EP1746379A1 - Blindage réactif à efficacité améliorée - Google Patents

Blindage réactif à efficacité améliorée Download PDF

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EP1746379A1
EP1746379A1 EP06291138A EP06291138A EP1746379A1 EP 1746379 A1 EP1746379 A1 EP 1746379A1 EP 06291138 A EP06291138 A EP 06291138A EP 06291138 A EP06291138 A EP 06291138A EP 1746379 A1 EP1746379 A1 EP 1746379A1
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plates
reactive
explosive
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front wall
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KNDS Ammo France SA
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Giat Industries SA
Nexter Munitions 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
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/007—Reactive armour; Dynamic armour
    • 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
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0442—Layered armour containing metal

Definitions

  • the technical field of the invention is that of reactive shielding.
  • Reactive armor is well known to a person skilled in the art, for example by the patent EP161390 . They use at least one explosive sheet which is arranged in contact with a metal plate or between two metal plates, the whole being placed in a housing which is attached to a vehicle.
  • the known reactive shields are effective against hollow charge projectiles but their effectiveness against kinetic energy projectiles (or arrow projectiles) is less.
  • the subject of the invention is a reactive shielding comprising at least one metal plate disposed in a housing comprising a front wall intended to be traversed by a projectile, a metal plate that can be projected as a result of the initiation of at least one sheet explosive applied to the plate, reactive shielding which is characterized in that it comprises at least two projectable metal plates, the explosive sheets carried by the plates being all connected to an initiation device which is secured to the wall end.
  • the initiation device may advantageously comprise at least one layer of explosive integral with the front wall and connected to the different sheets by explosive transmission means.
  • the initiation device may comprise at least one explosive layer integral with a side wall of the housing.
  • the projectable plates may be substantially parallel to each other.
  • the plates can be separated from each other by the same distance.
  • the shielding may comprise at least three parallel plates.
  • the plates may form an angle with respect to a direction which is intended to be positioned substantially horizontally.
  • the plates may be arranged to be projected towards a lower part of the housing or, alternatively, arranged to be projected towards an upper part of the housing.
  • a reactive shield 1 according to the invention comprises a housing 2 having a front wall 3.
  • the housing 2 is intended to be fixed to an outer wall 4 of a vehicle (not shown). Fixing will be done using appropriate means such as tabs or flanges that are not shown here.
  • the housing 2 contains several reactive modules 5 (here five modules: 5a, 5b, 5c, 5d and 5e).
  • Each reactive module comprises a single metal plate 6 on which a sheet is applied 7. In a conventional manner each sheet 7 is glued to the plate 6 considered.
  • the metal plates 6 are disposed in an inclined orientation with respect to a direction ⁇ which is the direction of arrival of the threat (projectile) that seeks to counter the shielding.
  • This direction is substantially horizontal.
  • each plate 6 forms an angle ⁇ with respect to the direction ⁇ which is here perpendicular to the wall 3. This angle ⁇ is between 5 ° and 45 °).
  • All the plates 6 are parallel to each other and they are separated by a distance d which is a function of the threat and the definition of the reactive modules 5. This distance may be between 20 mm and 150 mm.
  • the plates are fixed to the casing 2 by appropriate means, for example here by welded brackets 8.
  • the various explosive sheets 7 are connected to an initiation device which is integral with the front wall 3.
  • This initiation device here comprises an explosive layer 9 which is bonded to the front wall 3 and which is connected to the different sheets 7 by explosive transmission means, for example glued relay explosive tongues 10.
  • the explosives constituting the sheets 7, the layer 9 and the relay tongues 10 may be different depending on the desired characteristics (speed of detonation, sensitivity).
  • the front wall 3 does not play a role of shielding here. It can therefore be a thin steel sheet or be made of a lightweight material such as an aluminum alloy.
  • the plates 6 are made of metal material, for example shielded steel.
  • the reactive shield according to the invention will preferably be arranged such that the direction ⁇ is substantially horizontal.
  • the explosive sheets 7 will be placed above the plates 6.
  • the plates 6 will be projected downwards (B) during the initiation of the shielding.
  • Figure 1 shows the orientation of the shield 1 by the letters H (High) and B (Bottom).
  • FIG. 3a shows the shielding 1 at the moment of the impact of an arrow projectile 11 on the front wall 3.
  • the detonation velocities in explosive materials are in the range of 6000 to 8000 m / s.
  • the explosive layer 9 transmitted the detonation to all the tongues 10 (FIG. 3c).
  • the latter virtually simultaneously initiate the explosive sheets 7 which ensure the projection of all the plates 6 ( Figure 3d).
  • Each plate is projected with a speed Vp of the order of a few hundred meters per second.
  • the projectile 11 While the projectile 11 continues its progression through the shielding housing, it receives the impacts of several plates that reach successively and with an incidence of the order of angle ⁇ .
  • the skilled person will easily parameter the shield according to the invention according to the characteristics of the projectile he seeks to counter. He will be able to play on the number of reactive modules 5, on the value of the angle ⁇ as well as on the distances d between each module 5.
  • the effectiveness of the shielding according to the invention is all the greater as the impact of the projectile intervenes in the lower part. Indeed, the lower the impact, the more the number of plates impacting the projectile is important.
  • shielding according to the invention comprising a too large number of modules. It will be preferable to juxtapose several shields according to the invention each comprising 3 to 6 modules.
  • the reactive shielding has been described with a front wall 3 vertical and perpendicular to the direction ⁇ input of the threat 11. It is of course possible to provide a front wall inclined relative to the direction ⁇ .
  • the shielding When integrating a shield in a vehicle, the shielding should be oriented so that the reactive modules are inclined with respect to the driving direction ⁇ (in principle horizontal). It is therefore quite possible to define a reactive shield in which the reactive modules 5 will be perpendicular to the front wall 3 of the housing. It will be sufficient in this case to incline during assembly the housing (and therefore the modules) relative to a horizontal plane.
  • an initiation device comprising at least one explosive layer which is integral with a side wall of the housing.
  • This layer will be provided in addition to the integral layer of the front wall and will be connected thereto (and the reactive modules) by pyrotechnic transmission means.
  • Such a variant will counter a threat arriving on the armor in a direction that does not cut the front wall.

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Abstract

L'invention a pour objet un blindage réactif (1) comportant au moins une plaque métallique (6) disposée dans un boîtier (2) comprenant une paroi frontale (3) destinée à être traversée par un projectile, plaque métallique qui peut être projetée comme suite à l'initiation d'au moins une feuille d'explosif (7) appliquée sur la plaque (6). Ce blindage est caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux plaques métalliques (6) projetables, les feuilles d'explosifs (7) portées par les plaques étant toutes reliées à un dispositif d'initiation (9) qui est solidaire de la paroi frontale (3).

Description

  • Le domaine technique de l'invention est celui des blindages réactifs.
  • Les blindages réactifs sont bien connus de l'Homme du Métier, par exemple par le brevet EP161390 . Ils mettent en oeuvre au moins une feuille d'explosif qui est disposée en contact avec une plaque métallique ou bien entre deux plaques métalliques, le tout étant mis en place dans un boîtier qui est fixé à un véhicule.
  • Lorsqu'un jet de charge creuse impacte la paroi externe du boîtier, la feuille d'explosif est initiée par le choc et elle projette une plaque au devant du jet. Cette plaque projetée consomme le jet de charge creuse qui n'a plus ensuite suffisamment d'énergie pour perforer la paroi du véhicule.
  • Les blindages réactifs connus sont efficaces contre les projectiles à charge creuse mais leur efficacité contre les projectiles à énergie cinétique (ou projectiles flèches) est moindre.
  • En effet ces derniers ont aujourd'hui une longueur très importante (L/D > à 10) qui assure une efficacité perforante même sur les blindages équipés de protections réactives.
  • C'est le but de l'invention que de proposer un blindage réactif amélioré ayant, sous un encombrement réduit, une efficacité accrue contre les projectiles cinétiques.
  • Ainsi l'invention a pour objet un blindage réactif comportant au moins une plaque métallique disposée dans un boîtier comprenant une paroi frontale destinée à être traversée par un projectile, plaque métallique qui peut être projetée comme suite à l'initiation d'au moins une feuille d'explosif appliquée sur la plaque, blindage réactif qui est caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux plaques métalliques projetables, les feuilles d'explosifs portées par les plaques étant toutes reliées à un dispositif d'initiation qui est solidaire de la paroi frontale.
  • Le dispositif d'initiation pourra avantageusement comporter au moins une couche d'explosif solidaire de la paroi frontale et reliée aux différentes feuilles par des moyens de transmission explosifs.
  • Suivant une variante, le dispositif d'initiation pourra comporter au moins une couche d'explosif solidaire d'une paroi latérale du boîtier.
  • Les plaques projetables pourront être sensiblement parallèles les unes aux autres.
  • Les plaques pourront être séparées les unes des autres d'une même distance.
  • Le blindage pourra comporter au moins trois plaques parallèles.
  • Les plaques pourront former un angle par rapport à une direction qui est destinée à être positionnée sensiblement horizontalement.
  • Les plaques pourront être disposées de façon à être projetées en direction d'une partie basse du boîtier ou bien, alternativement, disposées de façon à être projetées en direction d'une partie haute du boîtier.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels.
    • la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un blindage réactif selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue de dessus de ce blindage réactif, le boîtier étant coupé suivant le plan AA de la figure 1,
    • les figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e et 3f sont des vues schématiques montrant différentes étapes du fonctionnement du blindage selon l'invention.
  • En se reportant aux figures 1 et 2, un blindage réactif 1 selon l'invention comprend un boîtier 2 comportant une paroi frontale 3. Le boîtier 2 est destiné à être fixé à une paroi externe 4 d'un véhicule (non représenté). La fixation se fera à l'aide de moyens appropriés tels des pattes ou des brides qui ne sont pas représentées ici.
  • Le boîtier 2 renferme plusieurs modules réactifs 5 (ici cinq modules : 5a, 5b, 5c, 5d et 5e).
  • Chaque module réactif comprend une seule plaque métallique 6 sur laquelle est appliquée une feuille d'explosif 7. D'une façon classique chaque feuille 7 est collée à la plaque 6 considérée.
  • Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, les plaques métalliques 6 sont disposées suivant une orientation inclinée par rapport à une direction δ qui est la direction d'arrivée de la menace (projectile) que cherche à contrer le blindage. Cette direction est sensiblement horizontale. Ainsi chaque plaque 6 forme un angle α par rapport à la direction δ qui est ici perpendiculaire à la paroi 3. Cet angle α est compris entre 5° et 45°).
  • Toutes les plaques 6 sont parallèles entre elles et elles sont écartées d'une distance d qui est fonction de la menace et de la définition des modules réactifs 5. Cette distance pourra être comprise entre 20 mm et 150 mm.
  • Les plaques sont fixées au boîtier 2 par un moyen approprié, par exemple ici par des équerres soudées 8.
  • Les différentes feuilles d'explosif 7 sont reliées à un dispositif d'initiation qui est solidaire de la paroi frontale 3. Ce dispositif d'initiation comporte ici une couche d'explosif 9 qui est collée à la paroi frontale 3 et qui est reliée aux différentes feuilles 7 par des moyens de transmission explosifs, par exemple des languettes 10 d'explosif relais collées.
  • Les explosifs constituant les feuilles 7, la couche 9 et les languettes relais 10 pourront être différents en fonction des caractéristiques recherchées (célérité de détonation, sensibilité).
  • La paroi frontale 3 ne joue pas ici un rôle de blindage. Elle pourra donc être une tôle d'acier mince ou bien être réalisée en un matériau léger tel un alliage d'aluminium. Les plaques 6 sont réalisées en matériau métallique par exemple en acier à blindage.
  • Le blindage réactif selon l'invention sera de préférence disposé de telle sorte que la direction δ soit sensiblement horizontale. Par ailleurs les feuilles d'explosif 7 seront disposées au-dessus des plaques 6. Ainsi les plaques 6 se trouveront projetées vers le bas (B) lors de l'initiation du blindage. On a repéré sur la figure 1 l'orientation du blindage 1 par les lettres H (Haut) et B (Bas).
  • Le fonctionnement du blindage va maintenant être décrit en référence aux figures 3a à 3f.
  • On n'a pas représenté sur ces figures le contour du boîtier 2 ni les moyens de fixation 8 des modules 5.
  • La figure 3a montre le blindage 1 au moment de l'impact d'un projectile flèche 11 sur la paroi frontale 3.
  • Quel que soit le point d'impact du projectile, le choc provoque l'initiation de la couche d'explosif 9 (figure 3b).
  • Les célérités de détonation dans les matériaux explosifs sont de l'ordre de 6000 à 8000 m/s. Ainsi, bien moins d'une milliseconde après l'impact, la couche d'explosif 9 a transmis la détonation à toutes les languettes 10 (figure 3c). Ces dernières initient pratiquement simultanément les feuilles d'explosif 7 qui assurent la projection de toutes les plaques 6 (figure 3d). Chaque plaque se trouve projetée avec une vitesse Vp de l'ordre de quelques centaines de mètres par seconde.
  • Ainsi, alors que le projectile 11 continue sa progression au travers du boîtier de blindage, il reçoit les impacts de plusieurs plaques qui l'atteignent successivement et avec une incidence de l'ordre de l'angle α.
  • Ces chocs répétés provoquent la fragmentation du projectile 11 en plusieurs morceaux (11a, 11b, 11c, 11d) qui sont également fortement déviés et qui ont une efficacité perforante très réduite (figures 3e et 3f).
  • Par rapport aux blindages connus on assure donc ici, non seulement une consommation d'une partie de l'énergie du projectile 11 mais on multiplie également les impacts sur celui ci grâce à la structure associant plusieurs modules réactifs parallèles. Ainsi on cisaille et déstabilise les morceaux du projectile en communiquant à ce dernier plusieurs chocs successifs suivant des directions coupant l'axe du projectile.
  • L'Homme du Métier paramètrera aisément le blindage selon l'invention en fonction des caractéristiques du projectile qu'il cherche à contrer. Il pourra notamment jouer sur le nombre de modules réactifs 5, sur la valeur de l'angle α ainsi que sur les distances d entre chaque module 5.
  • On pourra également adopter des angles α différents pour chaque module et prévoir des distances d différentes entre les plaques 6 des modules.
  • On constate à la lecture de la description que l'efficacité du blindage selon l'invention est d'autant plus grande que l'impact du projectile intervient en partie basse. En effet, plus cet impact est bas plus le nombre de plaques venant impacter le projectile est important.
  • Il est donc inutile de réaliser des blindages selon l'invention comportant un nombre de modules trop important. Il sera préférable de juxtaposer plusieurs blindages selon l'invention comportant chacun de 3 à 6 modules.
  • Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.
  • Il est ainsi possible de disposer les modules avec une orientation inverse (explosifs 7 disposés en dessous des plaques 6 donc plaques 6 projetées vers le haut H). Une telle disposition permettra de diminuer les chocs reçus par le véhicule. Le blindage réactif a été décrit avec une paroi frontale 3 verticale et perpendiculaire à la direction δ d'entrée de la menace 11. Il est bien entendu possible de prévoir une paroi frontale inclinée par rapport à la direction δ.
  • Lors de l'intégration d'un blindage dans un véhicule on cherchera à orienter le blindage de telle sorte que les modules réactifs soient inclinés par rapport à la direction d'attaque δ (en principe horizontale). Il est donc tout à fait possible de définir un blindage réactif dans lequel les modules réactifs 5 seront perpendiculaires à la paroi frontale 3 du boîtier. Il suffira dans ce cas d'incliner lors du montage le boîtier (donc les modules) par rapport à un plan horizontal.
  • Il est également possible de définir un blindage selon l'invention dans lequel les modules réactifs sont disposés suivant des plans parallèles entre eux mais qui ne sont pas parallèles à un plan horizontal. L'Homme du Métier choisira l'orientation spatiale des modules réactifs en fonction à la fois de la menace qu'il cherche à contrer et des contraintes d'intégration dans un véhicule.
  • Il est enfin possible de concevoir un dispositif d'initiation comportant au moins une couche d'explosif qui est solidaire d'une paroi latérale du boîtier. Cette couche sera prévue en complément à la couche solidaire de la paroi frontale et elle sera reliée à cette dernière (ainsi qu'aux modules réactifs) par des moyens de transmission pyrotechniques. Une telle variante permettra de contrer une menace arrivant sur le blindage suivant une direction ne coupant pas la paroi frontale.

Claims (9)

  1. Blindage réactif (1) comportant au moins une plaque métallique (6) disposée dans un boîtier (2) comprenant une paroi frontale (3) destinée à être traversée par un projectile, plaque métallique qui peut être projetée comme suite à l'initiation d'au moins une feuille d'explosif (7) appliquée sur la plaque (6), blindage réactif caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux plaques métalliques (6) projetables, les feuilles d'explosifs (7) portées par les plaques étant toutes reliées à un dispositif d'initiation (9) qui est solidaire de la paroi frontale (3).
  2. Blindage réactif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'initiation comporte au moins une couche d'explosif (9) solidaire de la paroi frontale (3) et reliée aux différentes feuilles (7) par des moyens de transmission explosifs (10).
  3. Blindage réactif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif d'initiation comporte au moins une couche d'explosif solidaire d'une paroi latérale du boîtier.
  4. Blindage réactif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les plaques projetables (6) sont sensiblement parallèles les unes aux autres.
  5. Blindage réactif selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les plaques (6) sont séparées les unes des autres d'une même distance (d).
  6. Blindage réactif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois plaques (6) parallèles.
  7. Blindage réactif selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les plaques (6) forment un angle (α) par rapport à une direction (δ) qui est destinée à être positionnée sensiblement horizontalement.
  8. Blindage réactif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaques (6) sont disposées de façon à être projetées en direction d'une partie basse (B) du boîtier (2).
  9. Blindage réactif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaques (6) sont disposées de façon à être projetées en direction d'une partie haute (H) du boîtier (2).
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