здатність бронесклозалежить від його товщини. Скло завтовшки 37 мм затримує кулі ПС-43 калібру 7,62 мм від АКМ. Згідно з сертифікатом, виданим Держстандартом Росії, таке скло відповідає третьому класу захисту і, крім того, здатне затримати кулі від пістолетів ПМ, ТТ, автомата АК-74 та уламки від ручних гранат РГД-5, Ф-1 та РГ-42.

Бронескло має захисні властивості

• витримує багаторазовий удар вільно падаючого тіла;
• стійко до пробиття;
• витримує вплив вогнепальної зброї (пістолети ПМ, ТТ, автомата АКМ, гвинтівка СВД) та перешкоджає наскрізному проникненню вражаючого елемента.

Технології виробництва броньованого скла

Для виготовлення куленепробивного скла використовуються плоскі або гнуті поліровані заготовки товщиною від 5 до 10 мм. Для того, щоб підвищити міцність, їх склеюють між собою у певній комбінації. Як скріплювальні матеріали використовується полівінілбутиральна плівка. Потім на внутрішню поверхню скла наклеюється шар, що захищає від ураження вторинними уламками скла. Таким чином виходить не тільки надзвичайно міцне, а й безосколкове скло.

Захисна плівка у броньованому склі

Захисна плівка має дуже високу міцність до поперечного розтягування. При нанесенні на скло вона надає йому тих самих властивостей: дуже сильно послаблює поперечні до поверхні скла деформації, в тому числі мікроколивання. При виникненні навіть малого поперечного відхилення в'язка полімерна плівка швидко повертає скло (забезпечуючи пружні деформації) до звичайного положення. Звичайно, досить сильний удар може відхилити скло з плівкою від недеформованого положення на відстань, необхідну для того, щоб тендітне скло все-таки розбилося. Але при цьому воно залишається на місці, приклеєне до захисної плівки.

Властивості захисної плівки бронескла

• зміцнення скла - при не надто сильних ударах скло не розбивається (при ударі м'яким тілом, ногою, каменем або пляшкою);
• безосколочність - плівка запобігає попаданню осколків у приміщенні навіть коли скло все-таки розбивається (тому захисна плівка наноситься на броньовані вікна з тильного боку);
• захист від проникнення - збереження цілісності вікна (навіть після розбивання) запобігає влученню зловмисника всередину приміщення, забезпечуючи захист аналогічним ґратам;
• практично повністю унеможливлюється прослуховування шляхом зняття звукових коливань зі скла спеціальною апаратурою;
• шумоізолюючі властивості (звук потрапляє у приміщення через вікно за рахунок механічних коливань скла, що ретранслює вуличний шум);
• добре поглинає ультрафіолет, зберігаючи інтер'єр від вигоряння та забезпечуючи захист від одного з видів теплопередачі. У результаті підвищується теплова ізольованість приміщення від довкілля і, як наслідок, зменшуються витрати на обігрів приміщення взимку та охолодження влітку;
• при подібних захисних якостях, скла із захисною плівкою можна вибити з внутрішньої сторони приміщення.

Вимоги при встановленні кулестійкого скління

Захисні панелі повинні мати клас стійкості не нижче класу стійкості захисного скління, що застосовується. Для класу B1 (П1) панелі повинні виконуватися з листової сталі завтовшки не менше 6 мм. Для класу B3 (П3) - з листів бронесплаву товщиною не менше 4,5 7 мм.

Лотки для передачі грошей або документів, отвори для ведення переговорів повинні мати конструкцію, яка виключає проникнення кулі в зону, що захищається при пострілі ззовні.

Вертикальні опори повинні бути надійно закріплені на рівні стелі та підлоги. Горизонтальні елементи конструкції повинні бути надійно закріплені у кожному з'єднанні та по можливості кріпитися до стін.

Двері в зону, що захищається, повинні забезпечувати той же рівень захисту, що і застосовуване кулестійке скління. Крім того, вони повинні відкриватися назовні і оснащуватися замком, що самозапирається.

Будь-яке вікно в зоні, що захищається, повинно бути захищене кулестійким склінням того ж класу, що і встановлене всередині приміщення.

Методи випробувань кулестійкого скла

Сутність цього методу полягає у визначенні стійкості багатошарового скла до дії певних видів вогнепальної зброї. Випробування проводять на трьох зразках багатошарового скла розміром 500х500 мм. Чортять рівносторонній трикутник у центрі зразка з довжиною сторін 120 мм. Виробляють три постріли по вершинах цього трикутника. Скло вважають таким, що витримав випробування за відсутності наскрізного пробиття.

Вимоги до випробування бронескла

• зразок для випробувань встановлюється в жорстку раму із затискними пристроями;
• жорстка рама має переміщатися під впливом удару куль;
• зразок повинен бути встановлений перпендикулярно напрямку руху кулі;
• всі чотири краї скла повинні бути рівномірно затиснуті, ширина затиску повинна становити (30±5) мм, при цьому площа мішені повинна бути не менше 440 мм;
• зусилля затискання повинні запобігати зміщенню зразка під час випробувань, при цьому не повинні виникати напруги, що впливають на результат.

Ззаду випробовуваного зразка встановлюють ящик-накопичувач осколків, який являє собою камеру, що служить для збору осколків скла, що відокремлюються від задньої поверхні зразка, що випробовується, і кулі, що пройшла крізь випробовуваний зразок.

Пристрій вимірювання швидкості кулі є електронну систему, яка вимірює час прольоту кулі між двома датчиками - мішенями, розташованими на фіксованій відстані 300 500 мм по траєкторії польоту кулі. При прольоті кулі через перший датчик-мішень формується імпульс, який включає частотомір, що підраховує кількість імпульсів, що виробляються високочастотним генератором пристрою. При прольоті кулі другого датчика-мішені припиняють подачу імпульсу. Швидкість кулі визначають розрахунковим шляхом. Швидкість кулі вимірюють на відстані не більше 2,5 м перед випробуваним зразком. Похибка вимірювання не повинна перевищувати 1,0 м/с.

При попаданні кулі в перешкоду відбувається пошкодження кулі і самого матеріалу захисту: величезна кінетична енергія руху кулі гаситься за рахунок деформації матеріалу, що стискається і розривається (непружні деформації). Більшість куль (для автоматів або гвинтівок) містять дуже міцний важкий сталевий сердечник, що після сплющування оболонки проникає глибоко всередину матеріалу.

Для чистоти проведення випробувань за випробуваним зразком мають у своєму розпорядженні лист тонкої металевої фольги, за пошкодженнями якого можна визначити результати випробувань. Клас захисту залежить не тільки від засобу ураження, а й від обраного патрона та кулі.

Проведення випробування бронескла

• зброю та боєприпас вибирають відповідно до класу захисту, для якого багатошарове скло має бути випробуване;
• перед проведенням випробувань провадиться кілька попередніх пострілів для визначення відповідності фактичної швидкості допустимої удару;
• зразок встановлюють у рамі стороною, що атакується до зброї;
• роблять три постріли за зразком, що випробовується, відповідно до умов випробувань. Визначають швидкість удару та відстань між центрами трьох ударів з точністю до 1 мм;
• оглядають зразок на наявність наскрізних отворів;
• перевіряють наявність фрагментів і осколків скла, що відокремилися від задньої поверхні випробуваного зразка в ящику - накопичувачі осколків;
• характер ураження контролюють після кожного пострілу за станом контрольного екрану та тильної сторони зразка;
• прострілом вважають наскрізне пробивання зразка кулею або її осколком;
• скло вважають таким, що витримав випробування, якщо відсутнє пробиття контрольного екрану кулею або осколками скла.

Класифікація бронескла за стійкістю до дії куль

Клас захисту скла	Вид зброї	Найменування та індекс патрона	Тип сердечника кулі	Маса кулі, г	Швидкість кулі, м/с	Дистанція обстрілу
В1 - Перший клас захисту	Пістолет Макарова (ПМ)	9 мм пістолетний патрон 57-Н-181 7.62 мм	Сталевий	5,9	315±10	5
В2 - Другий клас захисту	Пістолет Токарєва (ТТ)	пістолетний патрон 57-Н-132С або 57-Н-134С	Сталевий	5,5	420±10	5
В3 - Третій клас захисту	Автомат АК-74	5,45 мм патрон з кулею 7Н10	Сталевий термозміцнений	3,5	880±10	5-10
В4 - Четвертий клас захисту	Автомат АКМ	7,62 мм патрон із кулею 57-Н-231	Сталевий термозміцнений	7,9	715±10	5-10
В5 - П'ятий клас захисту	Снайперська гвинтівка (СВД)	7,62 мм патрон СТ-2М	Сталевий термозміцнений	9,6	825±10	5-10
В6 - Шостий клас захисту	Снайперська гвинтівка (СВД)	7,62 мм патрон БЗ-32	Сталевий	10,4	820±10	5-10

Відео про броньоване скло

Відео з куленепробивних склів знято на замовлення програми "Як це працює".

Неважко уявити лінію фронту, навіть у умовах сучасного «цивілізованого» світу. Небезпечних зон, де доводиться ухилятися від куль, існує у світі чимало. В таких умовах потрібно спеціальна допомога, яку сучасні технологіїготові запропонувати. Однак не тільки від кулі снайпера може бути потрібний захист, але також в інших випадках, коли стає актуальною необхідність розсіювати енергію руху. У будь-якому випадку, ідея куленепробивного скла бачиться цілком підходящою. Тому розглянемо (про всяк «пожежний»), що є куленепробивним, як виробляється й інші моменти.

Кожному колись доводилося ловити м'яч, що швидко летить у повітрі. Хитрість цього простого способугасіння енергії полягає в тому, коли по вектору руху об'єкта, що летить, рука зміщується, м'яко зупиняючи м'яч, що летить.

Тим самим зменшується сила перешкоди (руки). В результаті удар м'ячем сприймається абсолютно безболісно. Висловлюючись науковою мовою, сила м'яча, що впливає на долоню руки, дорівнює моменту швидкості руху.

Прохід кулі через звичайне скло неминуче супроводжується руйнуванням останнього. Причому куля не втрачає жодної енергії руху в цьому випадку опору

Однак на відміну від долоні руки, шматок скла не має властивостей синхронного переміщення. Якщо зробити постріл з вогнепальної зброї по шматку, стає очевидним, що цей предмет не в змозі згинатися та поглинати енергію.

У результаті скло просто руйнується, а куля долає перешкоду практично без втрати імпульсу. Ось чому звичайне скло не здатне захищати від куль, і в таких випадках, потрібна куленепробивна конструкція, більш ефективна в плані поглинання енергії руху.

Принцип дії куленепробивного скла

Звичайне і куленепробивне скло – це два абсолютно різні предмети. Принаймні відрізняється одна конструкція від іншої кардинально. Тим часом куленепробивне скло не є повністю куленепробивною конструкцією. Обмеження, звичайно ж, існують, оскільки існує різна за силою віддачі вогнепальна зброя.

Приблизно такий виглядає структура посиленого скла, яка вже важко піддається руйнуванню кулям досить великого калібру, випущеним з вогнепальної зброї високої потужності.

Куленепробивне скло складається з декількох шарів міцного прозорого матеріалу з «прошарками», виготовленими на основі різних видівпластиков. Деякі конструкції куленепробивного скла містять останній внутрішній шар, зроблений з полікарбонату (жорсткий тип пластику) або пластикової плівки.

Цим шаром запобігає ефекту «відколу» (коли осколки скла або пластика відколюються від удару кулі). Такий «сендвіч» шарів називається ламінатом. Своєрідний куленепробивний ламінат на порядок товщі звичайного скла, але при цьому має відносно невелику вагу.

Енергопоглинаюча властивість конструкції

Коли куля вражає куленепробивне скло, ударна на існуючі шари. Оскільки енергія розподіляється між різними шарами куленепробивного скла і пластику прошарків, поширення сили відбувається на великій площі, що супроводжується швидким поглинанням енергії.

Ефект на куленепробивному склі найпростішої конфігурації, отриманий від удару кулі, випущеної з пістолета з малої відстані. Як видно на картинці, структура зазнала пошкоджень, але не зруйнувалася і не пропустила кулю

Рух кулі сповільнюється до такого рівня енергії, коли сили подолати перешкоду повністю втрачаються і не здатні завдати значної шкоди. Куленепробивні скляні панелі, звичайно ж, пошкоджуються, але пластикові шари не дозволяють руйнуватися панелям на дрібні уламки. Тому куленепробивне скло слід розглядати швидше як енерго-поглинаючий об'єкт, щоб ясно розуміти дію цього захисного пристрою.

Як виготовляється куленепробивне скло?

Традиційне виконання куленепробивного скла, як уже зазначалося, представлено скляними панелями, що чергуються (товщина 3-10 мм) і пластиком. При цьому пластик є у вигляді тонкої плівки (товщина 1-3 мм), виготовленої на основі полівінілбутиралю (ПВБ). Сучасні міцні види куленепробивного скла представляють подібного роду «сендвіч», що містить:

• акрилове скло,
• іонопластичний полімер (наприклад, SentryGlas),
• етиленвінілацетат або полікарбонат.

При цьому товсті шари скла та пластику розділені більш тонкими плівками з різних пластичних матеріалів, подібних до полівінлбутіролю або поліуретану.

Структура тришарової конструкції із ряду перших виробів: 1, 2 – звичайне скло; 3 – полівінілацетатна смола, змішана з пластифікатором полікарбонат гліколю

Для того щоб виготовити просте куленепробивне скло на основі ПВБ, тонку плівку ПВБ поміщають між товстішим склом, формуючи таким способом ламінат. Сформований ламінат нагрівається і стискається до початку плавлення пластику, завдяки чому зі скляною панеллю.

Як правило, цей процес виконується в умовах вакууму, щоб запобігти попаданню повітря між шарами. Проникнення повітря всередину прошарку сприяє ослабленню конструкції ламінату, впливає на оптичні властивості (спотворює проходить світло).

Потім пристрій поміщається в автоклав і доводиться до повної готовності в умовах більш високої температури(150°C) та тиску (13-15 АТІ). Основна складність цього процесу полягає у забезпеченні правильного злипання шарів пластику та скла. Необхідно прибрати повітря із простору між шарами, виключити можливу деформацію пластику від перегріву та перевищення тиску.

Де використовується куленепробивне скло?

Продукт виготовляється різноманіттям форм і розмірів, що дозволяє забезпечити різні рівні захисту стосовно надзвичайних ситуацій. Найчастіше використання куленепробивного скла бачиться характерним явищем у банківській сфері.

Касові приміщення зазвичай комплектуються куленепробивними, а також застосовуються ящики обміну документами і грошима.

Захист банківських кас багатошаровою скляною структурою забезпечує підвищений рівеньбезпеки. Це одна з тих сфер, де куленепробивні конструкції використовуються досить часто

Якість захисту залежить від товщини виробу. Чим товщі скло (що більше шарів), тим краще забезпечується поглинання енергії, відповідно, зростає рівень захисту. Базове куленепробивне скло має товщину 30-40 мм, але при необхідності цей параметр можна збільшити вдвічі.

Єдина проблема - збільшення товщини куленепробивного скла неминуче призводить до збільшення ваги. Можливо, це незначна проблема для оснащення каси банку, але стає суттєвою проблемою, наприклад, у разі виробництва куленепробивного скління.

Збільшення товщини куленепробивного скла також призводить до зниження фактору прозорості, оскільки світло приглушується додатковими шарами конструкції. Іноді така конструкція створює додаткові складності, наприклад, у машині, коли куленепробивне скло погіршує водію оглядову видимість.

В один із днів 1903-го року французький хімік Едуард Бенедикт готувався до чергового експерименту в лабораторії - він не дивлячись простяг руку за чистою колбою, що стояла на полиці в шафі, і впустив її. Взявши мітлу і совок щоб прибрати уламки, Едуард підійшов до шафи і здивувався, що колба хоч і розбилася, але всі її фрагменти залишилися на місці, їх з'єднувала одна з одною якась плівка. Хімік покликав лаборанта - той мав скляний посуд після дослідів - і спробував з'ясувати, що було в колбі. Виявилося, що ця ємність використовувалася кілька днів тому в ході експериментів з нітратом целюлози (нітроцелюлозою) – спиртовим розчином рідкого пластику, невелика кількість якого після випаровування спирту залишилася на стінках колби та застигла плівкою. Оскільки шар пластику був тонкий і досить прозорий, лаборант вирішив, що ємність порожня.

Через пару-трійку тижнів після історії з колбою, що не розлетілася на уламки, Едуарду Бенедикту потрапила на очі замітка в ранковій газеті, в якій описувалися наслідки лобових зіткнень нового в ті роки виду транспорту - автомобілів. Вітрове скло розліталося уламками, завдаючи водіям множинні порізи, позбавляючи зору та нормальної зовнішності. Фотографії постраждалих справили на Бенедикта тяжке враження і тут він згадав про колбу, що «не б'ється». Кинувшись до лабораторії, наступні 24 години свого життя французький хімік присвятив створенню скла, що не б'ється. Він наносив нітроцелюлозу на скло, сушив шар пластику і кидав композит на кам'яну підлогу – знову, знову та знову. Так Едуард Бенедикт винайшов перше скло-триплекс.

Багатошарове скло

Скло, утворене кількома шарами із силікатного або органічного скла, з'єднаними особливою полімерною плівкою, називається триплексом. Як полімер, що з'єднує скла, зазвичай використовується полівінілбутираль (PVB). Існує два основних способи виробництва багатошарового скла триплекс - заливний та ламінаційний (автоклавний або вакуумний).

Технологія заливного триплексу. Листи нарізуються за розмірами, за потреби їм надається вигнута форма (виконується молірування). Після ретельно очищення поверхонь скла укладаються один на одного для того, щоб між ними залишався просвіт (порожнина) висотою не більше 2 мм - дистанція фіксується за допомогою особливої ​​гумової смуги. Поєднані листи скла виставляються під кутом до горизонтальної поверхні, в порожнину між ними заливається полівінілбутираль, гумова вставка по периметру перешкоджає його витіканню. Щоб досягти рівномірності полімерного шару, скла поміщають під прес. Остаточне з'єднання листів скла за рахунок затвердіння полівінілбутиралю відбувається під ультрафіолетовим випромінюванням у спеціальній камері, усередині якої підтримується температура в діапазоні від 25 до 30 про С. Після формування триплексу, з нього витягується гумова стрічкаі проводиться обточування кромки.

Автоклавна ламінація триплексу. Після різання листів скла, обробки кромок та моліювання, вони очищаються від забруднень. Після закінчення підготовки листів флоат-скла, між ними укладається PVB плівка, сформований сендвіч поміщається в пластикову оболонку - в вакуумної установкиз пакета повністю виводиться повітря. Остаточне з'єднання шарів сендвіча відбувається в автоклаві, під тиском 12,5 бар і температурою 150 про С.

Вакуумна ламінація триплексу. У порівнянні з автоклавною технологією, вакуумна триплексація виконується при менших тисках і температурі. Послідовність робочих операцій у них схожа: нарізка скла, надання вигнутої форми в печі, що моллює, обточування кромок, ретельне чищення і знежирення поверхонь. При формуванні «сендвіча» між склом поміщається етиленвінілацетатна (EVA) або PVB плівка, потім їх поміщають у вакуумну машину, попередньо уклавши в пластиковий мішок. Спаювання скляних листів відбувається саме в цій установці: відкачується повітря; «сендвіч» нагрівається до максимальних 130 про З відбувається полімеризація плівки; триплекс охолоджується до 55 про С. Полімеризація виконується в розрідженій атмосфері (- 0,95 бар), при зниженні температури до 55 про С тиск у камері вирівнюється до атмосферного і, як температура багатошарового скла складе 45 про С, формування триплексу завершується.

Багатошарове скло, створене за заливною технологією, міцніше, але менш прозоре, ніж ламінований триплекс.

Зі скляних сендвічів, виконаних за однією з триплекс-технологій, створюються лобове склоАвтомашин, вони необхідні для скління висотних будівель, у побудові перегородок усередині офісів та житлових будинків. Триплекс популярний у дизайнерів – вироби з нього є невід'ємним елементом стилю модерн.

Але, незважаючи на відсутність уламків при ударі по багатошаровому сендвічу з силікатного скла і полімеру, кулю він не зупинить. А ось розглянуті нижче триплекс-скла зроблять це цілком успішно.

Броньоване скло - історія створення

1928 року німецькі хіміки створюють новий матеріал, який негайно зацікавив авіаконструкторів - плексиглас. У 1935 році керівнику НДІ «Пластмас» Сергію Ушакову вдалося дістати в Німеччині зразок «гнучкого скла», радянські вчені зайнялися його дослідженням та розробкою технології серійного виробництва. Через рік виробництво органічного скла з поліметилметакрилату було започатковано на заводі «К-4» у Ленінграді. Одночасно розпочато експерименти, створені задля створення броньованого скла.

Загартоване скло, створене у 1929 році французькою компанією SSG, у середині 30-х років під назвою «сталініт» випускалося в СРСР. Технологія загартування полягала в наступному - листи звичайного силікатного скла нагрівалися до температур в діапазоні від 600 до 720 про, тобто. вище за температуру розм'якшення скла. Потім лист скла піддавався швидкому охолодженню - потоки холодного повітря за кілька хвилин знижували його температуру до 350-450 про С. Завдяки гарту скло отримувало високі властивості міцності: опірність удару зростала в 5-10 разів; міцність на вигин - не менше ніж удвічі; термостійкість – у три-чотири рази.

Однак, незважаючи на високу міцність, «сталініт» не годився для молірування з метою формування ліхтаря кабіни літака – загартування не дозволяло його гнути. Крім того, загартоване скло містить у собі значну кількість зон внутрішньої напруги, легкий удар по них приводив до повного руйнування всього листа. «Сталініт» не можна різати, обробляти та свердлити. Тоді радянські конструктори вирішили комбінувати пластичне оргскло і «сталініт», перетворивши їхні недоліки на гідність. Попередньо формований ліхтар літака покривався невеликими плитками із загартованого скла, клеєм служив полівінілбутираль.

Входження колишніх радянських республік у капіталізм із початком 90-х різко підвищило попит на захист броньованим склом автомашин інкасаторів і пунктів обміну валюти. Одночасно виникла потреба у «прозорій броні» для легкових автомобілівбізнесменів. Оскільки виробництво справжнього бронескла було дорогим, як і кінцева продукція, ряд фірм налагодили випуск імітації броньованого скла – це був триплекс досить посередньої якості, полімеризація плівкового PVB виконувалась у прискореному режимі із застосуванням ультрафіолетового опромінення. Готова продукція здатна витримати пістолетну кулю з дистанції 5 метрів, тобто. відповідала лише 2-му класу захисту (загалом їх шість). Масивне броньоване скло такого типу погано витримувало температурні перепади більше +20 і нижче -22 про С - вже через півроку шари триплексу частково розшаровувалися, їх і без того невисока прозорість серйозно знижувалася.

Прозора броня

Сучасне бронескло, також зване прозорою бронею, являє собою багатошаровий композит, утворений листами силікатного скла, оргскла, поліуретану та полікарбонату. Також до складу броньованого триплексу можуть входити кварцове та керамічне скло, синтетичний сапфір.

Європейські виробники бронескла випускають в основному триплекс, що складається з кількох «сирих» флоат-скла і полікарбонату. До речі, незагартоване скло серед компаній, що випускають прозору броню, називається «сирим» - у триплексі з полікарбонатом застосовується саме «сире» скло.

Лист полікарбонату в такому багатошаровому склі встановлюється на бік, звернену всередину приміщення, що захищається. Завдання пластику полягає в гасінні коливань, викликаних ударною хвилею при зіткненні кулі з бронесклом, щоб уникнути утворення нових уламків у листах «сирого» скла. Якщо полікарбонат у складі триплексу відсутня, то ударна хвиля, що рухається перед кулею, розіб'є скла ще до фактичного її зіткнення з ними і куля безперешкодно пройде через такий сендвіч. Недоліки бронестекол з полікарбонатною вставкою (як і з будь-яким полімером у складі триплексу): значна вага композиту, особливо за класами 5-6а (досягає 210 кг за м 2 ); низька стійкість пластика до абразивного зношування; відшарування полікарбонату з часом через температурні перепади.

Кварцове скло. Виготовляється з оксиду кремнію (кремнезему) природного походження (кварцового піску, гірського кришталю, жильного кварцу) або штучно синтезованого двоокису кремнію. Має високу термостійкість і світлопропускання, його міцність вище, ніж у силікатного скла (50 H/мм 2 проти 9,81 H/мм 2).

Керамічне скло. Виконується з оксинітриду алюмінію, розроблено США для потреб армії, запатентована назва - ALON. Щільність цього прозорого матеріалу вище, ніж у кварцового скла (3,69 г/см 3 проти 2,21 г/см 3), характеристики міцності також високі (модуль Юнга - 334 ГПа, середня межа напруги при вигині - 380 МПа, що практично у 7-9 разів перевищує аналогічні показники скла з оксиду кремнію).

Штучний сапфір (лейкосапфір). Являє собою монокристал з оксиду алюмінію, у складі бронескла надає триплексу максимальні властивості міцності з можливих. Деякі його характеристики: густина - 3,97 г/см 3 ; середня межа напруги при згинанні - 742 МПа; модуль Юнга – 344 ДПа. Недолік лейкосапфіру полягає у його значній вартості через високі виробничі енерговитрати, потреби у складній механічної обробкита полірування.

Хімічно зміцнене скло. «Сире» силікатне скло занурюють у ванну з водним розчином фтороводородної (плавикової) кислоти. Після хімічного гарту скло стає в 3-6 міцніше, його ударна в'язкість зростає шестиразово. Недолік - характеристики міцності зміцненого скла нижче, ніж у термічно загартованого.

Рама для броньованого скла

Застосування броньованого триплексу в скління ще не означає, що перекритий ним проріз буде куленепробивним - необхідна рама спеціальної конструкції. Вона створюється в основному з металевих профілів, найчастіше алюмінієвих. У пази, розташовані вздовж лінії стику триплексу і рамного профілю, встановлюються накладки зі сталі, що захищають найбільше слабке місцеу броньованій віконній конструкції від удару або контакту з кулею.

Захисні броньовані накладки також можна встановлювати зовні рамної конструкції, але це знизить естетичні властивості вікна. Для досягнення максимального рівня захисту рами можуть бути виконані повністю із сталевого профілю (накладки в цьому випадку не потрібні), але вони стануть дуже громіздкими і обійдуться дорого.

Вага броньованого вікна часто перевищує 300 кг на м2, витримати його здатний не кожен будівельно-конструкційний матеріал. Тому монтаж броньованої віконної конструкції допустимий лише для залізобетонних та цегляних стін. Відкрити стулку броньованого вікна через її високу вагу непросто, для цієї мети використовуються сервоприводи.

Вже давно броньоване скло стало невід'ємним елементом захисту будинку, вітрин магазинів, автомобілів від зловмисників або збройного нападу. Такий елемент конструкції часто називають прозорою бронею. Броньовані скла знайшли широке застосування і в житті звичайної людини, і в силових та охоронних структурах. Їх значення в сучасному світіне можна недооцінити.

Конструкція броньованих вікон

Броньовані скла є світлопрозорими виробами, що захищають людей і матеріальне майно, цінності від крадіжки, поразки, псування, а також оберігають від проникнення в приміщення зовні через віконний отвір. До складу таких виробів входять два елементи:

1. Броньоване скло. Являє собою кілька шарів прозорого скла, які склеєні між собою полімерним матеріалом, що твердне під сонячним промінням. Чим більша товщина виробу, тим вищий рівень захисту.
2. Рама. Виготовляється із алюмінієвого або сталевого профілю, дуже рідко з дерева. Для надання системі захисних властивостей вона посилюється пластинами з термозміцненої сталі. Такі накладки повинні надійно перекривати стик рами та скла.

Маса готових броньованих конструкцій може становити понад 350 кг на квадратний метр. Це вдесятеро більше, ніж вага звичайного склопакета. Щоб компенсувати масу, оснащуються електроприводами.

Види броньованого скла

Броньоване скло класифікують за здатністю стійко протистояти певному типу руйнівної дії.

Відповідно до цього критерію всі конструкції можна визначити в декілька груп:

1. Вікна, що мають антивандальний захист.
2. Вироби, стійкі до злому.
3. Конструкції, що захищають від вогнепальної зброї.

В окрему групу виносять автомобільні захисні конструкції, оскільки до них пред'являються особливі вимоги. броньованого скла та вимоги до їх виготовлення визначено ГОСТ 51136-97 та ГОСТ 51136-2008. Кожен тип прозорого захисту встановлюється для захисту у конкретних умовах.

Антивандальне скло

Антивандальні вікна захищають людей від уламків під час спроби зловмисниками розбити його. Вони є багатошаровим склопакетом з повітряною камерою, де наклеєна спеціальна на скло. Плівка, у свою чергу, виготовляються із пластику товстого перерізу. Уламки «приклеюються» до неї, завдяки чому вони не розлітаються в різні боки.

Застосовуються подібні конструкції найчастіше на комерційних об'єктах та у приватному секторі для захисту як вікон, так і дверей, а також виставкових вітрин. Відповідно до ГОСТу вони поділяються на три класи - від А1 до А3, кожен із яких відрізняється стійкістю до ударного впливу певної сили.

Зламостійке скло

Зламостійке броньоване скло відрізняється від антивандального різновиду лише стійкістю до руйнівної дії. Такий виріб забезпечує захист від багаторазових ударів кувалдою чи молотком, здатний витримати таран автомобілем. Найчастіше такі конструкції застосовуються для захисту банківських установ, магазинів, закладів. великим оборотом грошових коштів, а також стелажів для зберігання наркотичних препаратів

Відповідно до вітчизняних стандартів, залежно від того, скільки ударів здатне витримати злостійке скло, йому присвоюється клас захисту від Б1 до Б3. Чим більше ударів тупим або гострим предметом витримує конструкція, тим вище клас.

Кулестійке скло

Куленепробивне скло забезпечує захист від наскрізного пробиття кулями або їх осколками. Вони є посилені багатошарові конструкції, скріплені спеціальним полімерним матеріалом. Встановлюються подібні конструкції на об'єктах, де високий ризик збройного нападу: у відділеннях МВС, на постах охорони, контрольно-пропускних пунктах та інших подібних місцях.

Кулестійке скло поділяється на класи захисту від В1 до В6а. Випробування конструкцій проводяться різними типамивогнепальної зброї – від пістолета Макарова та автомата Калашнікова до снайперської гвинтівки Драгунова. У ході випробувань застосовуються кулі різної маси і зі сталевим, термозміцненим або спеціальним сердечником.

Броньоване скло для автомобіля

В автомобіль встановлюються посилені бічні задні та лобові стекла. Їх головною відмінною рисоює термін служби. Якщо стандартне броньоване вікно здатне прослужити кілька десятків років, то продукція для автомобіля слугує не більше 5-6 років. Пов'язано це з характером навантажень, яким піддаються шибки щодня.

Такі світлопрозорі броньовані елементи є багатошаровим склопакетом, який додатково посилений протиударною плівкою. Деякі з них крім захисту від осколків, що розлітаються, оберігають від ультрафіолетового випромінювання. Часто лобове скло покривають більш товстою плівкою, ніж бічні та задні.