Как делают бронированное стекло. Пуленепробиваемое стекло. Методы испытаний пулестойких стёкол

7935 0 2

Бронированные окна или как обезопасить свой дом в 21-м веке

Бронированные окна для дома уже начинают переставать быть чем-то уникальным и недоступным. Сегодняшние реалии показывают, что лишь с их установкой можно приобрести уверенность в абсолютной защите собственного жилья. На улице 2016 год, и если вы не хотите стать жертвой современных правонарушителей, то необходимо идти в ногу со временем и быть в курсе новейших методов обеспечения безопасности. Я постараюсь предоставить вам для этого достаточно информации.

Бронирование против решёток

Обладатели оконных решёток могут ответить, что, мол, они уже в достаточной мере позаботились о безопасности своих жилищ, и дорогостоящая бронировка окон им вовсе не нужна. Тогда рекомендую обратить внимание на существенные недостатки использования стальных преград, которых лишены бронированные стёкла:

Наличие уязвимых мест при попытке взлома . Как я уже выше упомянул, нынче на дворе уже 21-й век и злоумышленники иметь на вооружении не только ломик и набор отмычек. Например, для устранения стальных прутьев может быть использован жидкий азот, с помощью которого задача будет решена быстро и бесшумно;

Отсутствие защиты от пуль . Металлическая ячеистая конструкция не остановит пули или мелкие осколки. А мало ли что может происходить на улице? Недавние печальные события в Европе продемонстрировали, что даже самые благополучные районы могут оказаться в эпицентре ситуации с использованием огнестрельного оружия и взрывчатых веществ;

Нарушение панорамного вида . Даже красивые кованые изделия не способны полностью исключить давящее чувство загороженного сталью неба;

Снижение уровня пожарной безопасности . Глухие решётки не только никого не впускают, но также никого и не выпускают, что может сыграть роковую роль при возникновении пожара или иной чрезвычайной ситуации. И даже если использована конструкция распашного типа с замком, то, опять-таки, на поиски ключа также уйдут драгоценные секунды, а то и минуты.

Цена бронированных окон хоть и гораздо выше кованых или решёток, зато они:

Не подвержены взлому доступными большинству грабителей методами;
Защитят не только от проникновения, но и от пуль, и от осколков ;

Никак не повлияют на панорамный вид , так как обладают абсолютной прозрачностью;

Не станут препятствием при необходимости срочного выхода через оконный проём.

Как видите различия весьма существенные, чтобы задуматься о возможности выделения достаточного количества финансовых средств на покупку и установку бронированных стеклопакетов.

Варианты бронирования

Есть два пути:

Покупка и монтаж бронированного стеклопакета ;
Бронирование оконных стекол специальной плёнкой .

Первый, несомненно, более надёжный и позволяет достичь максимальной защищённости, а второй, зато, обойдётся дешевле и может быть даже выполнен своими руками, хотя сам процесс достаточно сложный. Разберу оба:

Бронированный стеклопакет

Для обеспечения абсолютной неприступности вашего оконного проёма, безусловно, необходимо устанавливать полностью бронированное окно, то есть, не ограничиваться усилением прочности одного лишь стекла, а гарантировать и стойкость к механическим воздействиям самой рамы.

Таким образом, можно говорить о двух составляющих всей конструкции:

Многослойное стекло , усиленное поливинилбутиральной плёнкой или заливкой полимеров;

Рама из многокамерного профиля со вставками из калёной стали . При этом внешний вид окна такой же, как и у обычного.

При покупке такого чуда современных технологий поинтересуйтесь, насколько защищены стыки рамы со стеклом, так как они в данной конструкции являются самыми уязвимыми местами и должны перекрываться «начинкой» профилей. В обратном случае уровень защиты всего стеклопакета можно считать неполным.

Ранее стёкла усиливались исключительно заливкой в промежутки между ними полимеров, сейчас большее распространение приобретает использование PVB плёнки. Почему? Для ответа на данный вопрос достаточно сделать сравнительную характеристику некоторых параметров готовых продуктов:

Цветность :

- При PVB гарантирована полная прозрачность без появления каких-либо оттенков в течение десяти лет;
- При заливке полимеров может проявиться желтизна уже в первый эксплуатационный год в результате воздействия ультрафиолета;

Оптические искажения :

При PVB полностью отсутствуют;
При заливке полимеров возможны, если субстанция распределится неравномерно;

Расслоение :

При PVB полностью отсутствует;
При заливке со временем происходит из-за слабого уровня адгезии между полимерами и стеклом;

Потеря защитных функций :

При PVB не происходит минимум десять лет с начала эксплуатации;
При заливке постепенно осуществляется;

Увеличение толщины :

При PVB минимальное;
При заливке ощутимое.

В итоге я для себя сделал вывод, что если и заказывать бронестёкла, то только те, которые усилены поливинилбутиральной плёнкой. Стоимость таких стеклопакетов зависит в первую очередь от класса защиты:

2-ой класс:

3-ий класс:

5-ый класс:

Класс 5а:

6-ой класс:

Класс 6а:

Бронирование стекла плёнкой

Бронирование окон пленкой, как я уже выше отметил, обходится гораздо дешевле. Так, например, если заказать такую услугу в соответствующей фирме, то вам всё с работой обойдётся от 1000 рублей за один квадратный метр, что во много раз дешевле монтажа бронированных стеклопакетов. От снайперов такой барьер, конечно, не спасёт, но вот от взлома и даже осколков вполне.

Вот классификация, демонстрирующая уровень такого способа защиты с учётом толщины стекла, а также толщины и количества плёночных слоёв:

Бронированная пленка на оконные стекла может быть установлена самостоятельно. Задача на первый взгляд выглядит не очень сложной, но на самом деле имеет множество «подводных камней», для успешного преодоления которых необходимо иметь хоть некоторый опыт.

Если у вас есть сомнения насчёт того, сможете вы справиться с бронированием стекла собственными силами или нет, то лучше обратитесь за помощью к квалифицированным специалистам или хотя бы для начала потренируйтесь на маленьком окошке где-нибудь в кладовке или в гараже.
Иначе вы рискуете попросту испортить и сам наносимый материал, стоимость которого начинается от трёхсот рублей за 1 м 2 , и обрабатываемый стеклопакет, что нанесёт вашему семейному бюджету гораздо больший ущерб, чем оплата наёмных услуг.

Сама же инструкция бронирования стекла, которой пользовался я, выглядит так:

Замерил стёкла с помощью рулетки. К полученным данным добавил с каждой стороны по 10 мм для прирезки, но если у вас они будут без рамы, то достаточно будет и 5 мм;

Выполнил расчёты по отношению к рулону, стандартная ширина которого составляет 1524 мм;
На большом столе выполнил точный раскрой полотна;
Приготовил раствор , добавив в пол литра дистиллированной воды несколько капель шампуня;
Приложил нарезанные фрагменты плёнки к стёклам , проверив соответствие. В случае положительного результата приступил к дальнейшим операциям;
Нанёс замешанный раствор на стекло и тщательно вычистил его скребком от грязи , после чего специальной смывкой удалил остатки инородных частиц с гладкой поверхности;

Повторил процедуру несколько раз, добившись абсолютной чистоты. Дело в том, что попадание мельчайшей крупинки в промежуток между плёнкой и стеклом может испортить всю работу;
Смочил первый фрагмент покрытия с обеих сторон для предотвращения попадания пыли на клеящий слой и снял с него лавсан;
Затем снова нанёс раствор на сторону с клеем и приложил её к стеклу ;
Внешнюю сторону также обработал приготовленной жидкостью, после чего жёлтым ракелем выгнал всю воду из-под плёнки ;

Подрезал излишки краёв острым ножом;
Удалил остатки ;
Оставил покрытие высыхать. В этот период происходит настолько сильное соединение плёнки со стеклом на молекулярном уровне, что они становятся одним целым.

В зависимости от толщины нанесённого материала меняется и время его полного высыхания:

Заключение

Металлические, деревянные и даже пластиковые бронированные окна станут для вашего дома надёжной гарантией его безопасности. Если же их стоимость слишком высока для вашего семейного бюджета, то можно остановиться на бронировании стёкол с помощью нанесения специальной защитной плёнки. Это выйдет гораздо дешевле и также сможет обеспечить вполне достойный уровень защиты.

Видео в этой статье содержит дополнительную информацию, касающуюся рассмотренной темы. Если же у вас возникнут дополнительные вопросы, то задайте их в комментариях.

При подготовке статьи использовался материал с сайта roststeklo.ru

Несложно представить линию фронта, будучи даже в условиях современного «цивилизованного» мира. Опасных зон, где приходится уклоняться от пуль, существует в этом мире немало. В таких условиях требуется специальная помощь, которую современные технологии готовы предложить. Однако не только от пули снайпера может потребоваться защита, но также в иных случаях, когда становится актуальной необходимость рассеивать энергию движения. В любом случае, идея пуленепробиваемого стекла видится вполне подходящей. Поэтому рассмотрим (на всякий «пожарный»), что представляет собой пуленепробиваемое , как производится и другие моменты.

Каждому когда-то приходилось ловить быстро летящий в воздухе мяч. Хитрость этого простого способа гашения энергии заключается в том, когда по вектору движения летящего объекта рука смещается, мягко останавливая летящий мяч.

Тем самым уменьшается сила препятствия (руки). В результате удар мячом воспринимается совершенно безболезненно. Выражаясь научным языком — сила мяча, воздействующая на ладонь руки, равна моменту скорости движения.

Проход пули сквозь обычное стекло неизбежно сопровождается разрушением последнего. Причём пуля не утрачивает никакой энергии движения в этом случае сопротивления

Однако в отличие от ладони руки, кусок стекла не обладает свойствами синхронного перемещения. Если произвести выстрел из огнестрельного оружия по куску , становится очевидным, что этот предмет не в состоянии сгибаться и поглощать энергию.

В итоге стекло попросту разрушается, а пуля преодолевает препятствие практически без потери импульса. Вот почему обычное стекло не способно защищать от пуль, и в таких случаях, требуется пуленепробиваемая конструкция, более эффективная в плане поглощения энергии движения.

Принцип действия пуленепробиваемого стекла

Обычное и пуленепробиваемое стекло – это два совершенно разных предмета. Во всяком случае, отличается одна конструкция от другой кардинально. Между тем пуленепробиваемое стекло не является полностью пуленепробиваемой конструкцией. Ограничения, конечно же, существуют, так как существует различное по силе отдачи огнестрельное оружие.

Примерно такой выглядит структура усиленного стекла, которая уже трудно поддаётся разрушению пулям достаточно большого калибра, выпущенным из огнестрельного оружия высокой мощности

Пуленепробиваемое стекло составляется из нескольких слоёв прочного прозрачного материала с «прослойками», изготовленными на основе различных видов пластиков. Некоторые конструкции пуленепробиваемых стекол содержат последний внутренний слой, сделанный из поликарбоната (жёсткий тип пластика) или пластиковой плёнки.

Этим слоем предотвращается эффект «откола» (когда осколки стекла или пластика откалываются от удара пули). Такой «сэндвич» слоёв называется ламинатом. Своеобразный пуленепробиваемый ламинат на порядок толще обычного стекла, но при этом имеет относительно небольшой вес.

Энергопоглощающее свойство конструкции

Когда пуля поражает пуленепробиваемое стекло, ударная на существующие слои. Поскольку энергия распределяется между различными слоями пуленепробиваемого стекла и пластика прослоек, распространение силы происходит на большой площади, что сопровождается быстрым поглощением энергии.

Эффект на пуленепробиваемом стекле самой простой конфигурации, полученный от удара пули, выпущенной из пистолета с малого расстояния. Как видно на картинке, структура получила повреждения, но не разрушилась и не пропустила пулю

Движение пули замедляется до такого уровня энергии, когда силы преодолеть преграду полностью утрачиваются и не способны нанести значительный урон. Пуленепробиваемые стеклянные панели, конечно же, повреждаются, но пластиковые слои не позволяют разрушаться панелям на мелкие осколки. Поэтому пуленепробиваемое стекло следует рассматривать, скорее, как энерго-поглощающий объект, чтобы ясно понимать действие этого защитного устройства.

Как изготавливается пуленепробиваемое стекло?

Традиционное исполнение пуленепробиваемого стекла, как уже отмечалось, представлено чередующимися стеклянными панелями (толщина 3–10 мм) и пластиком. При этом пластик присутствует в виде тонкой плёнки (толщина 1-3 мм), изготовленной на основе поливинилбутираля (ПВБ). Современные прочные виды пуленепробиваемого стекла представляют подобного рода «сэндвич», содержащий:

акриловое стекло,
ионопластичный полимер (например, SentryGlas),
этиленвинилацетат или поликарбонат.

При этом толстые слои стекла и пластика разделены более тонкими плёнками из различных пластичных материалов, подобных поливинлбутиролю или полиуретану.

Структура трёхслойной конструкции из ряда первых изделий: 1, 2 – обычное стекло; 3 – поливинилацетатная смола, смешанная с пластификатором поликарбонат гликоля

Для того чтобы изготовить простое пуленепробиваемое стекло на основе ПВБ, тонкую плёнку ПВБ помещают между более толстым стеклом, формируя таким способом ламинат. Сформированный ламинат нагревается и сжимается до момента начала плавления пластика, благодаря чему со стеклянной панелью.

Как правило, этот процесс выполняется в условиях вакуума, чтобы предотвратить попадание воздуха между слоями. Проникновение воздуха внутрь прослойки способствует ослаблению конструкции ламината, оказывает влияние на оптические свойства (искажает проходящий свет).

Затем устройство помещается в автоклав и доводится до полной готовности в условиях более высокой температуры (150°C) и давления (13-15 АТИ). Основная сложность этого процесса заключается в обеспечении правильного слипания слоёв пластика и стекла. Необходимо убрать воздух из пространства между слоями, исключить возможную деформацию пластика от перегрева и превышения давления.

Где используется пуленепробиваемое стекло?

Продукт изготавливается многообразием форм и размеров, что позволяет обеспечить различные уровни защиты применительно к чрезвычайным ситуациям. Чаще всего использование пуленепробиваемых стекол видится характерным явлением в банковской сфере.

Кассовые помещения обычно комплектуются пуленепробиваемыми , а также применяются пуленепробиваемые ящики обмена документами и деньгами.

Защита банковских касс многослойной стеклянной структурой обеспечивает повышенный уровень безопасности. Это одна из тех сфер, где пуленепробиваемые конструкции используются достаточно часто

Качество защиты зависит от толщины изделия. Чем толще стекло (чем больше слоёв), тем лучше обеспечивается поглощение энергии, соответственно, возрастает уровень защиты. Базовое пуленепробиваемое стекло имеет толщину 30-40 мм, но при необходимости этот параметр допустимо увеличить вдвое.

Единственная проблема — увеличение толщины пуленепробиваемого стекла неизбежно приводит к увеличению веса. Возможно, это незначительная проблема для оснащения кассы банка, но становится существенной проблемой, к примеру, в случае производства пуленепробиваемого остекления .

Увеличение толщины пуленепробиваемого стекла также приводит к снижению фактора прозрачности, поскольку свет «приглушается» дополнительными слоями конструкции. Иногда такая конструкция создаёт дополнительные сложности, например, в машине, когда пуленепробиваемое стекло ухудшает водителю обзорную видимость.

Уже давно бронированное стекло стало неотъемлемым элементом защиты дома, витрин магазинов, автомобилей от злоумышленников или от вооруженного нападения. Такой элемент конструкции очень часто называют прозрачной броней. Бронированные стекла нашли широкое применение и в жизни обычного человека, и в силовых и охранных структурах. Их значение в современном мире нельзя недооценить.

Конструкция бронированных окон

Бронированные стекла представляют собой светопрозрачные изделия, защищающие людей и материальное имущество, ценности от кражи, поражения, порчи, а также оберегающие от проникновения в помещение снаружи через оконный проем. В состав таких изделий входят два элемента:

Бронированное стекло. Представляет собой несколько слоев прозрачных стекол, которые склеены между собой полимерным материалом, отвердевающим под солнечными лучами. Чем больше толщина изделия, тем выше уровень защиты.
Рама. Изготавливается из алюминиевого или стального профиля, очень редко из дерева. Для придания системе защитных свойств она усиливается пластинами из термоупрочненной стали. Такие накладки должны надежно перекрывать стык рамы и стекла.

Масса готовых бронированных конструкций может составлять более 350 кг на один квадратный метр. Это в десять раз больше, чем вес обычного стеклопакета. Чтобы компенсировать массу, оснащаются электроприводами.

Виды бронированных стекол

Бронированное стекло классифицируют по способности стойко противостоять определенному типу разрушающего воздействия.

Согласно этому критерию все конструкции можно определить в несколько групп:

Окна, обладающие антивандальной защитой.
Изделия, устойчивые к взлому.
Конструкции, защищающие от огнестрельного оружия.

В отдельную группу выносят автомобильные защитные конструкции, так как к ним предъявляются особые требования. бронированных стекол и требования к их изготовлению определены ГОСТ 51136-97 и ГОСТ 51136-2008. Каждый тип прозрачной защиты устанавливается для защиты в конкретных условиях.

Антивандальные стекла

Антивандальные окна защищают людей от осколков при попытке злоумышленниками разбить его. Они представляют собой многослойный стеклопакет с воздушной камерой, где наклеена специальная на стекло. Пленка, в свою очередь, изготавливаются из пластика толстого сечения. Осколки «приклеиваются» к ней, благодаря чему они не разлетаются в разные стороны.

Применяются подобные конструкции чаще всего на коммерческих объектах и в частном секторе для защиты как окон, так и дверей, а также выставочных витрин. Согласно ГОСТу они делятся на три класса - от А1 до А3, каждый из которых отличается стойкостью к ударному воздействию определенной силы.

Взломоустойчивые стекла

Взломоустойчивое бронированное стекло отличается от антивандальной разновидности лишь стойкостью к разрушающему воздействию. Такое изделие обеспечивает защиту от многократных ударов кувалдой или молотком, способно выдержать таран автомобилем. Чаще всего такие конструкции применяются для защиты банковских учреждений, магазинов, заведений с большим оборотом денежных средств, а также стеллажей для хранения наркотических препаратов.

Согласно отечественным стандартам, в зависимости от того, какое количество ударов способно выдержать взломоустойчивое стекло, ему присваивается класс защиты от Б1 до Б3. Чем большее количество ударов тупым или острым предметом выдерживает конструкция, тем выше класс.

Пулестойкие стекла

Пуленепробиваемое стекло обеспечивает защиту от сквозного пробития пулями или их осколками. Они представляют собой усиленные многослойные конструкции, скрепленные специальным полимерным материалом. Устанавливаются подобные конструкции на объектах, где высок риск вооруженного нападения: в отделениях МВД, на постах охраны, контрольно-пропускных пунктах и в иных подобных местах.

Пулестойкие стекла делятся на классы защиты от В1 до В6а. Испытания конструкций проводятся различными типами огнестрельного оружия - от пистолета Макарова и автомата Калашникова до снайперской винтовки Драгунова. В ходе испытаний применяются пули различной массы и со стальным, термоупрочненным либо специальным сердечником.

Бронированные стекла для автомобиля

В автомобиль устанавливаются усиленные боковые задние и лобовые стекла. Их главной отличительной чертой является срок службы. Если стандартное бронированное окно способно прослужить несколько десятков лет, то продукция для автомобиля служит не более 5-6 лет. Связано это с характером нагрузок, которым подвергаются стекла ежедневно.

Такие светопрозрачные бронированные элементы представляют собой многослойной стеклопакет, который дополнительно усилен противоударной пленкой. Некоторые из них кроме защиты от разлетающихся осколков оберегают от ультрафиолетового излучения. Часто лобовые стекла покрывают более толстой пленкой, нежели боковые и задние.

В один из дней 1903-го года французский химик Эдуард Бенедикт готовился к очередному эксперименту в лаборатории - он не глядя протянул руку за чистой колбой, стоявшей на полке в шкафу, и уронил ее. Взяв метлу и совок чтобы убрать осколки, Эдуард подошел к шкафу и обнаружил с удивлением, что колба хоть и разбилась, но все ее фрагменты остались на месте, их соединяла друг с другом какая-то пленка. Химик позвал лаборанта - тот был обязан мыть стеклянную посуду после опытов - и попытался выяснить, что было в колбе. Оказалось, что эта емкость использовалась несколько дней назад в ходе экспериментов с нитратом целлюлозы (нитроцеллюлозой) - спиртовым раствором жидкого пластика, небольшое количество которого после испарения спирта осталось на стенках колбы и застыло пленкой. А поскольку слой пластика был тонок и достаточно прозрачен, лаборант решил, что емкость пуста.

Спустя пару-тройку недель после истории с не разлетевшейся на осколки колбой, Эдуарду Бенедикту попалась на глаза заметка в утренней газете, в которой описывались последствия лобовых столкновений нового в те годы вида транспорта - автомобилей. Ветровое стекло разлеталось осколками, нанося водителям множественные порезы, лишая зрения и нормальной внешности. Фотографии пострадавших произвели на Бенедикта тягостное впечатление и тут он вспомнил о «небьющейся» колбе. Бросившись в лабораторию, следующие 24 часа своей жизни французский химик посвятил созданию небьющегося стекла. Он наносил нитроцеллюлозу на стекло, сушил слой пластика и бросал композит на каменный пол - снова, снова и снова. Так Эдуард Бенедикт изобрел первое стекло-триплекс.

Многослойное стекло

Стекло, образованное несколькими слоями из силикатного или органического стекла, соединенными особой полимерной пленкой, называется триплексом. В качестве полимера, соединяющего стекла, обычно используется поливинилбутираль (PVB). Существует два основных способа производства многослойного стекла триплекс - заливной и ламинационный (автоклавный или вакуумный).

Технология заливного триплекса . Листы нарезаются по размерам, при необходимости им придается изогнутая форма (выполняется моллирование). После тщательно очистки поверхностей стекла укладываются друг на друга с тем, чтобы между ними оставался просвет (полость) высотой не более 2 мм - дистанция фиксируется с помощью особой резиновой полосы. Совмещенные листы стекла выставляются под углом к горизонтальной поверхности, в полость между ними заливается поливинилбутираль, резиновая вставка по периметру препятствует его вытеканию. Чтобы достичь равномерности полимерного слоя, стекла помещают под пресс. Окончательное соединение листов стекла за счет отверждения поливинилбутираля происходит под ультрафиолетовым излучением в специальной камере, внутри которой поддерживается температура в диапазоне от 25 до 30 о С. После формирования триплекса, из него извлекается резиновая лента и производится обточка кромки.

Автоклавная ламинация триплекса . После резки листов стекла, обработки кромок и моллирования, они очищаются от загрязнений. По окончании подготовки листов флоат-стекла, между ними укладывается PVB пленка, сформированный «сэндвич» помещается в пластиковую оболочку - в вакуумной установке из пакета полностью выводится воздух. Окончательное соединение слоев «сэндвича» происходит в автоклаве, под давлением 12,5 бар и температурой 150 о С.

Вакуумная ламинация триплекса . По сравнению с автоклавной технологией, вакуумная триплексация выполняется при меньших давлении и температуре. Последовательность рабочих операций у них схожа: нарезка стекла, придание изогнутой формы в моллирующей печи, обточка кромок, тщательная чистка и обезжиривание поверхностей. При формировании «сэндвича» между стеклами помещается этиленвинилацетатная (EVA) или PVB пленка, затем их помещают в вакуумную машину, предварительно уложив в пластиковый мешок. Спаивание стеклянных листов происходит именно в этой установке: откачивается воздух; «сэндвич» нагревается до максимальных 130 о С, происходит полимеризация пленки; триплекс охлаждается до 55 о С. Полимеризация выполняется в разреженной атмосфере (- 0,95 бар), при снижении температуры до 55 о С давление в камере выравнивается до атмосферного и, как только температура многослойного стекла составит 45 о С, формирование триплекса завершается.

Многослойное стекло, созданное по заливной технологии, более прочное, но менее прозрачное, чем ламинированный триплекс.

Из стеклянных сэндвичей, выполненных по одной из триплекс-технологий, создаются лобовые стекла автомашин, они необходимы для остекления высотных зданий, в построении перегородок внутри офисов и жилых домов. Триплекс популярен у дизайнеров - изделия из него являются неотъемлемым элементом стиля модерн.

Но, несмотря на отсутствие осколков при ударе по многослойному «сэндвичу» из силикатного стекла и полимера, пулю он не остановит. А вот рассмотренные ниже триплекс-стекла сделают это вполне успешно.

Бронированное стекло - история создания

В 1928 году немецкие химики создают новый материал, немедленно заинтересовавший авиаконструкторов - плексиглас. В 1935 году руководителю НИИ «Пластмасс» Сергею Ушакову удалось достать в Германии образец «гибкого стекла», советские ученые занялись его исследованием и разработкой технологии серийного производства. Спустя год производство органического стекла из полиметилметакрилата было начало на заводе «К-4» в Ленинграде. Одновременно были начаты эксперименты, направленные на создание бронированного стекла.

Закаленное стекло, созданное в 1929 году французской компанией SSG, в середине 30-х годов под названием «сталинит» выпускалось в СССР. Технология закалки заключалась в следующем - листы самого обычного силикатного стекла нагревались до температур в диапазоне от 600 до 720 о С, т.е. выше температуры размягчения стекла. Затем лист стекла подвергался быстрому охлаждению - потоки холодного воздуха за несколько минут понижали его температуру до 350-450 о С. Благодаря закалке стекло получало высокие прочностные свойства: сопротивляемость удару возрастала в 5-10 раз; прочность на изгиб - не менее чем в два раза; термостойкость - в три-четыре раза.

Однако, несмотря на высокую прочность, «сталинит» не годился для моллирования с целью формирования фонаря кабины самолета - закалка не позволяла его гнуть. Кроме того закаленное стекло содержит в себе значительное количество зон внутреннего напряжения, легкий удар по ним приводил к полному разрушению всего листа. «Сталинит» нельзя резать, обрабатывать и сверлить. Тогда советские конструкторы решили комбинировать пластичное оргстекло и «сталинит», превратив их недостатки в достоинство. Предварительно формованный фонарь самолета покрывался небольшими плитками из закаленного стекла, клеем служил поливинилбутираль.

Вхождение бывших советских республик в капитализм с началом 90-х годов резко повысило спрос на защиту бронированным стеклом автомашин инкассаторов и пунктов обмена валюты. Одновременно возникла потребность в «прозрачной броне» для легковых автомобилей бизнесменов. Поскольку производство настоящего бронестекла было дорогим, как и конечная продукция, ряд фирм наладили выпуск имитации бронированного стекла - это был триплекс довольно посредственного качества, полимеризация пленочного PVB выполнялось в ускоренном режиме, с применением ультрафиолетового облучения. Готовая продукция была способна выдержать пистолетную пулю с дистанции 5 метров, т.е. соответствовала лишь 2-му классу защиты (всего их шесть). Массивные бронированные стекла такого типа плохо выдерживали температурные перепады более +20 и ниже -22 о С - уже через полгода слои триплекса частично расслаивались, их и без того невысокая прозрачность серьезно снижалась.

Прозрачная броня

Современное бронестекло, также называемое прозрачной броней, представляет собой многослойный композит, образованный листами силикатного стекла, оргстекла, полиуретана и поликарбоната. Также в состав бронированного триплекса могут входить кварцевое и керамическое стекло, синтетический сапфир.

Европейские производители бронестекол выпускают в основном триплекс, состоящий из нескольких «сырых» флоат-стекол и поликарбоната. К слову, незакаленное стекло в среде компаний, выпускающих прозрачную броню, называется «сырым» - в триплексе с поликарбонатом применяется именно «сырое» стекло.

Лист поликарбоната в таком многослойном стекле устанавливается на сторону, обращенную внутрь защищаемого помещения. Задача пластика заключается в гашении колебаний, вызванных ударной волной при столкновении пули с бронестеклом, чтобы избежать образования новых осколков в листах «сырого» стекла. Если поликарбонат в составе триплекса отсутствует, то ударная волна, движущаяся перед пулей, разобьет стекла еще до фактического ее соприкосновения с ними и пуля беспрепятственно пройдет через такой «сэндвич». Недостатки бронестекол с поликарбонатной вставкой (равно, как и с любым полимером в составе триплекса): значительный вес композита, особенно по классам 5-6а (достигает 210 кг за м 2); низкая стойкость пластика к абразивному износу; отслоение поликарбоната со временем из-за температурных перепадов.

Кварцевое стекло . Производится из оксида кремния (кремнезема) природного происхождения (кварцевого песка, горного хрусталя, жильного кварца) или искусственно синтезированной двуокиси кремния. Обладает высокой термостойкостью и светопропусканием, его прочность выше, чем у силикатного стекла (50 H/мм 2 против 9,81 H/мм 2).

Керамическое стекло . Выполняется из оксинитрида алюминия, разработано в США для нужд армии, запатентованное название - ALON. Плотность этого прозрачного материала выше, чем у кварцевого стекла (3,69 г/см 3 против 2,21 г/см 3), прочностные характеристики также высоки (модуль Юнга - 334 ГПа, средний предел напряжения при изгибе - 380 МПа, что практически в 7-9 раз превышает аналогичные показатели стекол из оксида кремния).

Искусственный сапфир (лейкосапфир) . Представляет собой монокристалл из оксида алюминия, в составе бронестекла придает триплексу максимальные прочностные свойства из возможных. Некоторые его характеристики: плотность - 3,97 г/см 3 ; средний предел напряжения при изгибе - 742 МПа; модуль Юнга - 344 ГПа. Недостаток лейкосапфира заключается в его значительной стоимости из-за высоких производственных энергозатрат, потребностей в сложной механической обработке и полировке.

Химически упрочненное стекло . «Сырое» силикатное стекло погружают в ванну с водным раствором фтороводородной (плавиковой) кислоты. После химической закалки стекло становится в 3-6 прочнее, его ударная вязкость возрастает шестикратно. Недостаток - прочностные характеристики упрочненного стекла ниже, чем у термически закаленного.

Рама для бронированного стекла

Применение бронированного триплекса в остекление еще не означает, что перекрытый им проем будет пуленепробиваемым - необходима рама специальной конструкции. Она создается в основном из металлических профилей, чаще всего алюминиевых. В пазы, расположенные вдоль линии стыка триплекса и рамного профиля, устанавливаются накладки из стали, защищающие наиболее слабое место в бронированной оконной конструкции от удара или контакта с пулей.

Защитные бронированные накладки также можно устанавливать снаружи рамной конструкции, однако это снизит эстетические характеристики окна. Для достижения максимального уровня защиты рамы могут быть выполнены целиком из стального профиля (накладки в этом случае не нужны), но они станут очень громоздки и обойдутся дорого.

Вес бронированного окна часто превышает 300 кг на м 2 , выдержать его способен не каждый строительно-конструкционный материал. Поэтому монтаж бронированной оконной конструкции допустим лишь для железобетонных и кирпичных стен. Открыть створку бронированного окна ввиду ее высокого веса непросто, для этой цели используются сервоприводы.

Пулестойкое стекло — многослойная конструкция, состоящая из нескольких стекол М1 и нескольких слоев полимерной фотоотверждаемой композиции. В зависимости от требуемого класса защиты, конструкция может быть как с плёнкой, так и без неё. Такая структура конструкции обеспечивает защиту от пуль, выпущенных из разного вида оружия, в зависимости от требуемого класса защиты.

Конструкция бронестекла является прозрачной и обеспечивает защиту по классам В1, В2, В3, В4, В5 (1, 2, 3, 4 и 5 класс пулестойкости) по ГОСТ Р 51136-2008 одновременно пропуская свет. Подходит как для внутреннего, так и для внешнего остекления.

Возможна комплектация стеклопакета для сохранения температурного режима.

Бронестекло — гарантия безопасности, оно создано для того, чтобы охранять людей и их собственность. Именно поэтому особенно важно, чтобы стекло было отличного качества. Нужно быть уверенным в том, что вы и ваше имущество полностью защищены. Первый, второй, третий, четвертый, пятый или шестой класс защиты бронестекла выбирают исходя из условий и пожелания заказчика.

Область использования бронестекла

пункты обмена валюты;
места выдачи денег в кассах крупных организаций, предприятий;
внутренние посты охраны в банках, ювелирных магазинах, тирах;
рабочие места операторов автозаправочных станций;
рабочие места кассиров банков, работающих в операционных залах;
рабочие места сотрудников дежурных частей органов внутренних дел;
оборудования банков и инкассаторских машин;
другие здания, сооружения и объекты, которые необходимо защитить от взлома, ударов и обстрелов.

Стеклопакеты из многослойного бронированного стекла, изготовленные с использованием зеркальных, тонированных стекол различных цветов, имеют уникальные свойства, обеспечивающие не только защиту помещения от ударов и обстрелов, но и снижающие теплопотери в холодное время года, защищающие от вредного воздействия солнечных лучей и шума.

Зеркало, изготовленное из многослойного стекла, наряду с высокими прочностными характеристиками и эстетическими свойствами, обеспечивает длительное и безопасное его использование в помещениях с повышенной влажностью (в ванных комнатах и бассейнах).

Бронированное стекло многослойное защитное (бронестекло) предназначено для использования на транспортных средствах, в административных и жилых зданиях, где есть необходимость в защите жизни человека и материальных ценностей.

Характеристики пулестойкого стекла

Характеристики пуленепробиваемого стекла соответствуют ГОСТ Р 51136-2008 «Стёкла защитные многослойные». Общее светопропускание стекла составляет не менее 70 %. Стекло должно быть тепло- и влагостойким, выдерживать температуру 60 °С и влажность 95 %. Его морозостойкость составляет минус 40 °С.

Защитная способность бронестекла зависит от его толщины. Стекло толщиной 37 мм задерживает пули ПС-43 калибра 7,62 мм от АКМ. Согласно сертификату, выданному Госстандартом России, такое стекло соответствует третьему классу защиты и, кроме того, способно задержать пули от пистолетов ПМ, ТТ, автомата АК-74 и осколки от ручных гранат РГД-5, Ф-1 и РГ-42.

Бронестекло обладает защитными свойствами

выдерживает многократный удар свободно падающего тела;
устойчиво к пробиванию;
выдерживает воздействие огнестрельного оружия (пистолеты ПМ, ТТ, автомата АКМ, винтовка СВД) и препятствует сквозному проникновению поражающего элемента.

Технологии производства бронированного стекла

Для изготовления пуленепробиваемого стекла используются плоские или гнутые полированные заготовки толщиной от 5 до 10 мм. Для того чтобы повысить прочность, их склеивают между собой в определенной комбинации. В качестве скрепляющих материалов используется поливинилбутиральная плёнка. Затем на внутреннюю поверхность стекла наклеивается слой, защищающий от поражения вторичными осколками стекла. Таким образом получается не только необычайно прочное, но и безосколочное стекло.

Защитная плёнка в бронированном стекле

Защитная плёнка обладает очень высокой прочностью к поперечному растяжению. При нанесении на стекло она придает ему те же свойства: очень сильно ослабляет поперечные к поверхности стекла деформации, в том числе микроколебания. При возникновении даже малого поперечного отклонения вязкая полимерная плёнка быстро возвращает стекло (обеспечивая упругие деформации) к обычному положению. Конечно, достаточно сильный удар может отклонить стекло с плёнкой от недеформированного положения на расстояние, необходимое для того, чтобы хрупкое стекло все-таки разбилось. Но при этом оно остается на месте, приклеенное к защитной плёнке.

Свойства защитной плёнки бронестекла

укрепление стекла — при не слишком сильных ударах стекло не разбивается (при ударе мягким телом, ногой, камнем или бутылкой);
безосколочность — плёнка предотвращает попадание осколков в помещении даже когда стекло все-таки разбивается (поэтому защитная плёнка наносится на бронированные окна с тыльной стороны);
защита от проникновения — сохранение целостности окна (даже после разбивания) предотвращает попадание злоумышленника внутрь помещения, обеспечивая защиту аналогичной решёткам;
практически полностью исключается возможность прослушивания путём снятия звуковых колебаний со стекла специальной аппаратурой;
шумоизолирующие свойства (звук попадает в помещение через окно за счёт механических колебаний стекла, ретранслирующего уличный шум);
хорошо поглощает ультрафиолет, сохраняя интерьер от выгорания и обеспечивая защиту от одного из видов теплопередачи. В итоге повышается тепловая изолированность помещения от внешней среды и как следствие, уменьшаются расходы на обогрев помещения зимой и охлаждение летом;
при схожих защитных качествах, стекла с защитной плёнкой можно выбить с внутренней стороны помещения.

Требования при установке пулестойкого остекления

Защитные панели должны иметь класс устойчивости не ниже класса устойчивости применяемого защитного остекления. Для класса B1 (П1) панели должны выполняться из листовой стали толщиной не менее 6 мм. Для класса B3 (П3) – из листов бронесплава толщиной не менее 4,57 мм.

Лотки для передачи денег или документов, отверстия для ведения переговоров должны иметь конструкцию, исключающую проникновение пули в защищаемую зону при выстреле извне.

Вертикальные опоры должны быть надежно закреплены на уровне потолка и пола. Горизонтальные элементы конструкции должны быть надежно закреплены в каждом соединении и по возможности крепиться к стенам.

Двери в защищаемую зону должны обеспечивать тот же уровень защиты, что и применяемое пулестойкое остекление. Кроме того, они должны открываться наружу и оснащаться самонезапирающимся замком.

Любое окно в защищаемой зоне должно быть защищено пулестойким остеклением того же класса, что и установленное внутри помещения.

Методы испытаний пулестойких стёкол

Сущность этого метода состоит в определении устойчивости многослойного стекла к воздействию определенных видов огнестрельного оружия. Испытания проводят на трёх образцах многослойного стекла размером 500×500 мм. Чертят равносторонний треугольник в центре испытываемого образца с длиной сторон 120 мм. Производят три выстрела по вершинам этого треугольника. Стекло считают выдержавшим испытание при отсутствии сквозного пробития.

Требования к испытанию бронестекла

образец для испытаний устанавливается в жёсткую раму с зажимными приспособлениями;
жёсткая рама не должна перемещаться под воздействием удара пуль;
испытываемый образец должен быть установлен перпендикулярно направлению движения пули;
все четыре края стекла должны быть равномерно зажаты, ширина зажима должна составлять (30±5) мм, при этом площадь мишени должна быть не менее 440×440 мм;
усилия зажатия должны предотвращать смещение образца во время испытаний, при этом не должны возникать напряжения, оказывающие влияние на результат.

Сзади испытываемого образца устанавливают ящик-накопитель осколков, который представляет собой камеру, служащую для сбора осколков стекла, отделяющихся от задней поверхности испытываемого образца и пули, прошедшей сквозь испытываемый образец.

Устройство измерения скорости пули представляет собой электронную систему, которая измеряет время пролёта пули между двумя датчиками - мишенями, расположенными на фиксированном расстоянии 300500 мм по траектории полёта пули. При пролёте пули через первый датчик-мишень формируется импульс, который включает частотомер, подсчитывающий количество импульсов, вырабатываемых высокочастотным генератором устройства. При пролёте пули второго датчика-мишени подачу импульса прекращают. Скорость пули определяют расчётным путём. Скорость пули измеряют на расстоянии не более 2,5 м перед испытываемым образцом. Погрешность измерения не должна быть более 1,0 м/с.

При попадании пули в преграду происходит повреждение пули и самого материала защиты: огромная кинетическая энергия движения пули гасится за счёт деформации сжимающегося и разрываемого ею материала (неупругие деформации). Большинство пуль (для автоматов или винтовок) содержат очень прочный тяжелый стальной сердечник, после сплющивания оболочки проникающий глубоко внутрь материала.

Для чистоты проведения испытаний за испытуемым образцом располагают лист тонкой металлической фольги, по повреждениям которого можно определить результаты испытаний. Класс защиты зависит не только от средства поражения, но и от выбранного патрона и пули.

Проведение испытания бронестекла

оружие и боеприпас выбирают в соответствии с классом защиты, для которого многослойное стекло должно быть испытано;
перед проведением испытаний производится несколько предварительных выстрелов для определения соответствия фактической скорости удара допустимой;
образец устанавливают в раме атакуемой стороной к оружию;
производят три выстрела по испытываемому образцу в соответствии с условиями испытаний. Определяют скорость удара и расстояние между центрами трёх ударов с точностью до 1 мм;
осматривают испытываемый образец на наличие сквозных отверстий;
проверяют наличие фрагментов и осколков стекла, отделившихся от задней поверхности испытываемого образца в ящике - накопителе осколков;
характер поражения контролируют после каждого выстрела по состоянию контрольного экрана и тыльной стороны образца;
прострелом считают сквозное пробивание образца пулей или ее осколком;
стекло считают выдержавшим испытания, если отсутствует пробитие контрольного экрана пулей или осколками стекла.

Классификация бронестекла по стойкости к воздействию пуль

Класс защиты стекла	Вид Оружия	Наименование и индекс патрона	Тип сердечника пули	Масса пули, г	Скорость пули, м/с	Дистанция обстрела
В1 — Первый класс защиты	Пистолет Макарова (ПМ)	9 мм пистолетный патрон 57-Н-181 7.62 мм	Стальной	5,9	315±10	5
В2 — Второй класс защиты	Пистолет Токарева (ТТ)	пистолетный патрон 57-Н-132С или 57-Н-134С	Стальной	5,5	420±10	5
В3 — Третий класс защиты	Автомат АК-74	5,45 мм патрон с пулей 7Н10	Стальной термо-упрочненный	3,5	880±10	5-10
В4 — Четвертый класс защиты	Автомат АКМ	7,62 мм патрон с пулей 57-Н-231	Стальной термо-упрочненный	7,9	715±10	5-10
В5 — Пятый класс защиты	Снайперская винтовка (СВД)	7,62 мм патрон СТ-2М	Стальной термо-упрочненный	9,6	825±10	5-10
В6 — Шестой класс защиты	Снайперская винтовка (СВД)	7,62 мм патрон БЗ-32	Стальной	10,4	820±10	5-10

Видео о бронированных стеклах

Видео по пуленепробиваемым стеклам снято по заказу программы "Как это работает".

Категории

Выбор редакции