技术领域
[0001] 本实用新型属于头盔技术领域，具体涉及防弹头盔上的改进。
背景技术
[0002] 现目前运用于军队的军用级别防弹主要分为超高分子量聚乙烯(简称U-PE)头盔和聚苯二甲酰苯二胺(简称芳纶)头盔。在国内，因大环境因素，国土地理
覆盖面积较广，各地区环境温差较大。而U-PE头盔由于其本身的特性，其耐热性、抗蠕变性能较差，在高温条件下实测头盔凹陷值较大，从而未在国内大规模推广。芳纶全称为“聚苯二甲酰苯二胺”，英文为Aramid fiber，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐
碱、重量轻等优良性能，其强度是
钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃
纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560℃的
温度下不分解、不融化，具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期，因此，国内非金属头盔主要由芳纶材质主导。
[0003] 芳纶头盔主要由多层芳纶机织布片料层层堆叠，经高温、高压复合
压制成型。在规定军用头盔
质量限制的条件下，影响芳纶头盔的防弹性能和防破片性能的主要因素主要有：芳纶纤维的种类、芳纶机织布的织法工艺、芳纶机织布浸胶工艺及后期芳纶片料的裁剪工艺、压制温度、压制压
力、保压时间等。其中，芳纶头盔中芳纶片料的堆叠结构与成品盔壳的防弹性能和防破片性能息息相关，盔壳中芳纶片料的堆叠均匀性和层数，决定了盔壳上某个随机点的相对层数，其直接决定了防弹头盔的防弹性能和防破片性能。
[0004] 现目前的芳纶头盔盔壳制作工艺中，存在芳纶片料搭接不均匀，盔壳上某些
位置出现褶皱，使盔壳某个随机点的相对芳纶层数不一致，导致防弹性能和防破片性能不稳定，随机性较强。
发明内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种防弹性能和防破片性能在盔壳某个随机点的
稳定性和一致性高的军用级防弹头盔。
[0006] 为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：
[0007] 一种结构优化设计的军用级防弹头盔，所述军用级防弹头盔包括n层芳纶片料，每层芳纶片料均
修剪成6
块均匀分布且中间连接在一起的芳纶条；6块所述芳纶条中间连接在一起的平滑区域直径为130mm；n层所述芳纶片料按依次具有旋转
角度的方式同心的贴合压制成防弹头盔。
[0008] 优选的，所述芳纶条包括第一扇形和第二扇形，第一扇形所在圆的直径小于第二扇形所在圆的直径；所述第一扇形的腰长B＝85mm，所述第二扇形的腰长为A，A＝115/cos((60°-a)/2)；任意两个相邻第二扇形上相邻两条腰之间的最大间距为C，C＝(60°-(a/n)*(n+2))/360°*π*(270/2+15)*2；所述a为第二扇形上A/2处的弧长所对应的角度。
[0009] 优选的，所述a＝(L*360°)/(2*π*r),其中，L为盔沿处头围尺寸，r为盔沿到盔顶弧线距离。
[0010] 优选的，任意相邻两个所述第一扇形上的腰呈三角形重叠；任意相邻两个所述第二扇形上的腰呈平行重叠，平行重叠处的重叠宽度为5mm。
[0011] 优选的，所述第一扇形和第二扇形上的腰的重叠部分按依次具有旋转角度的方式同心贴合压制成防弹头盔。
[0012] 优选的，所述旋转角度为a/n。
[0013] 本实用新型具有以下有益效果：采用新的芳纶片料裁剪方式，在盔壳压制制作过程中，各芳纶片料搭接部分沿着盔壳周长路径方向相互紧密的排列布置，保证在盔壳周长方向各搭接部分均匀、有效及相对层数一致；同时，盔壳表面无褶皱。因此，本实用新型可以保证芳纶头盔的防弹性能和防破片性能在盔壳某个随机点的稳定性和一致性。
附图说明
[0014] 图1为芳纶片料的结构示意图；
[0016] 图3位成品盔壳的侧面立体图；
[0017] 图中标记：1-芳纶条；2-第一扇形；3-第二扇形。
具体实施方式
[0018] 如图1所示的，一种结构优化设计的军用级防弹头盔，所述军用级防弹头盔包括n层芳纶片料，每层芳纶片料均修剪成6块均匀分布且中间连接在一起的芳纶条；6块所述芳纶条中间连接在一起的平滑区域直径为130mm；n层所述芳纶片料按依次具有旋转角度的方式同心的贴合压制成防弹头盔。所述芳纶条包括第一扇形和第二扇形，第一扇形所在圆的直径小于第二扇形所在圆的直径；所述第一扇形的腰长B＝85mm，所述第二扇形的腰长为A，A＝115/cos((60°-a)/2)；任意两个相邻第二扇形上相邻两条腰之间的最大间距为C，C＝(60°-(a/n)*(n+2))/360°*π*(270/2+15)*2。其中，a为第二扇形上A/2处的弧长所对应的角度；a＝(L*360°)/(2*π*r),L为盔沿处头围尺寸，r为盔沿到盔顶弧线距离。任意相邻两个所述第一扇形上的腰呈三角形重叠；任意相邻两个所述第二扇形上的腰呈平行重叠，平行重叠处的重叠宽度为5mm。所述第一扇形和第二扇形上的腰的重叠部分按依次具有旋转角度a/n的角度的方式同心贴合压制成防弹头盔。
[0019] 本
实施例使用时，首先根据成品盔壳的尺寸计算所需芳纶片料的宽度D，D＝(250+15)*2＝530mm，根据《WHB901-2015 15武警通用头盔制造与验收技术条件》中对头盔号型及尺寸规定，短轴尺寸(头盔左右)为250±2mm，长轴尺寸(头盔前后)为270±2mm；为方便压制，长轴和短轴的预留轴长加长15mm。然后根据成品盔壳周围的
曲率计算A、B、C及a，其中，[0020] A＝(D/2-130/2-B)/cos((60°-a)/2)
[0021] B＝(270/2+15)-130/2＝85mm
[0022] C＝(60°-(a/n)*(n+2))/360°*π*(270/2+15)*2
[0023] a＝(L*360°)/(2*π*r)，盔壳置于
水平面，以盔沿为基准平面，测量盔沿处头围尺寸为L，此时盔沿到盔顶弧线距离为r；
[0024] 因此，A＝115/cos((60°-a)/2)，B＝85mm。根据计算得到的A、B、C的数值将芳纶片料剪成6块均匀分布且中间连接在一起的芳纶条1，6块芳纶条中间的连接处为圆形，中间圆形连接处平滑区域的直径为130mm。然后将芳纶片料的中心与盔模的中心重合，分别将相邻两块芳纶条1上第一扇形2和第二扇形3的腰重叠安装贴合在盔模上。第一扇形2和第二扇形3上的腰均分别与相邻第一扇形2和第二扇形3上的腰重叠。第一扇形2上腰的重叠部分逐渐增大而呈三角形，第二扇形3上的腰的重叠部分平行，第二扇形3上的腰重叠部分的宽度为
5mm。
[0025] 所述第一扇形2和第二扇形3上的腰的重叠部分按依次具有a/n的旋转角度的方式同心贴合于盔模上，使各层重叠部分呈360°均匀分散排列，从而保证盔壳中芳纶片料的堆叠均匀性，使盔壳上某个随机点的相对层数一样，进而保证头盔各部位防弹性能的均匀性和稳定性。
[0026] 本实施例中，当芳纶片料按要求堆叠完成后，放入模具中进行压制，压制时，利用模具下压时提供的
摩擦力使芳纶片料顺势延展、抚平，保证盔壳表面无褶皱，从而实现芳纶头盔的防弹性能和防破片性能在盔壳某个随机点的稳定性和一致性；压制完成后，取下盔模。
[0027] 本实施例中，选取的芳纶片料的宽度大于D，压制成型的盔壳边缘有多余的芳纶片料，根据成品盔壳的形状将盔壳边缘多余的芳纶片料修剪掉即得到成品盔壳。
[0028] 而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附
权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0029] 此外，应当理解，虽然本
说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
