EP2850380A1 - Grille d'aeration blindee - Google Patents

Grille d'aeration blindee

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EP2850380A1
EP2850380A1 EP13728437.8A EP13728437A EP2850380A1 EP 2850380 A1 EP2850380 A1 EP 2850380A1 EP 13728437 A EP13728437 A EP 13728437A EP 2850380 A1 EP2850380 A1 EP 2850380A1
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EP
European Patent Office
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blades
grid
blade
projectile
bars
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EP13728437.8A
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EP2850380B1 (fr
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Jérôme SERPEAULT
Vincent Desormiere
Daniel Vallee
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KNDS France SA
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Nexter Systems 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
    • F41H7/048—Vehicles having separate armoured compartments, e.g. modular armoured vehicles
    • 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
    • F41H5/045—Layered armour containing metal all the layers being metal layers
    • 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
    • F41H7/03—Air-pressurised compartments for crew; Means for preventing admission of noxious substances, e.g. combustion gas from gun barrels, in crew compartments; Sealing arrangements
    • F41H7/035—Gratings for ventilation openings

Definitions

  • the technical field of the invention is that of the ballistic protection grids intended to protect openings such as ventilations.
  • these grids comprise parallel V-section bars arranged so as to form baffles that do not allow the passage of a projectile without the projectile striking one of the bars, but allowing a flow of 'air.
  • the invention proposes to solve this problem of stopping the projectile fragments.
  • the invention makes it possible to lighten the grid and to make it repairable and scalable in terms of protection level.
  • the subject of the invention is a shielded ventilation grille for an opening, which grille has an external side intended to be exposed to a shot from a projectile and an internal side intended to be applied to the opening, said grille comprising a plurality bars parallel to each other, the bars having a V-shaped section, each branch of the V being constituted by a blade, said blades being arranged in chevrons to form baffles, so that at least one blade is on the trajectory of the projectile regardless of the impact, each bar having a so-called outer blade and a so-called internal blade, the outer blades forming the outer side of the gate and the inner blades forming the inner side of the gate, gate characterized in that the outer blades are made of a shielding material then that the inner blades are made of a ductile material, the blades are all removably attached to transverse amounts at bearing surfaces.
  • the outer blades are made of shielded steel.
  • the internal blades are made of aluminum.
  • the internal blades have a width at least equal to the width of a corridor formed by two consecutive outer blades.
  • the outer blades are inclined by 45 degrees relative to a plane of the grid defined by the outer edges of the outer blades.
  • the internal blades are perpendicular to the outer blades.
  • FIG. 1 represents a three-quarter view of a military vehicle radiator protected by a grid according to the invention.
  • Figure 2 shows a cross-sectional view of a grid according to the invention.
  • Figure 3 shows a second cross-sectional view of a grid according to the invention.
  • Figure 4 shows a partial view of three quarters of a grid according to the invention.
  • a vehicle (not shown) has a radiator 100.
  • the radiator 100 has an outer face disposed opposite an opening which allows the passage of cooling air. It comprises, plated on its outer face, a gate 1 of ballistic protection, which is here arranged vertically and which hides the opening and completely covers the radiator.
  • the grid 1 comprises a series of bars 10 horizontal and parallel to each other.
  • the grid 1 is integral with a frame 11 which makes it possible to secure the grid 1 to the radiator 100 or to an element of the vehicle structure.
  • each bar 10 has a V-shaped section upside down, each leg of the V is constituted by a blade shown in cross section in the figure.
  • the bars 10 are arranged one above the other, forming superimposed rafters.
  • the grid 1 has an external EXT side intended to be exposed to projectile fire and an inner INT side intended to be applied to the radiator and thereby hide the opening.
  • Each bar 10 has a so-called outer blade 2 and a so-called inner blade 3, the outer blades 2 forming the outer side EXT of the grid 1 and the inner blades 3 forming the inner side INT of the grid.
  • the spacing E between bars 10 will be chosen as large as possible to promote the passage of the maximum air flow F (flow represented by an arrow in Figure 3). This gap E will be limited by the obligation to cover the bars 10 to hide the radiator behind the grid 1 inner side INT (radiator not shown).
  • the outer blades 2 are wider than the inner blades 3.
  • Each outer blade 2 is made for example in a shielded steel, that is to say a steel having a hardness included between 350 HBW 1/30/20 and 650 HBW 1/30/20.
  • the unit of hardness used (HBW 1/30/20) is that of the Brinell measurement in which the trace left on the material by a 1 mm diameter tungsten carbide ball under a load of 294.2 is measured. N (30 kg) and maintained for 20 seconds.
  • the Brinell hardness test is defined by the ISO 6506 standard.
  • Each inner blade 3 is made of a ductile material that is to say that can easily deform without breaking.
  • a more ductile material will be chosen than that of the outer blades 2.
  • the internal blades may be made of aluminum 5083, 5086 or 6060 (according to NF EN 485-1, NF EN 755-1 NF EN 755-1) of hardness between 65HBW 1/30/20 and 110HBW 1/30/20. Rubber or synthetic materials (plastics or polymers) may also be used.
  • the width L1 of the outer blades is chosen taking into account the following constraint:
  • the lowest point 2a of the outer blade of the upper bar 10a should be substantially below the highest point 4 of the lower bar 10b .
  • any projectile 20 impacting an outer blade 2 and having a trajectory between the horizontal and a lower than normal angle to this outer blade 2 will strike the outer blade 2 with an angle d X incidence with respect to this blade 3.
  • the internal blades 2 have a flash trap function 21 due to the ductile nature of the material that composes them. Thus any luster 21 generated by the fragmentation of a projectile 20 or 22 on an outer blade 2 will be trapped in an inner blade 3.
  • each inner blade 3 must have a width at least equal to that E of the corridor placed facing this inner blade 3 and defined by two successive outer blades 2.
  • this inner blade 3 can stop all the chips propagating between the outer blades 2 forming the corridor.
  • the bars 10 are secured to each other by means of uprights 12.
  • Each blade 2 or 3 is applied to bearing surfaces 15 and 16 of the uprights 12 (visible Figure 2 also).
  • each blade 2 and 3 and amounts 12 will be preferentially by a removable means such as screws 13 (which only the axis is shown). In this way, the only blades 2 and 3 that are damaged can easily be changed.
  • the removability of the blades 2 and 3 also makes it easy to place on the grid 1 blades 2 and 3 of a nature and thickness adapted to the level of the threat.
  • each upright 12 comprises two series of cantilever bearing surfaces 15 and 16 oriented towards one outside the grid 1 and the other towards the inside and intended to receive each the end a blade 2 or 3.
  • the sloping surfaces receiving the external blades 2 are all inclined at 45 ° with respect to the plane P of the grid 1 so as to obtain an equivalent inclination of the outer blades 2.
  • the sloping surfaces 16 receiving the internal blades 3 are inclined relative to the plane P so that the inner blades 3 are perpendicular to the outer blades 2.
  • the grid 1 according to the invention thus always opposes at least one blade 2 or 3 to any firing trajectory. It provides its protective effect regardless of the firing angle, from down-plunging to horizontal as required by the STANAG 4569.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)

Abstract

Grille d'aération blindée ________________ ABREGE DESCRIPTIF L'invention a pour objet une grille d'aération (1) blindée pour une ouverture, grille (1) comportant un côté externe (EXT) destiné à être exposé à un tir d'un projectile et un côté interne (INT) destiné à être appliqué sur l'ouverture, grille (1) comportant une pluralité de barreaux (10) parallèles entre eux, les barreaux (10) ayant une section en forme de V, chaque branche du V étant constituée par une lame (2,3), lesdites lames (2,3) étant disposées en chevrons pour former des chicanes de telle sorte qu'au moins une lame (2,3) se trouve sur la trajectoire de tir du projectile quelle qu'en soit l'incidence. La grille selon l'invention est caractérisée en ce que les lames externes (2) sont réalisées en un matériau à blindage alors que les lames internes (3) sont réalisées en un matériau ductile, les lames étant toutes fixées de façon démontable à des montants transversaux au niveau de portées d'appui. -Fig.2-

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des grilles de protection balistique destinées à protéger des ouvertures telles que des ventilations.
Les véhicules militaires ou d'autres infrastructures potentiellement soumises à des tirs de projectiles ou des projections d'éclats comportent des ouvertures permettant une ventilation. Ainsi, les radiateurs des véhicules ou les échangeurs thermiques de climatisation sont des zones vulnérables qu'il est connu de protéger avec des grilles à persiennes .
Comme décrit dans le brevet US4325283, ces grilles comportent des barreaux parallèles à section en V disposés de manière à former des chicanes ne permettant pas le passage d'un projectile sans que celui-ci ne heurte un des barreaux, mais laissant passer un flux d'air.
Lors d'un tir contre ce type de dispositif, le projectile heurtant un barreau est fragmenté en plusieurs morceaux qui disposent encore d'une énergie cinétique telle qu'ils ricochent sur les chicanes et viennent endommager les éléments protégés par la grille.
L'invention se propose de résoudre ce problème d'arrêt des fragments de projectile.
Avantageusement l'invention permet d'alléger la grille et de la rendre réparable et évolutive en niveau de protection.
Ainsi l'invention a pour objet une grille d'aération blindée pour une ouverture, grille comportant un côté externe destiné à être exposé à un tir d'un projectile et un côté interne destiné à être appliqué sur l'ouverture, grille comportant une pluralité de barreaux parallèles entre eux, les barreaux ayant une section en forme de V, chaque branche du V étant constituée par une lame, lesdites lames étant disposées en chevrons pour former des chicanes, de telle sorte qu'au moins une lame se trouve sur la trajectoire de tir du projectile quelle qu'en soit l'incidence, chaque barreau comportant une lame dite externe et une lame dite interne, les lames externes formant le côté externe de la grille et les lames internes formant le côté interne de la grille, grille caractérisée en ce que les lames externes sont réalisées en un matériau à blindage alors que les lames internes sont réalisées en un matériau ductile, les lames étant toutes fixées de façon démontable à des montants transversaux au niveau de portées d'appui.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les lames externes sont réalisées en acier à blindage.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les lames internes sont réalisées en aluminium.
Avantageusement, les lames internes ont une largeur au moins égale à la largeur d'un couloir formé par deux lames externes consécutives.
Avantageusement, les lames externes sont inclinées de 45 degrés par rapport à un plan de la grille défini par les bords externes des lames externes.
Avantageusement, les lames internes sont perpendiculaires aux lames externes.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, description faite en références aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 représente une vue de trois quarts d'un radiateur de véhicule militaire protégé par une grille selon 1 ' invention .
La figure 2 représente une vue en coupe transversale d'une grille selon l'invention.
La figure 3 représente une seconde vue en coupe transversale d'une grille selon l'invention.
La figure 4 représente vue partielle de trois quarts d'une grille selon l'invention.
Selon la figure 1, un véhicule (non représenté) comporte un radiateur 100. Le radiateur 100 a une face externe disposée en regard d'une ouverture qui permet le passage de l'air de refroidissement. Il comporte, plaqué sur sa face externe, une grille 1 de protection balistique, qui est ici disposée verticalement et qui masque l'ouverture et recouvre complètement le radiateur. La grille 1 comporte une série de barreaux 10 horizontaux et parallèles entre eux. La grille 1 est solidaire d'un cadre 11 qui permet de solidariser la grille 1 au radiateur 100 ou à un élément de la structure du véhicule .
Selon la figure 2, chaque barreau 10 a une section en forme de V à l'envers, chaque branche du V est constituée par une lame représentée en coupe transversale sur la figure.
Les barreaux 10 sont disposés les uns au-dessus des autres, formant des chevrons superposés.
La grille 1 comporte un côté externe EXT destiné à être exposé aux tirs de projectiles et un côté interne INT destiné à être appliqué sur le radiateur et à masquer ainsi l'ouverture. Chaque barreau 10 comporte une lame 2 dite externe et une lame 3 dite interne, les lames externes 2 formant le côté externe EXT de la grille 1 et les lames internes 3 formant le côté interne INT de la grille.
En considérant un plan vertical P de la grille 1 défini par les bords externes des lames externes 2, l'écartement E entre barreaux 10 sera choisi le plus important possible pour favoriser le passage du flux d'air maximal F (flux représenté par une flèche à la figure 3) . Cet écartement E sera limité par l'obligation de recouvrement des barreaux 10 permettant de masquer le radiateur placé derrière la grille 1 côté interne INT (radiateur non représenté) .
Selon le mode de réalisation représenté, pour un barreau 10, les lames externes 2 sont plus larges que les lames internes 3. Chaque lame externe 2 est réalisée par exemple dans un acier à blindage, c'est à dire un acier ayant une dureté comprise entre 350 HBW 1/30/20 et 650 HBW 1/30/20. L'unité de dureté utilisée (HBW 1/30/20) est celle de la mesure Brinell dans laquelle on mesure la trace laissée sur le matériau par une bille en carbure de tungstène de 1 mm de diamètre, sous une charge de 294, 2 N (30 kg) et maintenue pendant 20 secondes. L'essai de dureté Brinell est défini par la norme ISO 6506.
On privilégiera les aciers à hautes caractéristiques mécaniques tels que définis par la norme Française NF-A-36- 800-1 comme du THD1 selon norme NF EN 36-801 et 36-802.
Chaque lame interne 3 est réalisée dans un matériau ductile c'est à dire pouvant se déformer facilement sans se rompre. On choisira pour les lames internes 3 un matériau plus ductile que celui des lames externes 2. On pourra par exemple réaliser les lames internes dans de l'aluminium 5083, 5086 ou 6060 (selon normes NF EN 485-1; NF EN 755-1; NF EN 755-1) de dureté comprise entre 65HBW 1/30/20 et 110HBW 1/30/20. On pourra également utiliser du caoutchouc ou des matériaux synthétiques (matières plastiques ou polymères).
Les épaisseurs El et E2 des lames 2 et 3 seront choisies en fonction du niveau de menace avec par exemple une épaisseur de la lame externe 2 El=5 mm et une épaisseur de la lame interne 3 E2=8mm contre des menaces de niveau 1 du STANAG 4569.
On pourra choisir une épaisseur El de 8mm pour les lames externes 2 contre les menaces de niveau 2 (STANAG 4569) en conservant une épaisseur E2 de 8 mm pour les lames internes 3.
La largeur Ll des lames externes est choisie en tenant compte de la contrainte suivante :
Par rapport au plan vertical P de la grille 1, en considérant deux barreaux 10a et 10b successifs superposés, le point le plus bas 2a de la lame externe du barreau supérieur 10a devra être sensiblement en dessous du point 4 le plus haut du barreau inférieur 10b. De cette manière, comme illustré à la figure 3, tout projectile 20 impactant une lame externe 2 et ayant une trajectoire comprise entre l'horizontale et un angle inférieur à la normale à cette lame externe 2 viendra heurter la lame externe 2 avec un angle d'incidence X vis à vis de cette lame 3.
Ceci provoquera la fragmentation du projectile 20 en de multiples éclats 21 d'énergie cinétique moindre que celle du projectile. Lorsque le tir est perpendiculaire à une lame externe 2, celle-ci est susceptible d'être percée mais la disposition des lames extérieures 2, telle qu'énoncée plus haut, garantit la présence d'au moins une seconde lame externe 2 sur la trajectoire du projectile 22. Cette seconde lame va provoquer la fragmentation du projectile 22 déjà fragilisé par les contraintes qu'il a déjà subie lors du perçage de la lame externe 2 précédente.
Les lames internes 2 ont une fonction de piège à éclats 21 de par la nature ductile du matériau qui les compose. Ainsi tout éclat 21 généré par la fragmentation d'un projectile 20 ou 22 sur une lame externe 2 sera emprisonné dans une lame interne 3.
Selon la figure 2, chaque lame interne 3 devra avoir une largeur au moins égale à celle E du couloir placé en regard de cette lame interne 3 et défini par deux lames externes 2 successives .
Ainsi cette lame interne 3 pourra arrêter tous les éclats se propageant entre les lames externes 2 formant le couloir.
Selon la figure 4, les barreaux 10 sont solidarisés les uns aux autres au moyen de montants verticaux 12. Chaque lame 2 ou 3 est appliquée sur des portées d'appui 15 et 16 des montants 12 (visibles figure 2 également).
La solidarisâtion de chaque lame 2 et 3 et des montants 12 se fera préfèrentiellement par un moyen démontable tel que des vis 13 (dont seul l'axe est représenté). De cette façon, les seules lames 2 et 3 qui sont endommagées pourront aisément être changées.
L'amovibilité des lames 2 et 3 permet également de mettre facilement en place sur la grille 1 des lames 2 et 3 de nature et épaisseur adaptées au niveau de la menace.
Il est possible ainsi d'alléger la grille 1 lorsque le niveau de menace est faible, par l'emploi de lames externes 2 plus minces. L'emploi de lames internes 3 en aluminium contribue également à l'allégement de la grille 1.
Toujours selon la figure 4, chaque montant 12 comporte deux séries de portées d'appui en pente 15 et 16 orientées l'une vers l'extérieur de la grille 1 et l'autre vers l'intérieur et destinées à recevoir chacune l'extrémité d'une lame 2 ou 3.
Selon un mode de réalisation préféré, les portées en pente 15 recevant les lames externes 2 sont toutes inclinées de 45° par rapport au plan P de la grille 1 de manière à obtenir une inclinaison équivalente des lames externes 2.
Les portées en pente 16 recevant les lames internes 3 sont inclinées par rapport au plan P de manière à ce que les lames internes 3 soient perpendiculaires aux lames externes 2.
La grille 1 selon l'invention oppose ainsi toujours au moins une lame 2 ou 3 à toute trajectoire de tir. Elle fournit son effet de protection quel que soit l'angle de tir, allant du tir plongeant et jusqu'à l'horizontale comme exigé par le STANAG 4569.

Claims

REVENDICATIONS
1- Grille d'aération (1) blindée pour une ouverture, grille (1) comportant un côté externe (EXT) destiné à être exposé à un tir d'un projectile et un côté interne (INT) destiné à être appliqué sur l'ouverture, grille (1) comportant une pluralité de barreaux (10) parallèles entre eux, les barreaux (10) ayant une section en forme de V, chaque branche du V étant constituée par une lame (2,3), lesdites lames (2,3) étant disposées en chevrons pour former des chicanes de telle sorte qu'au moins une lame (2, 3) se trouve sur la trajectoire de tir du projectile quelle qu'en soit l'incidence, chaque barreau (10) comportant une lame (2) dite externe et une lame (3) dite interne, les lames externes (2) formant le côté externe de la grille (1) et les lames internes (3) formant le côté interne de la grille (1), grille caractérisée en ce que les lames externes (2) sont réalisées en un matériau à blindage alors que les lames internes (3) sont réalisées en un matériau ductile, les lames (2,3) étant toutes fixées de façon démontable à des montants transversaux (12) au niveau de portées d'appui (15,16).
2- Grille selon la revendication 1, caractérisée en ce que les lames (2) externes sont réalisées en acier à blindage .
3- Grille selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les lames internes (3) sont réalisées en aluminium.
4- Grille selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les lames internes (3) ont une largeur (L2) au moins égale à la largeur d'un couloir formé par deux lames externes (2) consécutives.
5- Grille selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les lames externes (2) sont inclinées de 45 degrés par rapport à un plan (P) de la grille (1) défini par les bords externes des lames externes (2).
6- Grille selon la revendication 5, caractérisée en ce que les lames internes (3) sont perpendiculaires aux lames externes ( 2 ) .
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