DE102009036956A1 - Protection system for vehicles and other objects - Google Patents

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Abstract

Vorgeschlagen wird, eine zu schützende Fläche mit vielen kleinen Platten (3) etc. abzudecken, deren Befestigung aber so labil ausgelegt ist, dass eine einzelne Platte (3) bei Beschuss bzw. Beaufschlagung nicht durchschlagen sondern vom Geschoss beschleunigt wird. Das Schutzsystem (10) besteht dabei aus Schutzplatten (3), wobei zumindest jeweils eine Schutzplatte (3) in einer Gummiblase (2) eingebunden ist, und die Gummiblasen (2) die über Mittel (5, 6) miteinander verbindbar sind. Dadurch können mehrere Schutzschichten (5, 6) aufgebaut und über eine einfache Befestigung an einem Fahrzeug oder zu schützenden Objekt angebracht werden.It is proposed to cover an area to be protected with many small plates (3) etc., the attachment of which is designed so unstable that a single plate (3) does not penetrate when bombarded or impacted but is accelerated by the projectile. The protective system (10) consists of protective plates (3), at least one protective plate (3) in each case being integrated into a rubber bladder (2), and the rubber bladders (2) which can be connected to one another via means (5, 6). As a result, several protective layers (5, 6) can be built up and attached to a vehicle or object to be protected by a simple attachment.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Schutzeinrichtung zum Schutz gegen Projektile, Munitionen und andere Geschosse. Gegenstand des Schutzkonzeptes ist, eine zu schützende Fläche mit vielen kleinen Platten abzudecken, deren Befestigung aber so labil ausgelegt ist, dass eine einzelne Platte bei Beschuss nicht durchschlagen sondern vom Geschoss beschleunigt wird. Dabei nimmt die Platte die vom Geschoss übertragene kinetische Energie auf bzw. bremst das Geschoss. Beide werden danach von einer zweiten Schicht Platten oder einem anderen konventionellen Schutz aufgefangen. Dabei kann die Schutzplatte, je nach Material brechen, knicken oder einreißen. Dadurch wird Energie umgewandelt.The Invention deals with a protective device for protection against projectiles, ammunition and other projectiles. object of the protection concept is a surface to be protected to cover with many small plates, but their attachment so labile is designed that a single plate does not fire penetrate but accelerated from the projectile. It takes the plate the kinetic energy transmitted by the projectile on or slows down the projectile. Both will be followed by a second Layered plates or other conventional protection. The protective plate, depending on the material break, kink or tear. This will transform energy.

Im Rahmen von out-of-area Einsätzen werden eine Vielzahl von leichten und mittelschweren gepanzerten Fahrzeugen eingesetzt. Die Panzerung dieser Fahrzeuge muss dabei verschiedenen Bedrohungen widerstehen können und trotzdem möglichst klein sein. Bevorzugt werden Panzerungen, die auch an kleineren Fahrzeugen eingesetzt werden. Zu den verschiedenen Bedrohungen zählen auch die EFP-Explosive Formed Projectiles. Die EFP durchschlagen aufgrund ihrer Masse und Geschwindigkeit oft herkömmliche Panzerungen. Für EFP, die aus einzelnen Projektilen bestehen, so genannte „Monoslug-EFP”, besteht theoretisch die Möglichkeit, durch dickere Panzerungen einen wirksamen Schutz zu schaffen. Bei EFP, die aus mehreren, nacheinander an der gleichen Stelle einschlagenden Projektilen bestehen, so genannte „Multislug-EFP”, ist ein derartiger Schutz nicht ausreichend, da die Projektile die Panzerung an dieser Stelle durchschlagen.in the Framework of out-of-area operations will be a variety of used light and medium armored vehicles. The Armor of these vehicles must be different threats can resist and still as small as possible be. Preference is given to armor, even on smaller vehicles be used. Among the various threats include also the EFP Explosive Formed Projectiles. Break through the EFP often conventional due to their mass and speed Armor. For EFP, which consist of individual projectiles, so-called "monoslug EFP", theoretically the possibility of effective through thicker armor To provide protection. At EFP, which consists of several, one after the other at the same projectile, so-called "multislug EFP", such protection is not sufficient because the projectiles are the armor penetrate at this point.

Eine Schutzverkleidung von vielen ist der DE 10 2007 026 545 A1 zu entnehmen. Diese ist lösbar an einer Fahrzeugwand einbindbar.A protective cover of many is the DE 10 2007 026 545 A1 refer to. This is detachably einbindbar on a vehicle wall.

Die DE 10 2004 044 541 B4 schlägt einen Druckgasbehälter sowie einen beschussfesten Mantel dafür vor zur Anwendung bei einem Flugzeug. Die Bewegungsenergie des Geschosses wird durch Verformung des Mantels aufgenommen und in Umfangsrichtung umgeleitet, sodass eine Zerstörung des Behälters verhindert wird. Der Mantel ist seinerseits vom Behälter beabstandet.The DE 10 2004 044 541 B4 suggests a pressurized gas container and a bullet-proof jacket for use in an aircraft. The kinetic energy of the projectile is absorbed by deformation of the shell and diverted in the circumferential direction, so that destruction of the container is prevented. The jacket is in turn spaced from the container.

Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Schutzelement bzw. Schutzsystem insbesondere zum Schutz von Multislug-EFP aufzuzeigen, das einen Einsatz an leichten und mittelschweren Fahrzeugen und anderen Objekten ermöglicht.Here The invention has the object, a protective element or protection system especially for the protection of multi-flight EFP, the one Use on light and medium vehicles and other objects allows.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 10. Vorteilhafte Ausführungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen aufgeführt.Solved The object is achieved by the features of patent claim 1 and 10, respectively. Advantageous embodiments are in the respective subclaims listed.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine zu schützende Fläche mit vielen (kleinen) Platten etc. abzudecken, deren Befestigung aber so labil ausgelegt ist, dass eine einzelne Platte bei Beschuss (oder Beaufschlagung durch eine Mine) nicht durchschlagen sondern vom Geschoss bzw. den Fragmenten (auch der Mine) beschleunigt wird. Dabei nimmt die Platte die vom Geschoss übertragene kinetische Energie auf bzw. bremst das Geschoss. Beide werden danach von einer zweiten Schicht Platten oder einem anderen konventionellen Schutz aufgefangen.Of the Invention is based on the idea of a surface to be protected with many (small) plates, etc. to cover their attachment but so unstable is designed that a single plate at shelling (or by a mine) not penetrate but from the projectile or the fragments (also the mine) is accelerated. The plate takes the transmitted from the projectile kinetic Energy on or slows down the projectile. Both will be followed by one second layer of plates or another conventional protection collected.

Dadurch werden zwei wichtige Eigenschaften durch den ballistischen Schutz erfüllt, die Fragmente werden abgebremst und bereits das erste Fragment versetzt das vereinzelte Schutzelement in Bewegung. Für das Abbremsen ist es wichtig, dass die Schutzelemente nicht zu schwer und nicht zu stabil gelagert bzw. gehalten sind, damit die kinetische Energie von den Fragmenten an die Schutzelemente abgegeben werden kann. Damit bereits das erste Fragment das/die Schutzelement(e) in Bewegung versetzen kann, ist es ebenfalls wichtig, dass die Lagerung der Schutzelemente möglichst wenige Reaktionskräfte aufbauen kann. Die Schutzelemente sind hochfeste Platten, vorzugsweise aus Verbundmaterial, wie Dyneema etc. Es kann auch organisches Material, wie z. B. Biobeton (auf Mais-Basis) eingesetzt werden. Diese Platten werden in einer beispielsweise mit Pressluft ausgeblasenen Gummiblase oder dergleichen gelagert. Das Grundprinzip des Schutzkonzeptes ist somit die Lagerung der Schutzplatten in je einer mit Luft etc. gefüllten Gummiblase pro Schutzplatte. Die mit (Press-)Luft gefüllte Gummiblase hat eine stabile Form und trägt die Schutzplatte.Thereby become two important properties through ballistic protection fulfilled, the fragments are slowed down and already that The first fragment sets the scattered protective element in motion. For braking, it is important that the protective elements are not stored or held too heavy and not too stable, so that the kinetic energy is released from the fragments to the protective elements can be. So that already the first fragment the protective element (s) in motion, it is also important that the storage the protective elements as few reaction forces can build up. The protective elements are high-strength plates, preferably made of composite material, such as Dyneema etc. It can also be organic material, such as B. Biobeton (based on corn) can be used. These plates are in a blast blown example with compressed air or the like stored. The basic principle of the protection concept is thus the storage of the protective plates in each one with air etc. filled rubber bubble per protection plate. The with (compressed) air filled rubber bubble has a stable shape and carries the protective plate.

Die Gummiblase lässt sich mit weiteren Gummiblasen zusammen stecken (solange die unter Überdruck steht). Alternativ können diese Mittel zum Zusammenstecken voluminös an der Gummiblase angeformt sein, beispielsweise als Gummielemente. Neben- und übereinander angeordnete Gummiblasen mit Schutzplatten ergeben eine (geschützte) Fläche. In mehreren Ebenen hintereinander und vorzugsweise versetzt angeordnete Gummiblasen ermöglichen in Weiterführung der Erfindung einen Schutzdeckungsgrad von 100%.The Rubber bubble can be combined with other rubber bubbles stuck (as long as the pressure is over). alternative These bulking agents can be voluminous be molded on the rubber bladder, for example as rubber elements. Next- and superposed rubber bubbles with protective plates result in a (protected) area. In several Layers one behind the other and preferably staggered rubber bubbles allow in continuation of the invention a protective coverage of 100%.

Trifft ein EFP-Fragment auf eine so geschützte Fläche, wird als erstes die getroffene Gummiblase platzen. Das führt dazu, dass die zugehörige Schutzplatte keine Lagerung mehr besitzt. Nur noch die eigene Massenträgheit hält sie für kurze Zeit in Position. Die Schutzplatte wird durch das Fragment beschleunigt, da keine Reaktionskräfte aus einer Lagerung aufgebaut werden. Dadurch können nachfolgende Fragmente einer Multislug-EFP zwangsläufig nicht auf dieselbe sondern auf eine andere Stelle der in Bewegung befindlichen bzw. versetzten Platte auftreffen.If an EFP fragment strikes such a protected area, the rubber bubble hit will burst first. This leads to the fact that the associated protective plate no longer has storage. Only their own inertia keeps them in position for a short time. The protective plate is accelerated by the fragment, since no reaction forces are built up from a storage. Thus, subsequent fragments of a multislug EFP inevitably not on the same but on another part of the in motion or displaced plate impact.

Das Gewicht der Schutzelemente liegt bei 12 kg/m2 pro Schicht sehr niedrig. Als Schnittstelle zur Fahrzeugwanne oder einem anderen Objekt würde dabei ein leichter Rahmen aus Aluminiumbleche ausreichen.The weight of the protective elements is very low at 12 kg / m 2 per shift. As an interface to the vehicle pan or other object would be sufficient a lightweight frame of aluminum sheets.

Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert erden.Based an embodiment with drawing, the invention explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 ein AMPA-Schutzelement, 1 an AMPA protection element,

2 das Schutzelement aus 1 mit einer transparent dargestellten Gummiblase und einer innen liegenden Schutzplatte, 2 the protective element 1 with a transparent rubber bubble and an internal protection plate,

3 ein möglicher Schutzaufbau mit den Schutzelementen aus 1, 3 a possible protective structure with the protective elements 1 .

4 eine Art weiter Darstellung (seitlich oder von oben) auf die Schutzplatten. 4 a kind of further representation (side or from above) on the protective plates.

In 1 ist ein AMPA ((Air Mounted Protection Array) Schutzelemente 1 aufgezeigt, dass eine Art Gummiblase 2 als Gehäuse umfasst, in dem eine Schutzplatte 3 (2) aufgenommen und gelagert wird. Mehrere Schutzelemente 1 können ihrerseits zu einem Schutzsystem 10 (3) zusammengesteckt oder dergleichen werden. Durch die Gummiblasen 2 werden die Schutzplatten 3 labil gelagert, sodass keine Reaktionskräfte bedingt aus einer festen Lagerung aufgebaut werden und lediglich die Massenträgheit der einzelnen Platten 3 überwunden werden muss.In 1 is an AMPA (Air Mounted Protection Array) protection 1 pointed out that a kind of rubber bubble 2 as a housing, in which a protective plate 3 ( 2 ) is received and stored. Several protective elements 1 in turn can become a protective system 10 ( 3 ) or the like. Through the rubber bubbles 2 become the protective plates 3 stored unstable, so that no reaction forces are built conditionally from a solid storage and only the inertia of the individual plates 3 must be overcome.

Vorzugsweise jede einzelne Schutzplatte 3, bestehend aus einem Faserverbundmaterial, wird in eine mit beispielsweise Luft befüllte und unter Überdruck stehende Gummiblase 2 eingelegt. Die Gummiblase 2 hält die Schutzplatte 3 und erlaubt über entsprechend ausgeformte Mittel, wie Nasen 5 und Nuten 6 das Zusammenstecken mehrerer Schutzelemente 1 nebeneinander und in mehreren (Schutz-)Schichten 7, 8. Die Schichten 7, 8 werden dabei bevorzugt versetzt angeordnet, sodass keine ballistischen „Löcher” entstehen. Bei Bedarf kann alternativ oder auch zusätzlich zum Zusammenstecken Klettband oder ähnliches verwendet werden.Preferably every single protection plate 3 , consisting of a fiber composite material, is placed in a filled with, for example, air and under pressure rubber bladder 2 inserted. The rubber bubble 2 Holds the protective plate 3 and allowed by appropriately shaped means, such as noses 5 and grooves 6 the mating of several protective elements 1 next to each other and in several (protective) layers 7 . 8th , The layers 7 . 8th are preferably arranged offset so that no ballistic "holes" arise. If needed, alternatively or in addition to mating Velcro or the like can be used.

Für das Zusammenfügen der Gummiblasen 2 werden die ausgeformten Mittel 5, 6 mit Luft befüllt, das Zusammenstecken erfolgt unter Überdruck. Für eine Alternative sorgen beispielsweise seitlich (auch vorne und hinten) an der Gummiblase 2 angeformt vollgummiartige oder dergleichen Mittel mit ähnlicher Form wie die ausgeformten Mittel 5, 6.For assembling the rubber bubbles 2 become the molded funds 5 . 6 filled with air, the mating is done under pressure. For an alternative, for example, laterally (also front and rear) on the rubber bubble 2 molded rubber-like or the like means with similar shape as the molded means 5 . 6 ,

Die einzelnen Schutzelemente 1 sind jeweils mit einem konventionellen Luftventil versehen und werden separat befüllt. Das Material der Gummiblase 2 muss die Belastungen im Fahrbetrieb ohne Beschäftigung aufnehmen, jedoch bei Beschuss schlagartig zerplatzen. Vorgesehen ist daher bevorzugt ein dünnwandiger Aufbau aus abriebfestem, elastischem Material.The individual protection elements 1 are each provided with a conventional air valve and are filled separately. The material of the rubber bubble 2 must absorb the loads while driving without employment, but suddenly burst when bombarded. Therefore, a thin-walled structure of abrasion-resistant, elastic material is preferably provided.

Sobald das erste Fragment eines nicht näher dargestellten, beispielsweise Multislug-EFP auf die Gummiblase 2 tritt, zerplatzt diese. Die dazugehörige Schutzplatte 3 wird nicht mehr im System 10 gehalten und kann auf den Boden fallen. Vorher jedoch erreicht das aufschlagende Fragment die noch frei schwebende Schutzplatte 3 und beschleunigt diese, wobei das Fragment gebremst wird. Zumindest ein Teil der nachfolgenden Fragmente treffen auf dieselbe Schutzplatte 3, jedoch an anderen Stellen. Nicht aufgefangene Fragmente werden zumindest durch die nachfolgende Schicht 8 aufgehalten.Once the first fragment of a non-illustrated, for example, multislug EFP on the rubber bubble 2 occurs, this bursts. The associated protective plate 3 is no longer in the system 10 held and may fall to the ground. Before that, however, the impacting fragment reaches the still floating protective plate 3 and accelerates it, whereby the fragment is braked. At least a part of the following fragments hit the same protective plate 3 , but in other places. Uncollected fragments are at least through the subsequent layer 8th stopped.

Eine weitere Ansicht ist in 4 dargestellt. Mit 20 sind Befestigungsplatten (zusätzliche oder die fahrzeugeigene Wand/Wandung) gekennzeichnet, an denen die AMPA 1 befestigt werden. Die Art der Befestigung – beispielsweise Einklemmen der AMPA 1 zwischen zwei Vorsprüngen 21, 22 – ist individuell gestaltbar. Beachtet werden sollte nur, dass die Gummiblasen nicht beim Anbau bereits zerstört werden.Another view is in 4 shown. With 20 are mounting plates (additional or the vehicle's own wall / wall) marked on which the AMPA 1 are attached. The type of attachment - for example, clamping the AMPA 1 between two protrusions 21 . 22 - is customizable. It should only be noted that the rubber bubbles are not destroyed during cultivation.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • - DE 102004044541 B4 [0004] DE 102004044541 B4 [0004]

Claims (14)

Schutzelement (1) mit zumindest einer Schutzplatte (3) gekennzeichnet dadurch, dass die Schutzplatte (3) in einer Gummiblase (2) eingebunden ist.Protective element ( 1 ) with at least one protective plate ( 3 ) characterized in that the protective plate ( 3 ) in a rubber bladder ( 2 ) is involved. Schutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzplatten (3) aus Faserverbundmaterial bestehen.Protective element according to claim 1, characterized in that the protective plates ( 3 ) consist of fiber composite material. Schutzelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiblase (2) mit Luft oder dergleichen befüllt ist.Protective element according to claim 1 or 2, characterized in that the rubber bladder ( 2 ) is filled with air or the like. Schutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5, 6) Nasen und Nute sind.Protective element according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the means ( 5 . 6 ) Noses and grooves are. Schutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5, 6) in der Gummiblase (2) ausgeformt oder an ihr angeformt sind.Protective element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the means ( 5 . 6 ) in the rubber bladder ( 2 ) or formed on it. Schutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiblase (2) aus einem abriebfesten sowie elastischen Material besteht.Protection system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rubber bladder ( 2 ) consists of an abrasion-resistant and elastic material. Schutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiblasen (2) mit wenigstens einem Luftventil versehen und separat befüllt werden.Protective element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rubber bubbles ( 2 ) are provided with at least one air valve and filled separately. Schutzelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befüllung ein Überdruck eingestellt wird.Protective element according to Claim 7, characterized that an overpressure is set for filling. Schutzelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck der Gummiblase (2) bei ca. 1–2 bar liegt.Protective element according to claim 8, characterized in that the overpressure of the rubber bubble ( 2 ) is at about 1-2 bar. Schutzsystem (10), bestehend aus mehreren Schutzelementen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Protection system ( 10 ), consisting of several protective elements ( 1 ) according to one of claims 1 to 9. Schutzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mehreren Schichten (7, 8) gebildet wird, wobei keine ballistischen „Löcher” entstehen.Protection system according to claim 10, characterized in that it consists of several layers ( 7 . 8th ) is formed, with no ballistic "holes" arise. Schutzsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (7, 8) versetzt angeordnet sind.Protection system according to claim 11, characterized in that the layers ( 7 . 8th ) are arranged offset. Schutzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zum Schutz gegen Beschuss oder Minen oder dergleichen.Protection system according to one of claims 10 to 12 for protection against shelling or mines or the like. Schutzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zum Schutz vor insbesondere Multislug-EFP.Protection system according to one of claims 10 to 12 for protection against, in particular, multislug EFP.
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