EP1574812A1 - Dispositif de protection de véhicule militaire ou civil face aux mines à effect de souffle - Google Patents

Dispositif de protection de véhicule militaire ou civil face aux mines à effect de souffle Download PDF

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EP1574812A1
EP1574812A1 EP05290460A EP05290460A EP1574812A1 EP 1574812 A1 EP1574812 A1 EP 1574812A1 EP 05290460 A EP05290460 A EP 05290460A EP 05290460 A EP05290460 A EP 05290460A EP 1574812 A1 EP1574812 A1 EP 1574812A1
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EP
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plate
mine
vehicle
explosion
reinforcements
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Withdrawn
Application number
EP05290460A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Yves Barbe
Elisabeth Richeux
Laurent Wagnez
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Nexter Systems SA
Original Assignee
Giat Industries SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H7/00—Armoured or armed vehicles
    • F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
    • F41H7/04—Armour construction
    • F41H7/042—Floors or base plates for increased land mine protection

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that vehicle protection devices, and more particularly protective devices against mines.
  • mines The threat posed by mines is very diverse. There are two main types of mines depending on the target audience (personnel or vehicles) who themselves group distinct families according to the mode aggression. In the field of mines for vehicles, two types of mines can be distinguished: on the one hand the formed charge mines and on the other hand the blast mines. Trigger devices these mines can be diverse. The most common are pressure, tilt, wire, sensor triggering magnetic, seismic or infrared detector.
  • a first solution is to increase the thickness of the vehicle floor but this solution increases considerably the mass of the vehicle.
  • Another solution consists in equipping the vehicles with a additional protection plate that can withstand the efforts generated by the explosion of the mine and / or deform in order to absorb some of the energy due to the explosion.
  • patents DE-19605230, DE-7816558, DE-2934050 and EP-0897097 disclose protective devices of a vehicle against the mines. These devices are mainly consisting of sandwich panels made by insertion of a thickness of foam, and possibly other materials of the plastic sheet or protection type between two rigid panels made of metal or polyurethane.
  • a major drawback of these devices lies in the complexity and the high cost of their implementation.
  • Another disadvantage lies in the fact that the metals used are usually magnetic materials, for example in steel. However, such materials are likely to explode mines with magnetic trigger.
  • Another solution is to have under the cash register vehicle a box made of material with high power of deformation. Such a solution, however, turns out to be bulky and expensive.
  • one last solution which can be adopted complement of one of the previously mentioned solutions, consists of profiling the underside of the vehicle in order to deflect the blast.
  • the profile generally adopted is a V-shape.
  • a major disadvantage of these devices remains in the fact that such a profile presents a discontinuity in form, which favors concentrations of constraints, particularly at the level of welding areas, and causes a tearing of the floor.
  • the object of the present invention is to provide a protection of a vehicle against mines, lightweight, compact, simple and inexpensive in a non-magnetic material and allowing to deflect the blast due to the explosion of a mine, while being likely to withstand high stresses.
  • the subject of the invention is therefore a protective device against landmines, characterized in that it has a single-layer plate attached under the vehicle and convex shape oriented towards the ground in order to achieve a deviation of the blast effect generated by the explosion of a mine, said plate retaining a continuity in the geometry and in the structure of the protective device to withstand high pressure stresses generated during the explosion of said mine.
  • the plate is made of a non-magnetic material.
  • the plate is an aluminum plate of thickness between 30 to About 60 mm.
  • the aluminum plate is shaped by bending, folding or crunching.
  • the plate is a plate made of composite material or titanium.
  • the boom height of the plate is between 200 mm and About 400 mm.
  • the device has compressible reinforcements to absorb, by deformation, a large amount of energy.
  • the compressible reinforcements are lateral reinforcements or longitudinal tubes.
  • a first advantage of the device according to the invention lies in its extreme simplicity of implementation and in its cost of realization inexpensive.
  • Another advantage is the reduced size and the low mass of the device.
  • Another advantage is the use of materials nonmagnetic.
  • the device is also suitable for series the realization of a vehicle, only in a "kit” on a already existing vehicle.
  • Another advantage lies in the shape of the device not an obstacle to the maintenance of the vehicle and promoting the elimination of water or mud.
  • FIG. 1 represents a vehicle 3 equipped with a mine protection device.
  • the vehicle 3 represented is a classic military vehicle (eg a troop transport, demining or combat) of gauge G and body width L.
  • the vehicle represented is a wheeled military vehicle but the invention is equally suitable for tracked vehicles and civilian vehicles, including vehicles of the type civil security, civil engineering, etc.
  • the mine protection device for vehicle 3 comprises a plate 1 located under the vehicle to provide protection against effects of the explosion of a mine 2 disposed on the passage of the Vehicle 3.
  • the plate 1 is shaped convex and oriented towards the ground in order to achieve a deviation of the blast effect generated by the explosion of the mine 2.
  • the arc corresponding to the profile of plate 1 must correspond to an angle ⁇ between 64 ° and 119 °, which fits for a classic vehicle with a body width L from 1400mm to an arrow f between 200mm and 400mm.
  • the minimum arrow f corresponding to a The maximum angle ⁇ of 119 ° is about 200 mm.
  • bow section plate allows also and advantageously to support constraints high and limit the deformation of the plate while avoiding any risk of tearing during the explosion of a mine. Indeed, the geometric continuity of a structure in arc makes it possible to obtain a progressive distribution of constraints.
  • Figures 2 and 3 illustrate examples of variants embodiment of the invention.
  • compressible reinforcements likely to absorb, by deformation, a large amount of energy have been placed between the vehicle floor (no shown) and the protection plate 1.
  • a first embodiment illustrated by Figure 2 consists in fixing the plate 1 of protection on bars 5 for connecting the plate 1 to the vehicle.
  • the bars 5 may for example include holes 6 to be attached to the vehicle by bolts (not shown).
  • of the side reinforcements 7 are regularly arranged on the part concave plate 1 to stiffen it, including to overcome the lateral forces, and to absorb, by deformation, the energy released by the explosion of a mine.
  • a second embodiment of the device according to the invention consists in arranging tubes 8 in the concavity plate 1. These tubes 8 are arranged parallel to the plate 1 and are kept pressed against the plate by 9. These tubes 8 are compressible and allow on the one hand to improve the longitudinal rigidity of the device and on the other hand to absorb, by deformation, the energy released by the explosion of a mine.
  • the invention thus produced constitutes a protection monolayer, in the sense that, contrary to the protections already known, it does not implement different layers of protection but a single plate 1.
  • the invention will be realized with non-magnetic materials, to reduce the signature vehicle and minimize the risk of triggering a magnetic trigger mine.
  • These materials will preferably be titanium, aluminum or a composite material whose mechanical characteristics allow for weight gain while maintaining a high level of resistance to deformation and perforation.
  • aluminum is for example a material ideally suited to the embodiment of a device according to the invention. Indeed, mechanical properties of this material allow to achieve plate 1 from a rectangular plate that will be easily deformed by folding, bending or croaking to give it the desired curvature.
  • Such a device is advantageously as well provided to equip vehicles in series only to constitute a “kit” adaptable on vehicles not initially provided for this device.

Abstract

L'invention concerne un dispositif de protection contre les mines pour véhicule terrestre. Le dispositif comporte une plaque monocouche (1) fixée sous le véhicule et de forme convexe orientée vers le sol afin de réaliser une déviation de l'effet de souffle généré par l'explosion d'une mine (2), ladite plaque conservant une continuité dans la géométrie et dans la structure du dispositif de protection afin de résister aux contraintes dues aux pressions élevées générées lors de l'explosion de ladite mine. <IMAGE>

Description

Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de protection d'un véhicule, et plus particulièrement des dispositifs de protection contre les mines.
L'utilisation de mines lors de conflits est aujourd'hui largement répandue et constitue un moyen peu onéreux, simple d'utilisation et particulièrement destructeur, notamment pour protéger une zone délimitée ou entraver la progression d'une armée. La mine constitue donc une menace omniprésente et sournoise constituant dans la plupart des conflits un des premiers facteurs de pertes humaines et matérielles.
La menace que constituent les mines est très diversifiée. On distingue deux grands types de mines en fonction de la cible visée (personnels ou véhicules) qui eux-mêmes regroupent des familles distinctes en fonction du mode d'agression. Dans le domaine des mines visant des véhicules, on peut particulièrement distinguer deux types de mines: d'une part les mines à charge formée et d'autre part les mines à effet de souffle. Les dispositifs de déclenchement de ces mines peuvent être divers. Les plus courants sont des déclenchements à pression, à basculement, à fil, à détecteur magnétique, à détecteur sismique ou à détecteur infra-rouge.
Aussi, si la génération d'éclats s'avère particulièrement meurtrière pour les individus (par exemple lors de l'utilisation de mines anti-personnel), les véhicules militaires comportent actuellement une protection suffisante envers ces éclats de mines. Cependant, cette protection s'avère généralement insuffisante face aux importantes pressions générées par les mines à effet de souffle. Il est donc impératif de prévoir des protections capables de supporter la déflagration d'une mine à effet de souffle.
Une première solution consiste à augmenter l'épaisseur du plancher des véhicules, mais cette solution augmente considérablement la masse du véhicule.
Une autre solution consiste à équiper les véhicules d'une plaque de protection supplémentaire susceptible de résister aux efforts générés par l'explosion de la mine et/ou de se déformer afin d'absorber une partie de l'énergie due à l'explosion.
Ainsi, les brevets DE-19605230, DE-7816558, DE-2934050 et EP-0897097 décrivent des dispositifs de protection d'un véhicule contre les mines. Ces dispositifs sont principalement constitués de panneaux sandwiches réalisés par insertion d'une épaisseur de mousse, et éventuellement d'autres matériaux du type feuille plastique ou protection thermique, entre deux panneaux rigides en métal ou en polyuréthane.
Un inconvénient majeur de ces dispositifs réside dans la complexité et le coût élevé de leur mise en oeuvre. Un autre inconvénient réside dans le fait que les métaux mis en oeuvre sont généralement des matériaux magnétiques, par exemple en acier. Or, de tels matériaux sont susceptibles de faire exploser les mines à déclenchement magnétique.
Une autre solution consiste à disposer sous la caisse du véhicule un caisson en matériau à haut pouvoir de déformation. Une telle solution s'avère cependant être encombrante et onéreuse.
Enfin une dernière solution, pouvant être adoptée en complément d'une des solutions précédemment évoquées, consiste à profiler le bas de caisse du véhicule afin de dévier le souffle d'explosion. Le profil généralement adopté est un profil en V. Un inconvénient majeur de ces dispositifs demeure dans le fait qu'un tel profil présente une discontinuité dans sa forme, ce qui favorise des concentrations de contraintes, en particulier au niveau des zones de soudage, et provoque un déchirement du plancher.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de protection d'un véhicule contre les mines, léger, peu encombrant, de réalisation simple et peu onéreuse dans un matériau amagnétique et permettant de dévier le souffle dû à l'explosion d'une mine, tout en étant susceptible de supporter des contraintes élevées.
L'invention a donc pour objet un dispositif de protection contre les mines pour véhicule terrestre, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque monocouche fixée sous le véhicule et de forme convexe orientée vers le sol afin de réaliser une déviation de l'effet de souffle généré par l'explosion d'une mine, ladite plaque conservant une continuité dans la géométrie et dans la structure du dispositif de protection afin de résister aux contraintes dues aux pressions élevées générées lors de l'explosion de ladite mine.
Selon une caractéristique de l'invention, la plaque est réalisée en un matériau amagnétique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la plaque est une plaque en aluminium d'épaisseur comprise entre 30 à 60 mm environ.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la plaque d'aluminium est conformée par cintrage, pliage ou croquage.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la plaque est une plaque en matériau composite ou en titane.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la hauteur de flèche de la plaque est comprise entre 200 mm et 400 mm environ.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte des renforts compressibles susceptibles d'absorber, par déformation, une grande quantité d'énergie.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les renforts compressibles sont des renforts latéraux ou des tubes longitudinaux.
Un tout premier avantage du dispositif selon l'invention réside dans son extrême simplicité de mise en oeuvre et dans son coût de réalisation peu onéreux.
Un autre avantage réside dans l'encombrement réduit et la faible masse du dispositif.
Un autre avantage réside dans l'utilisation de matériaux amagnétique.
Un autre avantage réside dans le fait qu'un tel dispositif est aussi bien adapté au montage en série lors de la réalisation d'un véhicule, qu'au montage en "kit" sur un véhicule déjà existant.
Un autre avantage réside dans la forme du dispositif ne constituant pas un obstacle à la maintenance du véhicule et favorisant l'élimination de l'eau ou de la boue.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
  • la figure 1 représente schématiquement un véhicule équipé d'un dispositif de protection selon l'invention,
  • la figure 2 est une vue en perspective illustrant un exemple de réalisation de l'invention, et
  • la figure 3 illustre un autre exemple de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente un véhicule 3 équipé d'un dispositif de protection contre les mines. Le véhicule 3 représenté est un véhicule militaire classique (par exemple un véhicule de transport de troupe, de déminage ou encore de combat) de gabarit G et de largeur de caisse L. La véhicule représenté est un véhicule militaire à roues, mais l'invention est tout autant adaptée aux véhicules à chenilles et aux véhicules civils, notamment aux véhicules du type sécurité civile, génie civil, etc.
Le dispositif de protection contre les mines pour véhicule 3 selon l'invention comporte une plaque 1 située sous le véhicule afin de réaliser une protection contre les effets de l'explosion d'une mine 2 disposée sur le passage du véhicule 3. Selon l'invention, la plaque 1 est de forme convexe et orientée vers le sol afin de réaliser une déviation de l'effet de souffle généré par l'explosion de la mine 2.
Les études et essais réalisés sur un tel dispositif ont montré que l'arc correspondant au profil de la plaque 1 doit correspondre à un angle α compris entre 64° et 119°, ce qui correspond pour un véhicule classique de largeur L de caisse de 1400mm à une flèche f comprise entre 200mm et 400mm. Un profil avec un angle au centre α supérieur à 119° présenterait une courbure trop faible, ce qui réduirait d'autant la déviation de l'effet de souffle et augmenterait les contraintes appliquées à la plaque 1. Pour une largeur L de caisse de 1400 mm, la flèche f minimum correspondant à un angle α maximum de 119° est de 200 mm environ.
A contrario, une courbure trop importante impliquerait une flèche f plus importante, ce qui diminuerait la garde au sol h du véhicule. Il est donc impératif de limiter la flèche f afin que, pour une garde au sol initiale H habituellement comprise entre 350 mm et 550 mm environ, l'ajout d'un dispositif de protection contre les mines ne constitue pas une gêne pour les déplacements du véhicule sur des terrains accidentés. La flèche f maximale ne doit dont pas excéder 400mm pour une garde au sol de 550 mm, ce qui correspond à un angle α minimum de 64°.
L'utilisation d'une plaque de section en arc permet également et avantageusement de supporter des contraintes élevées et de limiter la déformation de la plaque tout en évitant tout risque de déchirement lors de l'explosion d'une mine. En effet, la continuité géométrique d'une structure en arc permet d'obtenir une distribution progressive des contraintes.
Les figures 2 et 3 illustrent des exemples de variantes de réalisation de l'invention. Dans ces exemples de réalisation, des renforts compressibles susceptibles d'absorber, par déformation, une grande quantité d'énergie ont été disposés entre le plancher du véhicule (non représenté) et la plaque 1 de protection.
Une première réalisation illustrée par la figure 2 consiste à fixer la plaque 1 de protection sur des barrettes 5 permettant de relier la plaque 1 au véhicule. Les barrettes 5 peuvent par exemple comporter des perçages 6 afin d'être fixés au véhicule par des boulons (non représentés). Des renforts latéraux 7 sont régulièrement disposés sur la partie concave de la plaque 1 afin de rigidifier celle-ci, notamment pour palier les efforts latéraux, et d'absorber, par déformation, l'énergie dégagée par l'explosion d'une mine.
Un deuxième exemple de réalisation du dispositif selon l'invention consiste à disposer des tubes 8 dans la concavité de la plaque 1. Ces tubes 8 sont disposés parallèlement à la plaque 1 et sont maintenus appliqués contre la plaque par des colliers 9. Ces tubes 8 sont compressibles et permettent d'une part d'améliorer la rigidité longitudinale du dispositif et d'autre part d'absorber, par déformation, l'énergie dégagée par l'explosion d'une mine.
Les essais réalisés montrent qu'un dispositif tel que celui décrit en relation avec la figure 1 et réalisé par une plaque d'aluminium de 40mm d'épaisseur permet de protéger efficacement un véhicule contre l'effet d'une mine classique à effet de souffle chargée de 6kg d'explosif TNT. Une telle réalisation permet un gain pondéral de l'ordre de 40% par rapport à un blindage réalisé par des plaques d'acier.
L'invention ainsi réalisée constitue une protection monocouche, dans le sens où, contrairement aux protections déjà connues, elle ne met pas en oeuvre différentes couches de protection mais une unique plaque 1.
De manière préférentielle, on réalisera l'invention avec des matériaux amagnétiques, pour diminuer la signature magnétique du véhicule et minimiser le risque de déclenchement d'une mine à déclencheur magnétique. Ces matériaux seront préférentiellement du titane, de l'aluminium ou un matériau composite dont les caractéristiques mécaniques permettent un gain de poids, tout en conservant une grande résistance à la déformation et à la perforation. L'aluminium est par exemple un matériau idéalement adapté à la réalisation d'un dispositif selon l'invention. En effet, les propriétés mécaniques de ce matériau permettent de réaliser la plaque 1 à partir d'une plaque rectangulaire qui sera aisément déformée par pliage, par cintrage ou par croquage afin de lui donner la courbure désirée.
Un tel dispositif est avantageusement aussi bien prévu pour équiper des véhicules en série que pour constituer un "kit" adaptable sur des véhicules non initialement prévus pour ce dispositif.

Claims (9)

  1. Dispositif de protection contre les mines pour véhicule terrestre (3), caractérisé en ce qu'il comporte une plaque monocouche (1) fixée sous le véhicule et de forme convexe orientée vers le sol afin de réaliser une déviation de l'effet de souffle généré par l'explosion d'une mine (2), ladite plaque conservant une continuité dans la géométrie et dans la structure du dispositif de protection afin de résister aux contraintes dues aux pressions élevées générées lors de l'explosion de ladite mine.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (1) est réalisée en un matériau amagnétique.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque (1) est une plaque en aluminium d'épaisseur comprise entre 30 à 60 mm environ.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque d'aluminium (1) est conformée par cintrage, pliage ou croquage.
  5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque (1) est une plaque en matériau composite ou en titane.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la hauteur de flèche (f) de la plaque (1) est comprise entre 200 mm et 300 mm environ.
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque (1) présente un profil en arc de cercle dont l'angle α est compris entre 64° et 119°.
  8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des renforts (7,8) compressibles susceptibles d'absorber, par déformation, l'énergie dégagée par l'explosion d'une mine.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les renforts compressibles sont des renforts latéraux (7) ou des tubes longitudinaux (8).
EP05290460A 2004-03-09 2005-03-02 Dispositif de protection de véhicule militaire ou civil face aux mines à effect de souffle Withdrawn EP1574812A1 (fr)

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