3. Оценка показателей бронезащиты по статистическим результатам испытаний: предельная скорость поражения, средняя скорость поражения.

Рис. 1 – Схема установки для исследования динамических (баллистических) свойств материалов спроектированной в НПО специальных материалов: I – легкогазовая пневматическая пушка или огнестрельное оружие; II – вакуумная защитная камера; III – лазерный дифференциальный двухканальный интерферометр для измерения скорости движения тыльной поверхности (деформации) мишени и разлета осколков мишени и ударника в процессе соударения.

Элементы установки: 1 – образец-мишень, 2 – ударник, 3 – поддон (поршень), разгоняющий ударник, 4 – ствол легкогазовой пушки калибром до 34 мм, 5 – мембрана, 6 – устройство для прорыва мембраны газовой камеры высокого давления (150 атм.), 7 – камера высокого давления, 8 – камера низкого давления для привода устройства 6, 9 – контакты устройства запуска (датчики движения тыльной поверхности мишени), 10 – линия задержки устройства запуска, 11 – формирователь импульсов измерителя скорости ударника, 12 – частотомер, 13 – делительное зеркало.

Ударник (2) в стволе легкогазовой пушки (4) разгоняется поршнем (3), внешний диаметр которого совпадает с калибром ствола пушки. При этом скорость ударника определяется давлением воздуха в камере высокого давления (8) и расстоянием разгона. Выстрел осуществляется за счет прорыва мембраны (5) в легкогазовой пушке специальным устройством (6). Скорость поршня с ударником оценивают фиксированием времени последовательного прохождения ударника расстояния между двумя фотодатчиками (ФД1 и ФД2).

Ударник разрушается в процессе взаимодействия с мишенью. После столкновения с мишенью движущиеся ударник и фрагменты мишени улавливаются с помощью специального материала. Лазерный дифференциальный двухканальный интерферометр фиксирует инфракрасное изображение тыльной поверхности мишени в процессе взаимодействия и температуру в этой зоне, а также скорости разлета осколков мишени и ударника.

При проведении испытаний на противопульную и противоосколочную стойкость элемента бронезащиты согласно ГОСТ Р 55623-2013 образец закрепляют на деревянном цилиндре или параллелепипеде, покрытом техническим войлоком. Дополнительно образцы перед проведением испытаний могут быть выдержаны при температуре ± 40 °С, либо в емкости с водой.

Предельная баллистическая скорость поражения V_псп определяет наименьшее значение скорости ударника, при которой происходит пробитие образца. V_{50 –} показатель противопульной и противоосколочной стойкости, который служит в процессе производства средств бронезащиты как показатель качества и является основанием для приемки изделия. При уровне скорости V₅₀ наблюдается непробитие образца с вероятностью 50%. Следовательно, испытания представляют собой нахождение усредненной скорости в группе опытов, при которой пробитие обеспечивается половиной зачетных выстрелов (за счет разброса скоростей). Возможно также установление других показателей для предельной баллистической скорости поражения, например V₉₀, или контрольной скорости приемки продукции V₁₀₀ – безусловного непробития определенного количества образцов от партии деталей, изъятых случайным образом.

Для установления противоосколочной стойкости в качестве ударника используют стальные шарики массой 1,05 г, диаметром 6,35 мм по ГОСТ 3722, моделирующие осколки. Испытания начинают с указанной в нормативной документации на изделие скорости, с дальнейшем варьированием скорости ударника по схеме «вверх-вниз». Таким образом, в случае, если при первых пяти выстрелах зафиксированы пробития и непробития изделия, то испытания проводят до получения двадцати зачетных результатов. В случае, если наблюдают только пробития (непробития) изделия, то необходимо скорректировать скорость ударника. Наиболее рациональным является выбор значения скорости вблизи зоны смешанных результатов.

Испытания по установлению баллистической стойкости являются законченными в случае, когда в группе из двадцати зачетных выстрелов доля пробития (непробития) изделия варьируется в интервале от 0,5 до 0,75. Пробитием считают такой выстрел, в результате которого образуется сквозное отверстие, т.е. все слои защитной структуры разрушены, независимо от расстояния выхода ударника за пределы изделия. Результаты обрабатывают расчетом скорости 50 % непробития изделия . В случае, если количество непробитий и пробитий равно, за скорость  принимают среднюю ско­рость ударника . Если количество пробитий и непробитий различно (при условии того, что количество пробитий/непробитий не менее 25 %) скорость рассчитывают по формуле (1)

(1)

Для того, чтобы найти поправку необходимо рассчитать вероятное отклонение скорости в зачетной группе по формуле (4.2)

(2)

При этом, значение  в зачетной группе должно быть ниже 14 м/с. Учитывая  и количество пробитий в группе из n выстрелов находят поправку по таблице 1 по ГОСТ 55623-2013. Если количество пробитий меньше 0,5, поправка считается положительной. В другом случае поправка отрицательная. Оценку баллистической стойкости исследуемого изделия осуществляется сопоставлением полученного значения скорости или с требованием НД.