BRPI0806045A2 - placas cerámicas convexas e seu uso na preparação de blindagem para proteção balìstica - Google Patents

Abstract

Placas Cerâmicas Convexas e seu Uso na Preparação de Blindagem para Proteção Balística. A presente invenção proporciona uma blindagem para viaturas e outras superfícies. A referida blindagem compreende placas cerâmicas convexas, nas quais a superfície de impacto é centrada com o polígono regular que constitui a superfície posterior. As placas cerâmicas da invenção são preferencialmente aderidas a um suporte, sendo as vizinhas coladas ao longo de faces coincidentes cobrindo a superfície em que forem coladas. A superfície constituída pelas superfícies convexas de cada placa cerâmica pode ser adicionalmente coberta com material que confine os fragmentos cerâmicos gerados pelo impacto balistico. As placas cerâmicas podem ser confeccionadas em espessuras e curvaturas diversas para atender às necessidades de proteção balística.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção

Placas Cerâmicas Convexas e seu Uso na Preparação de Blindagem para

Proteção Balística

Campo da Invenção

A presente invenção é relacionada a sistemas de blindagembalística. Mais especificamente, são proporcionadas placas cerâmicasconvexas úteis para blindagem e blindagem adicional para proteção balística.

As placas cerâmicas da invenção têm configuração convexa e proporcionamsubstancial melhoria de desempenho de proteção, reduzindo a quantidade dematerial necessário para se obter o mesmo de nível de proteção balística paraum dado material cerâmico.

Antecedentes da Invenção

A presente invenção proporciona placas cerâmicas empregadascomo superfície de impacto em blindagem para uso em viaturas e instalaçõesfixas, sendo o propósito da invenção proporcionar meios para aumentar acapacidade de proteção em relação aos similares existentes.

Já é do conhecimento da comunidade científica que a associaçãode cerâmicos, duros e leves, com materiais dúcteis, como os metálicos, reduz opeso de viaturas blindadas em relação àquelas com blindagem unicamentemetálica ou a espessura das paredes de instalações que se deseja proteger.

Quanto maior a dureza do cerâmico e menor a dureza do projétil, maior será oefeito de proteção balística oferecida pelo cerâmico. Muitos projetos deblindagem utilizam placas cerâmicas planas coladas na forma de Iadrilhossobre a superfície de um material dúctil, e o conjunto fixado à frente dasuperfície que se deseja proteger.

A ação do projétil sobre a superfície cerâmica cria ondascompressivas com altíssimas pressões, que atravessam o projétil e o materialcerâmico nas suas respectivas velocidades sônicas. A grande diferença entreessas velocidades promove uma interação no interior do projétil, ocasionandosua fragmentação.

O material dúctil em que as placas cerâmicas são coladas tem afunção de absorver plasticamente parte da energia de impacto do projétil,mantendo a viatura ou a instalação fixa protegidos.

Em que pese a larga utilização desse tipo de blindagem, algunsinconvenientes podem-lhe ser atribuídos. Caso o projétil atinja a superfície doalvo em um ponto afastado do centro da placa plana que recebeu o impacto,causará maior dano ao material dúctil onde o cerâmico atingido foi colado. Issoocorre devido à interferência entre as ondas incidentes, provenientes doimpacto, com as ondas refletidas nas paredes laterais da placa cerâmicaatingida, que fratura antes de ser atravessada pelo projétil, reduzindo seupoder de proteção balística.

Outro problema desta solução usual é que como a superfície deimpacto é plana, a onda refletida na interface entre a placa cerâmica e omaterial em que é colada, tem a direção de propagação principal coincidentecom o eixo de penetração, fragilizando o cerâmico à frente do projétil, o quetambém reduz a eficiência da blindagem.

A literatura patentária contempla diversos antecedentesparcialmente relacionados aos objetos da invenção, sem, contudo, que nenhumde tais documentos isoladamente antecipe a invenção. Tampouco acombinação dos mesmos leva de forma óbvia ou evidente aos surpreendentesresultados proporcionados pela presente invenção. São listados a seguirapenas como referência do estado da arte.

Tendo em vista tais limitações das blindagens usuais, e nopropósito de superá-las, foi desenvolvido o sistema de blindagem da presenteinvenção.

Sumário da Invenção

É um objeto da presente invenção proporcionar um novo emelhorado sistema de blindagem para proteção balística.Em um aspecto, sendo, portanto, um dos objetos da invenção, éproporcionada uma placa cerâmica com superfície convexa, que proporcionamelhor desempenho de proteção balística.

Em outro aspecto, sendo, portanto, outro dos objetos da invenção,é proporcionado um material duro compreendendo placas cerâmicas convexashexagonais, para uso com ou sobre materiais metálicos, poliméricos oucompósitos.

Em outro aspecto, sendo, portanto, outro dos objetos da invenção,é proporcionado um material de revestimento compreendendo placascerâmicas adicionalmente recobertas com materiais que impedem olançamento de estilhaços ao serem atingidas por projetis.

Em outro aspecto, sendo, portanto, outro dos objetos da invenção,é proporcionada uma blindagem para proteção balística compreendendo placascerâmicas convexas.

Em outro aspecto, sendo, portanto, outro dos objetos da invenção,é proporcionado um processo de preparação de blindagem para proteçãobalística contendo placas cerâmicas convexas.

Em outro aspecto, sendo, portanto, outro dos objetos da invenção,é proporcionado o uso de placas cerâmicas convexas na preparação deblindagem para proteção balística.

Esses e outros objetos da invenção serão valorizados pelosversados na técnica, e serão melhor compreendidos a partir da descriçãodetalhada a seguir.

Breve Descrição das Figuras

A fig. 1 mostra a vista frontal da superfície de impacto da placacerâmica convexa.

A fig. 2 mostra a vista em detalhe de paredes laterais de umaplaca cerâmica convexa com superfície posterior hexagonal.

A fig. 3 mostra superfícies posteriores de placas cerâmicasconvexas, cada uma constituindo um polígono regular, no exemplo umhexágono regular, possibilitando que possam ser coladas cobrindocompletamente uma superfície plana.

A fig. 4 mostra uma possível solução de blindagem com placascerâmicas convexas coladas entre si e sobre uma placa de material dúctil, queapós completamente coberta, pode ser aposta à superfície a ser protegida.

A fig. 5 apresenta um esquema de blindagem usual, em queplacas cerâmicas planas são coladas entre si e sobre uma placa de materialdúctil.

A fig. 6 mostra outra possível solução de blindagem com placascerâmicas convexas coladas entre si e sobre placas cerâmicas planas, por suavez também coladas entre si e numa placa de material dúctil, que após totalpreenchimento das camadas, pode o conjunto ser aposto à superfície a serprotegida.

Descrição Detalhada da invenção

A presente invenção proporciona uma solução inovadoraespecificamente para contornar as dificuldades da arte anterior, compreendoum sistema de blindagem que compreende o uso de placas cerâmicas com asuperfície de impacto convexa coladas sobre um material dúctil ou sobre umablindagem cerâmica usual, isto é, constituída por uma ou mais camadas deplacas cerâmicas planas aderidas sobre um material dúctil.

A fim de que as placas convexas possam cobrir completamente asuperfície que se deseja proteger, a seção transversal destas placas deve serum polígono regular com centro alinhado com o centro da superfície convexa.

A utilização desta placa cerâmica convexa, objeto desta patente, soluciona osinconvenientes aventados pelas razões que se seguem nos parágrafos abaixo.

O corpo cerâmico convexo se comporta como se fosse maisresistente à penetração e o projétil mais macio e deformável, em relação a umaplaca plana, em função da forma circunferencial proposta para a superfície deimpacto do cerâmico, que faz com que a reação à tensão gerada pelo impactono alvo seja respondida não só pelo material cerâmico ao longo do eixo depenetração, mas também pelo material nas vizinhanças deste eixo, com maiordispersão de tensões na placa cerâmica que tenha recebido o impacto. Alémdisso, o fato da superfície de impacto e a superfície posterior da placa cerâmicaconvexa, objeto desta invenção, não serem paralelas, faz com que as ondasrefletidas não tenham a direção principal de propagação coincidente com o eixode impacto, efeito que aumenta à medida que o cerâmico é atingido em umponto mais afastado de seu centro, compensando a menor espessura docerâmico em pontos afastados do centro da superfície convexa. Os desenhosanexos mostram a placa cerâmica convexa, objeto da presente invenção, e suainserção em uma blindagem para proteção balística.

A camada de placas cerâmicas convexas da invenção pode sercoberta com uma camada de outro material com a finalidade de confinar osfragmentos cerâmicos gerados no impacto do projétil.

As placas da invenção podem ser confeccionadas em espessurase curvaturas diversas para atender às necessidades de proteção balística quetenham sido especificadas.

Exemplo 1

Nesta concretização preferencial da invenção, fazendo-sereferência às figuras, tem-se que a superfície posterior da placa da invenção(fig. 3) tem a forma de um polígono regular concêntrico com sua superfícieconvexa (fig. 1). As faces laterais são planas e ortogonais à superfície posterior(fig. 2). Cada placa é colada por sua superfície posterior sobre a superfícieplana de um material dúctil (fig. 4) ou sobre uma camada plana de placascerâmicas (fig. 6), coincidindo-se faces laterais de placas cerâmicas vizinhas(fig. 2), a fim de cobrirem completamente a superfície em que forem coladas(fig. 4). A blindagem é caracterizada pelo fato de que estas placas cerâmicasconvexas, objeto desta invenção, constituem a camada de material que oferecea primeira resistência efetiva à penetração de um projétil. Esta camada anteriorda blindagem pode ser coberta com material que confine os fragmentoscerâmicos gerados pelo impacto balístico. As placas convexas, objeto destapatente, podem ser confeccionadas em espessuras e curvaturas diversas paraatender às necessidades de proteção balística da viatura ou instalação fixa aser protegida.

Os versados na arte valorizarão a presente invenção comoexcelente alternativa aos congêneres existentes. Os exemplos descritos napresente invenção não devem ser compreendidos como Iimitantes do espírito eescopo da presente invenção, definido nas reivindicações anexas.

Claims (11)

Placas Cerâmicas Convexas e seu Uso na Preparação de Blindagem paraProteção Balística

1. Placa cerâmica para proteção balística, caracterizada pelo fato decompreender:- uma superfície posterior em forma de um polígono regular concêntricocom sua superfície anterior convexa; e- faces laterais planas e ortogonais à referida superfície posterior.

2. Placa cerâmica, conforme reivindicação 1, caracterizada pelo fato deadicionalmente compreender, afixado à sua superfície posterior, pelomenos um material dúctil.

3. Placa cerâmica, conforme reivindicações 1-2, caracterizada pelo fato deadicionalmente compreender pelo menos uma cobertura adicional com pelomenos um material que confine os fragmentos cerâmicos gerados peloimpacto balístico.

4. Blindagem para proteção balística, caracterizada pelo fato de compreenderpelo menos uma placa cerâmica contendo:- uma superfície posterior em forma de um polígono regular concêntricocom sua superfície anterior convexa; e- faces laterais planas e ortogonais à referida superfície posterior.

5. Blindagem, conforme reivindicação 4, caracterizada pelo fato deadicionalmente compreender, afixado à superfície posterior das referidasplacas cerâmicas, pelo menos um material dúctil.

6. Blindagem, conforme reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato decompreender uma camada plana das referidas placas cerâmicas, nas quaisas faces laterais de cada placa coincidem-se entre si cobrindocompletamente a superfície em que forem afixadas.

7. Blindagem, conforme reivindicações 4-6, caracterizada pelo fato deadicionalmente compreender pelo menos uma cobertura adicional com pelomenos um material que confine os fragmentos cerâmicos gerados peloimpacto balístico.

8. Processo de preparação de blindagem para proteção balística,caracterizado por compreender a afixação, sobre uma superfície a qual sequer proteger, de pelo menos uma placa cerâmica contendo: umasuperfície posterior em forma de um polígono regular concêntrico com suasuperfície anterior convexa; e faces laterais planas e ortogonais à referidasuperfície posterior.

9. Processo, conforme reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a(s)referida(s) placa(s) cerâmica(s) é(são) previamente afixada(s) a pelomenos um material dúctil, em sua superfície posterior, sendo o referidomaterial dúctil afixado na superfície a qual se quer proteger.

10. Processo, conforme reivindicações 8-9, caracterizado pelo fato deadicionalmente compreender pelo menos uma etapa de incluir pelo menosuma cobertura adicional com pelo menos um material que confine osfragmentos cerâmicos gerados pelo impacto balístico.

11. Uso de placa cerâmica compreendendo:- uma superfície posterior em forma de um polígono regular concêntricocom sua superfície anterior convexa; e- faces laterais planas e ortogonais à referida superfície posterior,caracterizado por ser para a preparação de blindagem para proteçãobalística.