Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hybride Composite Armour Systems with Advanced Ceramics and Ultra-High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Fibres

Fejdyś M., Kośla K., Kucharska-Jastrząbek A., Landwijt M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 3 (117)

79--89

EN

The aim of the research was to develop a new concept of hybride composite armour systems consisting of a ceramic and fibrous composite. Depending on the requirements for ballistic protection, armour systems may be designed to various configurations and weights based on the most suitable ceramic materials and backing. The article describes the development of a hybrid ceramic - multi-layered ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) composite armour made from silicon carbide (SiC) or aluminium oxide (Al2O3) of different thicknesses (3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 17.27 and 13.35 mm) and shapes (hexagonal and cylindrical) in combination with a polyethylene fibrous composite. Additionally research work developed a confinement system for the hybrid ceramic - multi-layered UHMWPE composite armour which significantly improves the ballistic performance of composite armour by creation of a uniform compression condition of the ceramic and by reducing its fragmentation upon impact. The ballistic armour strength was tested according to the PN-V-87000:2011, NIJ 0101.04 standard and NATO STANAG 4569 (AEP-55 Vol.1) standard for protection against more than one shot (multi-hit). The hybrid ceramic - multi-layered UHMWPE composite armour was combined with basic fibrous ballistic armours which exhibited a ballistic strength compatible with level IIIA according to the NIJ 0101.04 standard and classes K2 and O3 according to the PN-V-87000: 2011 standard.

PL

Celem badań było opracowanie nowej koncepcji hybrydowych, kompozytowych układów balistycznych na bazie ceramiki oraz kompozytów włóknistych. W zależności od wymagań ochrony balistycznej, układy balistyczne projektowano w różnych konfiguracjach i masach, wykorzystując odpowiednie materiały ceramiczne i te przeznaczone na tylną cześć pancerza. W artykule przedstawiono wyniki prac mające na celu opracowanie hybrydowych ceramiczno-polietylenowych kompozytów balistycznych wykonanych z ceramiki na bazie węglika krzemu (SiC) i tlenku glinu (Al2O3) o różnej grubości (3.0 mm, 3.5 mm 4.0 mm, 4.5 mm, 17.27mm, 13.35 mm) oraz kształcie (heksagonalny i cylindryczny), w połączeniu z włóknistym kompozytem polietylenowym. Dodatkowo praca badawcza doprowadziła do opracowania systemu zabezpieczającego hybrydowe ceramiczno-polietylenowe kompozyty balistyczne, który znacząco poprawił skuteczność balistyczną pancerzy kompozytowych poprzez wytworzenie jednorodnych warunków kompresji ceramiki, a także dzięki zmniejszeniu jej fragmentacji po uderzeniu. Badania odporności balistycznej pancerzy prowadzono zgodnie z normą PN-V-87000:2011, NIJ 0101.04 oraz procedurą badawczą opartą na normie NATO STANAG 4569 (AEP-55 Vol.1) w zakresie ochrony przed więcej niż jednym strzałem (multi-hit). Badania balistyczne hybrydowych ceramiczno-polietylenowych kompozytów balistycznych prowadzono w zestawieniu z opracowanymi podstawowymi włóknistymi pancerzami balistycznymi, wykazującymi odporność balistyczną zgodną z poziomem IIIA normy NIJ 0101.04 oraz klasami K2 i O3 wg PN-V-87000:2011.

2

Determination of the Risk of Head and Neck Injuries of the User of Bulletproof Helmets

Landwijt M., Romek R.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 4 (112)

103--108

EN

Introduction of more and more effective body ballistic shields, especially for head, allowed decreasing of the extent of injuries caused by projectiles and fragments. Application of modern materials (aramides, high molecular weight polyethylene) reduced the risk of projectile penetration through the shield, resulting in reduction of contact injuries, head trauma, breaking of skull bones and brain damage caused by penetrating bullet. Standard tests for determination of ballistic resistance of helmets define penetration of a projectile into ballistic shield and deflexion of shell. The energy of shot is partially absorbed by helmet, but it is mostly transmitted to a head, giving it a linear and/or angular acceleration. This phenomenon is a direct cause of inertial trauma. Performed tests, proved that optimisation of ballistic helmet’s construction is a very complex process and it depends on many parameters starting from the shape of a shell ending with fixing-absorbing solutions.

PL

Wprowadzanie coraz doskonalszych osłon balistycznych ciała, przede wszystkim głowy, pozwoliło na zmniejszenie rozległości urazów związanych z działaniem pocisków i odłamków. Zastosowanie nowoczesnych materiałów (aramidy, polietylen o ultra wysokiej masie cząsteczkowej) zminimalizowało ryzyko penetracji pocisków przez osłony, co spowodowało istotne ograniczenie ilości urazów o charakterze kontaktowym urazów głowy, złamań kości czaszki, uszkodzeń mózgu przez penetrujący pocisk. Standardowe badania wyznaczające odporność balistyczną hełmów określają penetrację pocisku w ochronę balistyczną i ugięcie czerepu. Energia postrzału jest częściowo absorbowana przez hełm, ale w znacznej części zostaje przekazana na głowę nadając jej pewne przyspieszenie liniowe i/lub kątowe. Jest to bezpośrednia przyczyna urazu bezwładnościowego. Wykonane badania pokazały, że optymalizacja konstrukcji hełmów balistycznych jest bardzo złożonym procesem, zależnym począwszy od kształtu czerepu po rozwiązania mocująco-amortyzujące.

3

Prediction of the Durability of Composite Soft Ballistic Inserts

Fejdyś M, Cichecka M, Landwijt M, Struszczyk M

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 6 (108)

81--89

EN

The main goal of this research was to develop a method of predicting the durability of soft ballistic inserts made of a high-strength composite based on polyethylene ultra-high molecular weight (UHMWPE) fibres. The research presents a program of tests on the simulated use of composite ballistic inserts elaborated in order to predict the durability as well as changes in the ballistic, physical and mechanical properties occurring due to conditions of use. The research program took the following three procedures of the aging simulation of the ballistic inserts into account: procedure 1 – applying a mechanical load to the insert; procedure 2 – applying a mechanical load along with a temperature cycle to the insert; procedure 3 – applying a mechanical load, temperature cycle and liquid solution simulating human perspiration to the insert. The procedures were verified experimentally by examining inserts made out of soft composite polyethylene Dyneema® SB 21. Also verification by means of the Snedecor’s F-test was carried out. It was shown that the effect of mechanical loading, temperature cycling, and the solution simulating human perspiration influences the progress of degradation of the polyethylene material. The research work included testing new ballistic inserts made of a polyethylene composite, as well as ones subjected to simulation ageing. To investigate the correlation between the natural ageing process and the simulated one, ballistic inserts used under natural conditions for 5, 7, 9 and 13 years were examined. Selected samples were used for the determination of mechanical and ballistic property variation as well as changes in their chemical structure. Changes in the microstructure of the ballistic material were assessed by DSC analysis and infrared spectroscopy (FTIR-ATR).

PL

Głównym celem realizowanych prac było opracowanie metody prognozowania trwałości miękkich wkładów balistycznych wykonanych z wysokowytrzymałego kompozytu na bazie polietylenu o bardzo dużym ciężarze cząsteczkowym(UHMWPE). W artykule przedstawiono program badań symulacji użytkowania kompozytowych wkładów balistycznych, który opracowano celem prognozowania trwałości, a tym samym przewidywania zmian parametrów balistycznych, fizyko-mechanicznych wkładów ochronnych, zachodzących pod wpływem warunków eksploatacji. Wnioskowanie odnośnie zmian stanu technicznego wyrobów balistycznych pod wpływem warunków przechowywania i użytkowania wymagało zweryfikowania opracowanej metodyki badawczej i przeprowadzenia badań uwzględniających metodę przyspieszonego starzenia. W ramach pracy badaniom poddano nowe pakiety balistyczne wykonane z kompozytu polietylenowego, jak również poddane starzeniu laboratoryjnemu. Celem zbadania korelacji między procesami starzenia naturalnego i symulowanego zbadano pakiety balistyczne użytkowane w warunkach naturalnych przez 5, 7, 9 i 13 lat. Dla wytypowanych próbek zostały przeprowadzone badania właściwości mechanicznych i balistycznych oraz zmian ich struktury chemicznej. Zmiany w strukturze materiałów balistycznych oceniono za pomocą metod: analizy termicznej DSC, spektroskopii w podczerwieni (FTIR-ATR).

4

Effect of Accelerated Ageing Conditions on the Protective Properties of Anti-Blow Products

Fortuniak K., Redlich G., Landwijt M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2011

|

Vol. 19, no. 2 (85)

61-64

EN

This article presents research on protective packets of anti-blow vests in use among law enforcement services of the Polish Police. Basic information on the ageing process of polymer plastics are given. Te types of ageing are presented as well as the phenomena causing the process within the plastics. Te approved programme of accelerated ageing tests of the protective packets of anti-blow vests was characterised. Te conditions of the tests were defned as well as the groups of properties to be tested, which are the criteria of the resistance of the test objects to ageing. Te results of the research on the protective properties of anti-blow packets before and afer tests of laboratory ageing are presented. Te results of the research on packets of anti-blow vests afer 10 years of real-time ageing are also presented. A concluding analysis of the research results and impact of ageing processes on the protective properties of the products tested was performed.

5

Composite ballistic shields

Błaszczyk W., Fejdys M., Landwijt M.

Techniczne Wyroby Włókiennicze

|

2009

|

R. 17, nr 2/3

28-32

EN

Institute of Security Technology "MORATEX", as a unit subordinated to the Polish Ministry of Interior and Administration, carries on the works related to developing of products that provide security to the Ministry Services, such as Police, Border Guard, Government Protection Bureau and Fire Brigades. One of such products is composite ballistic shield - the equipment dedicated for direct protection of health and life of the officers taking part in operational actions. The presentation will present the ballistic shields designs from worldwide manufacturers. The design assumptions for the ballistic shield have been prepared in "MORATEX" Institute within the frame of research project "Modern ballistic body armours and covers for transportation means as well as for buildings made on a basis of textile composites". The aspects of: ballistic shield design, ballistic resistance levels, methods of their assaying, screening of materials for designing of the ballistic jacket and the additional equipment parts shall be discussed. The presentation will present important parameters of anufacturing the fibrous composites - a material particularly preferred for applications in making-up.