EP3891461A1 - Dispositif de protection balistique - Google Patents

Dispositif de protection balistique

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Publication number
EP3891461A1
EP3891461A1 EP19820825.8A EP19820825A EP3891461A1 EP 3891461 A1 EP3891461 A1 EP 3891461A1 EP 19820825 A EP19820825 A EP 19820825A EP 3891461 A1 EP3891461 A1 EP 3891461A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ballistic
ballistic protection
lights
perforated plates
protection
Prior art date
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Granted
Application number
EP19820825.8A
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German (de)
English (en)
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EP3891461B1 (fr
EP3891461C0 (fr
Inventor
Frédéric MORIZOT
Serge Deckert
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Soframe SA
Original Assignee
Soframe SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Soframe SA filed Critical Soframe SA
Publication of EP3891461A1 publication Critical patent/EP3891461A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3891461B1 publication Critical patent/EP3891461B1/fr
Publication of EP3891461C0 publication Critical patent/EP3891461C0/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/023—Armour plate, or auxiliary armour plate mounted at a distance of the main armour plate, having cavities at its outer impact surface, or holes, for deflecting the projectile
    • 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
    • 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
    • F41H5/0457—Metal layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics

Definitions

  • the present invention relates to the field of ballistic protection intended in particular to stop kinetic energy projectiles, and in particular piercing projectiles.
  • the invention relates more particularly to ballistic protection or ballistic overprotection intended to be mounted on the outside side away from a basic ballistic protection structure, in particular provided on an armored vehicle.
  • the ballistic protections must jointly deflect, stop and / or break under-calibrated type projectiles and deflect and / or brake artillery shrapnel type projectiles.
  • the technical protection solutions currently available on the market are either made up of several layers of ballistic material generally separated with an air layer, also known as the "air gap", which leads to a high protective surface mass, or made up of external shielding made of very hard materials in the form of attached panels made up, among other things, of a multitude of ceramic tiles generally assembled on a composite support, which leads to mechanical fragility of the protection, and to a very high surface cost since each panel must be custom made and the materials used are very Dear.
  • ceramic tiles Due to the materials and processes used for their manufacture, ceramic tiles generally have sizes that do not allow, for example, to cover the entire face of a vehicle with a single module. Thus, a ballistic weakness also exists at the edge junction of each of these unit modules and these shielding devices, in addition to being expensive and inconvenient, ultimately offer unsatisfactory ballistic protection.
  • This shielding device is however not satisfactory in particular in that two successive shielding plates are in contact with one another or glued to each other, which allows propagation from one plate to another for the wave of shock which strikes the first plate touched by a projectile. Such a shock wave is then liable to damage the entire shielding device and its fixing points.
  • the inclined passage through the slots of the plates is disadvantageous in that it is capable of creating a guide channel for the passage of under-calibrated type projectiles through the shielding device.
  • the object of the present invention therefore aims to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a new ballistic protection device capable of stopping the aforementioned type of projectiles, while responding to many technical, economic and ecological constraints.
  • Other objects of the present invention also relate to a ballistic protection device advantageously having a protective surface mass as light as possible so as not to unnecessarily weigh down the vehicle, a surface cost as low as possible and a modularity of protection against different threat.
  • Additional objects of the present invention also target a ballistic protection device which is easy and quick to produce, having good impact and drop resistance, allowing a rapid and optimized custom design, allowing simple and rapid repair by user after damage, can be shaped or folded, insensitive to environmental conditions, having good durability of its ballistic performance over time, not containing toxic or controversial substances, can be recycled, and can be manufactured in a wide range of materials.
  • Other objects of the present invention are also aimed at a ballistic protection device that can be custom-made, which makes it possible to size and conform it according to the structure to be protected, in the form of a ballistic protection device. whose three-dimensional shape is adapted to that of the structure to be protected while having as few ballistic weaknesses as possible.
  • a ballistic protection characterized in that it comprises at least two perforated plates each having lights of width 1 and length L, in that:
  • At least two successive perforated plates are at a distance from each other, this distance being strictly less than 15 mm, preferably less than 10 mm, and more preferably less than 5 mm;
  • each of the openings of at least two successive perforated plates has a length L which is at least six times greater than their width 1, and more preferably twelve times greater than their width 1;
  • the lights of the same perforated plate are distributed in several aligned light lines, the general longitudinal orientation of these aligned light lines being parallel; and • a material bridge is present between two successive lumens of the same line, the material bridges of two successive lines of aligned lumens not being aligned in the width direction 1 of the lumens.
  • perforated plates advantageously makes it possible to destabilize and / or break a projectile on approach and advantageously provides a reduced areal mass compared to other protection solutions using similar materials of comparable cost.
  • the sub-calibrated projectiles are very likely to touch the rim of a light, which breaks them and / or deflects them, as illustrated in FIGS. 20a, 20b and 20c.
  • ballistic protection has good multi-impact performance thanks to a very small surface degraded by the impacts of piercing projectiles and a good multi-caliber performance effectively curbing the impact of high kinetic energy penetrating or non-piercing projectiles.
  • the dimensional ratio existing between the length and the width of the lights tends to maximize the rim effect, in particular for superimposed plates, on long lengths in order to destabilize and break the smallest projectiles - namely projectiles whose caliber effective is potentially less than or equal to the width of the lights, while providing sufficient resistance for the perforated plates to stop or brake the largest projectiles - namely projectiles whose caliber is greater than the width of the lights.
  • the ballistic protection forms a kind of grid which not only offers a very high surface area of light flange, but which is also likely to break locally in case impact of an artillery shrapnel type projectile.
  • the rupture takes place at the level of the material bridges which are present between two successive openings of the same line of aligned openings and / or at the level of the strips of material present between each of the aligned openings of openings. This rupture absorbs a large amount of kinetic energy from the projectile.
  • the rupture strips of material from the perforated plates of the ballistic protection is also accompanied by a deformation of said strips of material, which not only makes it possible to absorb a large amount of kinetic energy coming from the projectile, but also brakes the projectile by the support of the strips of material on the projectile for the strips of material deformed along the direction of movement of said projectile.
  • the ballistic protection according to the invention has excellent fire resistance.
  • the ballistic protection according to the invention is insensitive to environmental conditions such as high heat and / or high humidity, and also constitutes an external thermal screen limiting the effect of solar radiation on the bodywork. protected. Its durability is exceptional and guaranteed maintenance of ballistic performance over time, linked only to corrosion protection, unlike other protection solutions using composite materials.
  • the ballistic protection according to the invention is simple and quick to repair by the user by straightening, and if necessary by the possible addition of bolted and / or welded patches.
  • the successive superimposed perforated plates are however very close to one another, which advantageously reinforces the edge effect and prevents a very small caliber projectile from passing through the lights of the ballistic protection without encountering an obstacle.
  • the purpose of the superimposition and the offset of the lights of the perforated plates is to create these rim effects so that projectiles of the sub-calibrated type, when they penetrate a light, must collide with the rim of at least one light, which destabilizes and / or breaks them.
  • the possible space between two successive perforated plates is preferably not filled with any material, since it would have no role of ballistic protection relevant to the invention and would only result in increasing manufacturing costs, to complicate the manufacturing process, propagate impact shock waves and unnecessarily increase the mass of the shield. Only a thin blackout film may possibly be provided on one side of one of the perforated plates for aesthetic reasons and more psychological comfort for the user who does not perceive a "hole" in his protection.
  • the ballistic protection according to the invention offers a great modularity of the protection, allowing the removal or the addition of a perforated plate to adapt it effectively and simply to different levels of threat.
  • the dimensions of the ballistic protection according to the invention depend only on the dimensions of the metal plates and of the cutting machines used for its manufacture, so the ballistic protection according to the invention can be produced with very large dimensions, in particular impossible to achieve with a ceramic solution.
  • the ballistic protection according to the invention can advantageously be shaped and folded for example in order to follow the contours of a bodywork or to reinforce the level of protection against higher threats by presenting for example alternating angles of incidence.
  • the ballistic protection of the invention can be made to order. It can thus be dimensioned and conform as a function of the structure to be protected, in the form of a ballistic protection device whose three-dimensional shape is adapted to that of the structure to be protected while presenting the least possible ballistic weaknesses.
  • Ballistic protection can be produced easily and quickly, allowing the use of standard cutting machines commonly used in the metallurgical industry. Its manufacture is simple and quick, unlike previous solutions which require a long and complex manufacturing process as is the case with ceramic panels. Likewise, its manufacture generally does not require heat treatment, for example of the quenching type, after cutting the lights, unlike many existing industrial solutions for obtaining perforations. Formed from perforated plates which can be cut simply and quickly by cutting machines which are simple to implement, adaptable and inexpensive, for example from a digital file quick to modify according to the desired ballistic protection, ballistic protection according to the invention is easy to evolve, unlike previous solutions which would require for example to create new molds and to evolve expensive and complex processes.
  • the ballistic protection according to the invention allows an optimized custom design, quick to design and manufacture.
  • the density of edge length of the lights per square meter of surface for a perforated plate is between 100 and 200 m / m 2 , preferably between 120 and 180 m / m 2 and more preferably between 150 and 170 m / m 2 .
  • This surface density range of edge lengths of the lights advantageously makes it possible to increase the chances that a projectile penetrates into a light and is affected by a rim effect, while minimizing the mechanical resistance to the impacts of the perforated plates as little as possible. .
  • At least two successive perforated plates are mutually offset both in the direction of the width and in the direction of the length of the lights.
  • the offset of the perforated plates in both directions advantageously makes it possible to benefit from a rim effect in both directions also.
  • the material bridge located between the lights of the same line is located between 1/3 and 2/3 of the length of the lights of the preceding and following light lines and preferably substantially mid-length of the lights of the previous and next light lines.
  • the material bridge located between the openings of the same line has a length p considered along the longitudinal axis of the openings such that 0.5 x 1 ⁇ p ⁇ 3 x 1, preferably such as 0.7 x 1 ⁇ p ⁇ 2 x 1 and more preferably such as 0.9 x 1 ⁇ p ⁇ 1.5 x 1.
  • the strip of material present between each of the parallel lines of aligned lights has a width b such that 0.5 x 1 ⁇ b ⁇ 3 x 1, preferably such as 0.7 x 1 ⁇ b ⁇ 2 x 1 and more preferably such as 0.9 x 1 ⁇ b ⁇ 1.5 x 1.
  • At least two successive perforated plates are mutually offset so that the solid part of a perforated plate covers at least one fifth and at most half of the surface of the lights of the next perforated plate.
  • This offset of the perforated plates provides an effective rim effect to both destabilize and break the perforating projectiles. It also makes it possible to avoid creating a direct passage through the openings of two successive perforated plates for a projectile whose diameter is less than the width of the openings.
  • the perforated structure formed by the lights is identical for at least two successive perforated plates.
  • the ballistic protection according to the invention can be manufactured from identical plates, which simplifies manufacture and reduces costs.
  • the lights are oblong.
  • This shape makes it possible to easily create edge effects by shifting the perforated plates, without reducing the mechanical resistance of said plates excessively.
  • At least two successive perforated plates are corrugated or accordion-folded plates.
  • a protection thus conformed advantageously makes it possible to present to the projectile both multiple faces whose orientation is optimized to constitute a protective envelope and an angle of incidence promoting the effectiveness of the protection.
  • At least two successive perforated plates are in one piece. It is thus possible to manufacture two successive perforated plates by folding a plate, by removing material or by adding material.
  • At least two perforated plates are made of steel, preferably of ballistic class, having a Brinell hardness of at least 500 HB, preferably of at least 600 HB and more preferably of '' at least 650 HB.
  • the ballistic protection of the invention thus advantageously has a low cost, in particular by the main use of rolled steel of ballistic class sold in the form of sheets, compared to other protection solutions using several types of materials, some of which are very expensive.
  • Ballistic class steel has a very satisfactory hardness for protection, while advantageously offering a certain resilience allowing the effects of rupture and deformation of the strips of material of the perforated plates previously described.
  • This type of steel also has excellent impact and fall resilience in the event of voluntary or involuntary mechanical attack or collision, which ensures satisfactory maintenance of the level of ballistic protection on the ground.
  • the ballistic protection according to the invention advantageously does not include any synthetic product which may contain controversial substances.
  • the elements constituting the ballistic protection according to the invention are advantageously easy to recycle after deterioration or at the end of life after withdrawal from service.
  • a ballistic protection comprising two successive perforated plates at a distance from each other has a total thickness of between 2 and 100 mm, preferably between 5 and 30 mm and more preferably between 8 and 15 mm.
  • the ballistic protection comprises at least three perforated plates and at least the first and the third perforated plates are arranged so that their lights overlap.
  • the objects assigned to the invention are also achieved by means of ballistic overprotection intended to be mounted on the outside side away from a basic ballistic protection structure in particular provided on an armored vehicle, said ballistic overprotection being characterized in that it comprises at least one ballistic protection as previously described.
  • ballistic protection can be used as a basic ballistic protection structure, it can also serve as additional ballistic protection - or ballistic overprotection - by combining it with a basic ballistic protection structure, which can even be a ballistic protection such as that of the invention or another type of ballistic protection.
  • the ballistic overprotection according to the invention aims to filter the projectiles while the basic ballistic protection structure aims to stop the projectiles that have been destabilized, braked and / or broken by ballistic overprotection .
  • destabilized is meant the fact that the projectile is deviated from its initial trajectory and / or that its orientation is modified, that is to say that it no longer moves in the axis of its initial trajectory or that the he longitudinal axis of his body is no longer oriented in the same direction as initially.
  • Ballistic protection and ballistic overprotection according to the invention are more specifically intended for sub-calibrated projectiles comprising a penetrator, generally a tungsten carbide arrow, and which are intended to easily pass through the basic ballistic protection structure.
  • a preferred object of the invention is to have a STANAG 4569 level 3 protection solution aimed at stopping sub-calibrated tungsten carbide projectiles type AP8 / M993 at 950 m / sec as well as 20 mm FSP projectiles at 790 m / sec.
  • the dimensions of the apertures of the perforated plates according to the invention are preferably provided so that the width of the free passage window formed between two successive perforated plates is less than or equal to the diameter of the penetrator of the projectile which it is desired to oppose.
  • the penetrator During the impact of the projectile against ballistic overprotection according to the invention, the penetrator necessarily meets the edge of a light.
  • the mechanical force undergone by the penetrator is different from the initial axis of movement of the projectile, which destabilizes the projectile and makes it change its trajectory or makes it undergo a destructive asymmetric stress, which breaks it. In both cases the penetrator loses a large amount of its initial kinetic energy and its efficiency and is then easily stopped by the basic ballistic protection structure.
  • the rim effect described above is much more effective in the case of the superposition of two perforated plates having offset lights forming a rim effect.
  • the superposition of two perforated plates makes it possible to mutually reinforce their mechanical strength in order to compensate the weakening generated by the presence of lights.
  • ballistic protection and ballistic overprotection according to the invention also aim to resist artillery shrapnel, and must therefore have a mechanical resistance to impacts adapted to this type of projectiles.
  • the at least two perforated plates are preferably close to each other, but without being in contact, and that their lights have an optimized shape and surface density so as to represent a density d highest light edges possible.
  • the invention must be clearly distinguished from ballistic protection devices comprising metal plates of thickness and hardness studied to stop the projectiles and not to destabilize and / or break them.
  • These metal plates may have perforations, generally round, which are intended to lighten the shielding, without seeking a rim effect, which moreover creates ballistic gaps which reduce the effectiveness of the protection provided. Multiplying this type of ballistic protection device would only aim to reduce the reduction in the effectiveness of the protection provided, which would however increase the cost and weight of the overall armor.
  • a ballistic protection device for an external wall of a structure, in particular an armored vehicle, said ballistic protection device being characterized in that it comprises a basic ballistic protection structure and a ballistic overprotection as described above, said ballistic overprotection being provided at a distance and generally parallel to the mean plane of the basic ballistic protection structure.
  • the ballistic protection device according to the invention has no geometric constraint of the flatness type of the surface to be protected and it allows to free small reliefs generally existing on the main bodies.
  • the ballistic overprotection is provided at a distance of at least 1 cm from the basic ballistic protection structure, preferably at a distance of at least 4 cm and more preferably at a distance of at least 6 cm.
  • This distance advantageously allows the projectiles to break or destabilize before impacting the basic ballistic protection structure.
  • the ballistic overprotection is removably attached to the protective structure basic ballistics, which allows in particular to facilitate its maintenance or its replacement, to replace it by another ballistic overprotection to modify the level of performance of the protection and / or to modify the thickness of the air layer.
  • the objects assigned to the invention are also achieved using a method of manufacturing ballistic protection or ballistic overprotection as described above, characterized in that at least two successive perforated plates are manufactured by thermal cutting, preferably by laser cutting.
  • the applicant has surprisingly discovered that the laser cutting technique does not weaken ballistic steel, and that not only the modification of hardness of the perforated plates by laser cutting is not u problem vis-à-vis artillery shrapnel type projectiles, but that in addition the edges of the cut lights maintain a surprisingly satisfactory mechanical strength for the rim effect they must produce against sub-calibrated projectiles.
  • the manufacturing method comprises a step of spatial conformation of ballistic protection or ballistic overprotection into at least one structural element of the structure that said ballistic protection or overprotection must protect , including an armored vehicle.
  • the manufacturing process comprises a step of spatial conformation of a ballistic protection or a ballistic overprotection to constitute at least partially a mechanical support or support for the structure that said ballistic protection or overprotection must protect, in particular an armored vehicle.
  • the manufacturing process of the invention makes it possible to manufacture the perforated plates to order, and thus advantageously makes it possible to manufacture ballistic protections of large surface area, the spatial shape and the cuts of which are optimized as a function of the structure to be protected.
  • This cutting technique advantageously makes it possible to quickly and easily cut the lights in a plate, whether before or after its spatial conformation, that is to say before or after its folding, bending, etc.
  • Figure 1 is a perspective view of a ballistic protection device according to the invention shown in the dissociated state
  • Figure 2 is a perspective view of a ballistic protection device according to the invention shown in the assembled state
  • Figure 3 is a front plan view of the ballistic protection device of Figure 2;
  • Figure 4 is a perspective view of a vehicle door equipped with a ballistic protection device according to the invention shown in the dissociated state
  • Figure 5 is a perspective view of a vehicle door equipped with a ballistic protection device according to the invention shown in the assembled state
  • Figure 6 is a detailed plan view of a ballistic protection or overprotection according to the invention, wherein the perforated plates are mutually offset only in the direction of the width of the lights;
  • FIG. 7 is a detailed plan view of a ballistic protection or overprotection according to the invention, in which the perforated plates are mutually offset both in the width direction and in the length direction of the lights.
  • Figure 8 is a perspective view of a ballistic protection or overprotection according to the invention shown in the dissociated state, in which two perforated plates are folded in accordion fashion according to a first folding variant;
  • Figure 9 is a perspective view of the two perforated plates of Figure 8 shown very close to each other;
  • Figure 10 is a side view of the two perforated plates of Figure 9;
  • Figure 11 is a perspective view of protection or ballistic protection or overprotection according to the invention shown in the dissociated state, in which two perforated plates are folded in accordion according to a second variant of folding ;
  • Figure 12 is a perspective view of the two perforated plates of Figure 11 shown very close to each other;
  • Figure 13 is a side view of the two perforated plates of Figure 12;
  • Figures 14 to 19 are plan detail views illustrating different possible shapes for the lights of a perforated plate according to the invention.
  • Figures 20a to 20c are sectional side views along a sectional axis transverse to the lines of light illustrating how a projectile of under calibrated type is broken and deflected by an edge effect of a ballistic protection or overprotection according to the invention
  • FIGS. 21a and 21b are sectional side views along a cutting axis parallel to the lines of light illustrating how a projectile of artillery burst type is slowed down by the deformation of strips of material of a protection or of a ballistic overprotection according to the invention along the direction of movement of said projectile;
  • Figure 22 is a sectional profile view along a cutting axis transverse to the lines of light illustrating ballistic protection or overprotection comprising four successive perforated plates according to the invention; and • Figure 23 is a schematic front view of a cut plate according to the invention showing in an exaggerated manner the formation of microreliefs at the edges of the cut lights (7).
  • the ballistic protection (1) according to the invention is provided, for example, to serve as a basic ballistic protection structure, or even as a bodywork or wall, for a structure to be protected (3).
  • a ballistic protection device (23) consists of at least two ballistic protection structures, namely a basic ballistic protection structure (4) and ballistic overprotection (5), and is provided to protect the outer wall (2) of a structure to be protected (3).
  • the structure to be protected (3) is generally an armored vehicle, but the invention can also be provided to protect an intervention vehicle, a civil protection vehicle or an armored van. Likewise, the structure to be protected
  • (3) is not necessarily a vehicle, but can also be a building, machine or container.
  • the basic ballistic protection structure (4) generally made of metal or composite materials, by its hardness or by its thickness, has an ability to provide a basic ballistic protection structure (4).
  • a basic ballistic protection structure (4) In the case of a protected vehicle, it may be an armored part of the body.
  • the structure to be protected (3) can constitute a basic ballistic protection structure
  • the ballistic overprotection (5) is provided at a distance and generally parallel to the mean plane of the basic ballistic protection structure (4). It is intended to reinforce the level of protection of the basic ballistic protection structure (4) in particular by "filtering" ballistic attacks, for example by destabilizing and breaking projectiles.
  • the ballistic overprotection (5) is preferably removable and maintained by fixing means (21), for example screws (22), which are taken up on the basic ballistic protection structure (4). It can also be implemented independently or integrated by welding within a mechanically welded structure with an independent ballistic protection capacity.
  • Ballistic overprotection (5) is provided at a distance of at least 1 cm from the basic ballistic protection structure (4), preferably at a distance of at least 4 cm and more preferably at a distance of at least 6 cm.
  • the ballistic protection (1) and the ballistic overprotection (5) according to the invention are characterized in that they comprise at least two perforated plates (6), each presenting lights (7), that is to say through cuts.
  • These lights (7) preferably oblong, have a length which is at least six times greater than their width (1), and preferably twelve times their width (1).
  • the width (1) is identical for all the lights (7) of the same perforated plate (6).
  • the dimensions given here and in the rest of this description relate to an ideal ballistic protection device (23). It is obvious to a person skilled in the art that at the edges of the perforated plates (6), in areas of reduced dimensions following cuts made in the perforated plates (6), these dimensions may differ locally. These areas in which the dimensions differ are generally areas of ballistic fragility, which are inevitable in the field of ballistic protection devices, but which represent less than 10% of the total area of the ballistic protection device (23) according to the invention .
  • the oblong shape is preferred for reasons of simplicity of manufacture, but other shapes are possible.
  • Examples of alternative shapes for the lights (7) are given in Figures 14 to 19.
  • the lights (7) can for example be rectangular (Figure 14), chevron-shaped (Figure 15) or shaped waves ( Figures 16 to 17).
  • the lights (7) can have different shapes within the same perforated plate (6) ( Figures 17 and 18).
  • the lights (7) are not triangular, square or circular.
  • the openings (7) are preferably identical and distributed evenly, at least for the parts of the structure to be protected (3) which do not have any technical specificities. It is however possible to provide lights (7) of different shapes, or with a more or less dense distribution, in order to locally adapt a perforated plate (6), for example to a specific type of ballistic threat existing only on a given direction.
  • the lights (7) can be oriented horizontally or vertically, see at any angle. Within a single plate, the lights (7) may not all be oriented in the same direction, which in particular makes it possible to adapt them to the spatial conformation of the perforated plates (6), to the surface available for the lights ( 7) and / or in the direction of the projectiles liable to strike the perforated plates (6). It is the same for the dimensions of the lights (7), which can also be adapted to the type of projectiles liable to strike the perforated plates (6).
  • the apertures (7) of the perforated plates (6) can be chamfered, at least on the outside, which makes it possible to impose an orientation of these relative to the angle of attack of a specific threat.
  • the perforated structure formed by the lights (7) is preferably identical for at least two perforated plates (6), and more preferably for all the perforated plates (6) of ballistic overprotection (5) according to the invention.
  • oblong shaped lights (7) may have a length (L) of 60 mm and a width (1) of 5 mm for projectiles in tungsten carbide under calibrated type AP8 / M993 at 950 m / sec.
  • the lights (7) each have a width (1) of between 3 and 12 mm and preferably between 5 and 8 mm.
  • the lights (7) each have a length (L) greater than or equal to 18 mm, preferably greater than or equal to 36 mm and more preferably included between 60 and 100 mm.
  • the length (L) of a light (7) is its dimension considered along the longitudinal axis in which extend said light (7), while its width (1) is its dimension considered in the direction perpendicular to the axis longitudinal in which extend said light (7).
  • the lights (7) of the same perforated plate (6) are distributed in several rows of lights (7) aligned.
  • the surface of the lights (7) has between 35% and 70%, preferably between 40% and 60%, and preferably between 45% and 50% of the overall surface of said perforated plate (6).
  • the area of the perforated plates (6) having no lights (7) is designated as a solid part (8).
  • This solid part (8) comprises the material bridges (24) located between two successive slots (7) of the same line, and the strips of material (25) present between each of the parallel rows of aligned slots (7).
  • the material bridges of two successive rows of aligned lights (7) are not aligned in the width direction (1) of the lights (7).
  • the material bridge (24) located between two successive lights (7) of the same line is located between 1/3 and 2/3 of the length of the lights (7) of the light lines (7) previous and next and preferably substantially at mid-length of the lights (7) of the preceding and next light lines (7), as shown in FIGS. 1 to 16.
  • the material bridge (24) located between the lights (7) of the same line has a length (p) when considered along the longitudinal axis of the lights (7) such that 0.5 x (1) ⁇ (p) ⁇ 3 x (1), preferably such as 0.7 x (1) ⁇ (p) ⁇ 2 x (1) and more preferably such as 0.9 x (1) ⁇ (p) ⁇ 1.5 x (1 ).
  • the strip of material (25) present between each of the aligned parallel lines of lights (7) has a width (b) such that 0.5 x (1) ⁇ (b) ⁇ 3 x (1), preferably such that 0, 7 x (1) ⁇ (b) ⁇ 2 x (1) and more preferably such as 0.9 x (1) ⁇ (b) ⁇ 1.5 x (1).
  • the aligned lines of lights (7) are preferably parallel.
  • groups or parallel aligned lines of light zones (7) can coexist with different orientations, for example perpendicular, as can for example be seen in FIGS. 4 and 5 where, in their upper right corner, the perforated plates (6) have a group of lines of lights (7) aligned in vertical parallel, while all the other lines of lights (7) aligned in parallel are horizontal.
  • the alternation of orientation may in particular be necessary when a perforated plate (6) has narrow areas, the aligned lines of light (7) then being preferably oriented in the direction of extension of said narrow areas. It is in fact avoided to create lines of lights (7) aligned perpendicular to the direction of extension of said narrow areas.
  • the perforated plates (6) of the ballistic protection (1) or of the ballistic overprotection (5) are superimposed and parallel so that their respective lumens (7) are at least partially opposite one another, that is to say say that the solid part (8) of a perforated plate (6) partially covers the openings (7) of the next perforated plate (6).
  • At least two successive perforated plates (6) are mutually offset linearly, but always taking care that the solid part (8) of a perforated plate (6) does not completely mask the openings (7) of the perforated plate (6 ) next successive.
  • linear offset is meant that one plate is offset from another in the direction of the width and / or length (L) of the lights
  • the perforated plates (6) are preferably mutually offset in the direction of the width of the openings (7) (see FIG. 6).
  • the direction of the offset of a perforated plate (6) relative to the following perforated plate (6) can also be realized in the direction of the length of the lights (7) of so take advantage of a double offset in length (L) and in width (1) in order to benefit from a rim effect in both directions. So two perforated plates
  • the solid part (8) of a perforated plate (6) covers at least one fifth and at most half of the surface of the apertures (7) of the perforated plate (6) next.
  • the solid part (8) of a perforated plate (6) preferably covers at least one fifth and at least maximum half the width (1) of the lights (7) of the next perforated plate (6).
  • the solid part (8) of a perforated plate (6) preferably covers at least one fifth and at most half the length (L) of the lights (7) of the next perforated plate (6).
  • each perforated plate (6) according to the invention must have the most light
  • each perforated plate (6) vis-à-vis the sub-calibrated type projectiles (26) also depends on the probability rate that a projectile of this type meets the edge of the edge of a light (7 ) to undergo an edge effect which will deflect and / or break said sub-calibrated type projectile (26).
  • the distance separating two successive perforated plates (6) must be as small as possible, preferably strictly less than 15 mm, preferably less than 10 mm, and more preferably less than 5 mm.
  • the density of light edge length (7) per square meter of surface for a perforated plate (6) is preferably between 100 and 200 m / m 2 , preferably between 120 and 180 m / m 2 and more preferably included between 150 and 170 m / m 2 .
  • the density of edge length of the light (7) per square meter is ideally between 150 and 300 m / m 2 , preferably between 180 and 270 m / m 2 , and more preferably between 225 and 255 m / m 2 , which corresponds to approximately 50% more compared to a single perforated plate (6).
  • the perforated plates (6) are made of a material having a Brinell hardness of at least 500 HB and more than at least 600 HB. Ideally, the perforated plates (6) are made of a material having a Brinell hardness of at least 650 HB, that is to say a Rockwell hardness of at least 65 HRC.
  • the perforated plates (6) are preferably made of steel, more preferably of ballistic class steel. Other metals can be envisaged, in particular tungsten in the form of metal or carbide.
  • the perforated plates (6) can also include non-metallic materials. Ballistic class steel remains preferred for its low cost, however.
  • Two perforated plates (6) assembled have an overall thickness between 2 and 100 mm, preferably between 5 and 30 mm and more preferably between 8 and 15 mm, the thin layer of air present between said plates being within this thickness total.
  • the perforated plates (6) of the same ballistic overprotection (5) can all have the same thickness, or on the contrary have different thicknesses, for example increasing towards the outside, which makes it possible to adapt the protection of ballistic overprotection (5), for example to a specific type of ballistic threat.
  • Two successive perforated plates (6) can be formed in one piece. Indeed, at least two perforated plates (6) can be manufactured in one piece, for example by folding in half a large plate.
  • Two successive perforated plates (6) can also be formed by an additive technology reconstituting layer by layer the lights (7) and their relative positioning, which advantageously makes it possible to use different materials for certain layers.
  • Two perforated plates (6) can also be produced by subtraction of material, for example by milling or EDM, from a single piece of monobloc material. Two perforated plates (6) can also be manufactured or by any structural manufacturing process making it possible to obtain in one piece the desired rim effect.
  • the materials used to manufacture the perforated plates (6) of the invention make it possible to fold said plates.
  • This forming makes it possible in particular to adapt the ballistic overprotection (5) of the invention to the shape of the outer wall (2) of the structure to be protected (3).
  • the ballistic overprotection (5) is formed at 90 ° in a rounded manner in its right part.
  • This folding also allows the perforated plates (6) to be shaped so that their surface is not necessarily flat.
  • angles and radii of folding, the number of folds, the dimensions and design of the perforated plates (6) depend on the volume available by nature limited by the width imposed by the highway code on an armored wheeled vehicle. This type of solution is more easily applied on heavy armored vehicles, usually tracked, overcoming the conventional width limits, in particular on an operating theater.
  • the folding should not be carried out parallel to the lights (7) because the metal can refuse to follow the radius of the tool and the thin bridges of material located between two lights (7) are likely not to resist deformation .
  • the local hardening of the perforated plates (6) in the folds is favorable for ballistic behavior.
  • At least two successive perforated plates (6) can be corrugated or accordion folded plates.
  • accordion folded it is meant that the perforated plate (6) has a zigzag-shaped section.
  • each ply when the perforated plates (6) are viewed vertically, the lower (9) and upper (10) parts of each ply each have a slope substantially equal to +/- 45 ° and are therefore symmetrical, which in particular allows mounting in any direction.
  • each ply when the perforated plates (6) are viewed vertically, the upper part (10) of each ply is preferably horizontal while the lower part (9) of each ply is and has a slope substantially equal to +/- 30 ° from the vertical.
  • This geometry is however more complex and more risky to produce than the previous one due to a residual bending angle of less than 90 °, to be reserved for relatively ductile shielding materials.
  • This geometry advantageously makes it possible to place the normal of the lower parts (9) in an inclined manner sloping towards the ground when the overprotection is mounted vertically, for better effectiveness of the ballistic overprotection (5) according to the STANAG 4569 standard.
  • standard generally provides for ballistic aggression between 0 ° (horizontal) and 30 ° angle oriented exclusively from top to bottom, which corresponds to an elevated position of the shooter relative to his target.
  • each fold can thus be dispensed with lights (7) or include wider lights (7), which makes it possible to save in manufacturing cost and / or in mass.
  • the projectile impacts the perforated plates (6) of overprotection with an angle of incidence of approximately 60 ° and the thickness of the perforated plates (6) is largely sufficient in this case to prevent the projectile from crossing the main armor without the need for perforations to destabilize it.
  • FIGS. 4 and 5 An example of an armored door (11) of a vehicle overprotected by the invention is shown in FIGS. 4 and 5.
  • the ballistic overprotection (5) only comprises two perforated plates (6), which include lights (7) produced in two directions, which illustrates the ability for the invention to be able to orient them as a function of the perforated plate surface (6) available.
  • the perforated plates (6) are substantially planar, with a rim folded 90 ° in a rounded manner in their left part (12).
  • the lights (7) do not open onto the edge (13) of the perforated plates (6), since they were provided during the design of the parts, which has advantages in terms of mechanical strength, safety and aesthetics.
  • the dimensions of the lights (7) may not be uniform within the same perforated plate (6), which allows for example to provide lights (7) shorter in the upper left oblique part ( 14) of each of the perforated plates (6), for obvious questions of mechanical strength.
  • Additional perforations (15), of circular shape, are provided in the perforated plates (6) for their fixing on studs (16) projecting provided on a mechanically welded armored door (11) of the vehicle, extending outwards and for example threaded for receiving a mounting screw (22).
  • a ballistic liner (17) is also optionally provided on the internal face of the armored door (11), and an armored counter-frame (18) is fixed on the ballistic overprotection (5) in order to maintain armored glazing (not shown). Due to the thickness of the armored glazing, mobile spacers (19) are preferably provided between the armored counter frame (18) and the outermost perforated plate (6) (the right perforated plate in FIGS. 4 and 5 ).
  • the fixing means are not shown in Figures 4 and 5. They maintain the perforated plates (6) between them and their attachment to the basic ballistic protection structure (4).
  • the fixing points are preferably provided approximately every 500 mm.
  • the two perforated plates (6) are substantially identical, except at the level of their left lateral part (12), where the folds (20) have folding radii and slightly different dimensions for the nesting of the two perforated plates (6) one against the other without excessive play.
  • a ballistic protection (1) or a ballistic overprotection (5) comprises three or more perforated plates (6), if the perforated plates (6) are numbered from the outermost plate, each of the plates perforated (6) pairs and each of the odd perforated plates (6) are respectively preferably arranged so that their lights (7) are superimposed, as for example illustrated in FIG. 22.
  • the first and the third perforated plates (6) have openings (7) which are superimposed along the same axis transverse to the external protection surface of said plates. The same is true for the second and fourth perforated plates (6).
  • the perforated plates (6) being preferably removable, providing more than two allows in particular to increase the ballistic overprotection (5) of the invention. It is then possible to remove perforated plates (6) deemed unnecessary for the protection sought because this in particular makes it possible to alleviate ballistic overprotection (5).
  • the lights (7) can be difficult to paint, and can cause passengers to feel insecure.
  • the lights (7) can be obscured, for example on the internal and / or external faces of the ballistic overprotection (5), by the addition of a thin sheet or by the addition of 'a thin layer of material in the lights (7).
  • This occultation material has a very small thickness and does not fulfill any role of ballistic protection.
  • the ballistic protection (1) of the invention can also be used as a ballistic structure basic ballistic protection (4), for example provided on an armored vehicle.
  • at least two perforated plates (6) according to the invention can be used to form a fully-fledged ballistic protection for a structure (3) to be protected.
  • the structure to be protected is an armored vehicle
  • at least two perforated plates (6) according to the invention can be used to constitute the body of said armored vehicle.
  • the ballistic protection (1) of the invention in addition to fulfilling its protective role, can also fulfill other roles or functional cuts, such as for example for immobilizing glazing on a vehicle, act as openings, equipment supports, etc.
  • the invention preferably by laser cutting, makes it possible to create perforated plates (6) shaped and cut to order, which makes it possible to adapt their 3D shape and their dimensions to the structure to be protected, while cutting the lights (7) in the plates before or after their cutting and deformation - preferably before, which makes it possible to adapt the orientation and the position of the lights (7) in the plates in particular according to the constraints imposed by the form adopted by the ballistic protection device of the invention and according to the orientation and the nature of the ballistic threats likely to strike the area to be cut in the plates to form the lights (7).
  • the method of manufacturing the perforated plates (6) according to the invention makes it possible to avoid minimizing the number of junctions between the ballistic protections (1) and / or the overprotections (5) of the invention, and therefore to limit the number unprotected areas.
  • the method of manufacturing the perforated plates (6) according to the invention makes it possible in particular, for example by digital simulation in fast dynamics, to optimize the dimensions, the geometry, the orientation and the density of the lights (7), as well as the number of perforated plates (6) used, their composition, their thickness, their relative positioning, etc.
  • microreliefs (28) are not seem to lead to mechanical fragility of the protection and seem to improve the shattering effect of the rim effect of the edges of the cut lights (7).

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Abstract

Le dispositif de protection balistique (23) comprend une protection balistique (1) ou une surprotection balistique (5) formée d'au moins deux plaques perforées (6) en acier balistique, présentant chacune des lumières (7) dont la longueur (L) est au moins trois fois supérieure à leur largeur (l). Lesdites plaques perforées sont superposées et parallèles de sorte que la partie pleine (8) d'une plaque perforée (6) recouvre partiellement les lumières (7) de la plaque perforée (6) suivante. Deux plaques perforées successives sont mutuellement décalées linéairement dans le sens de la largeur des lumières (7), éventuellement aussi dans le sens de la longueur. Le décalage linéaire des plaques perforées permet avantageusement de bénéficier d'un effet de rebord prévu notamment pour déstabiliser et casser les projectiles perforants afin de les stopper plus facilement. La déformation et la rupture des plaques perforées permet notamment d'arrêter les projectiles de type éclats d'artillerie.

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF DE PROTECTION BALISTIQUE Domaine technique
La présente invention se rapporte au domaine des protections balistiques destinées notamment à arrêter les projectiles à énergie cinétique, et en particulier les projectiles perforants.
L’invention concerne plus particulièrement une protection balistique ou une surprotection balistique destinée à être montée côté extérieur à distance d’une structure de protection balistique de base notamment prévue sur un véhicule blindé.
Technique antérieure
De nos jours, les protections balistiques destinées à arrêter et/ou fragmenter les projectiles perforants militaires correspondent entre autre aux exigences de protection du STANAG 4569 niveau 3 et plus, qui est la référence en matière de protection balistique à vocation militaire.
Il existe en effet un besoin pour des protections aptes à dévier, stopper et/ou briser les projectiles de type sous calibrés (diamètre 5 mm minimum) en mode multi impacts, qui sont habituellement très denses et très durs, à haute vitesse (plus de 900 m/sec), et prévus pour traverser les blindages civils ou militaires avec des solutions de protection traditionnelles, généralement à base d’acier ou d’aluminium de classe balistique.
II existe également un besoin pour des protections aptes à dévier et/ou freiner les projectiles de type éclat d’artillerie, qui sont plus volumineux que les projectiles de type sous calibrés, qui présentent une forme aléatoire et qui sont également très denses, très durs et à haute vitesse.
Ainsi, afin de présenter une protection efficace contre ces deux types de projectiles, les protections balistiques doivent conjointement dévier, stopper et/ou briser les projectiles de type sous calibrés et dévier et/ou freiner les projectiles de type éclat d’artillerie.
Les solutions techniques de protection actuellement disponibles sur le marché sont soit constituées de plusieurs couches de matériaux balistiques généralement séparées avec une couche d’air, aussi connue sous la désignation « air gap », ce qui conduit à une masse surfacique de protection élevée, soit constituées d’un blindage externe en matériaux très dur prenant la forme de panneaux rapportés constitués entre autre d’une multitude de carreaux en céramique assemblés généralement sur un support composite, ce qui conduit à une fragilité mécanique de la protection, et à un coût surfacique très élevé car il faut créer chaque panneau sur mesure et les matériaux utilisés sont très chers.
De par les matières et les procédés utilisés pour leur fabrication, les carreaux en céramique présentent généralement des tailles ne permettant pas, par exemple, de recouvrir l’intégralité d’une face d’un véhicule avec un seul module. Ainsi, une faiblesse balistique existe en outre au niveau de la jonction de bord de chacun de ces modules unitaires et ces dispositifs de blindage, en plus d’être onéreux et peu pratiques, offrent au finale une protection balistique peu satisfaisante.
Par le document US 9,097,495 Bl, on connaît un dispositif de blindage stratifié comprenant deux plaques de blindage ou plus, en contact les unes contre les autres ou collées les unes aux autres au moyen d’un adhésif. Des fentes ayant toutes la même orientation sont conformées à travers chacune des plaques. Dans le cas où le blindage stratifié comprend N plaques de blindage comportant des fentes horizontales, chaque plaque est décalée vers le haut d’une hauteur H par rapport à la plaque précédente, où H est la hauteur d’une fente divisée par N. Ainsi, les plaques sont mutuellement décalées en hauteur de sorte de créer un passage incliné à travers les fentes des plaques.
Ce dispositif de blindage n’est cependant pas satisfaisant notamment en ce que deux plaques de blindage successives sont en contact les unes contre les autres ou collées les unes aux autres, ce qui permet une propagation d’une plaque à une autre pour l’onde de choc qui percute la première plaque touchée par un projectile. Une telle onde de choc est alors susceptible de détériorer l’ensemble du dispositif de blindage et ses points de fixation.
En outre, le passage incliné à travers les fentes des plaques est désavantageux en ce qu’il est susceptible de créer un canal de guidage pour le passage des projectiles de type sous calibrés à travers le dispositif de blindage.
Ainsi, les solutions actuelles ne sont pas satisfaisantes et, en raison de l’augmentation du niveau de la menace, une nouvelle solution doit être développée.
Exposé de l’invention
L’objet de la présente invention vise par conséquent à pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un nouveau dispositif de protection balistique apte à stopper le type de projectiles précité, tout en répondant à de nombreuses contraintes techniques, économiques et écologiques.
D’autres objets de la présente invention visent aussi un dispositif de protection balistique présentant avantageusement une masse surfacique de protection aussi légère que possible pour ne pas alourdir inutilement le véhicule, un coût surfacique aussi faible que possible et une modularité de la protection face à différentes menaces.
D’autres objets supplémentaires de la présente invention visent également un dispositif de protection balistique facile et rapide à produire, présentant une bonne résistance aux chocs et aux chutes, permettant une conception rapide et optimisée sur mesure, permettant une réparation simple et rapide par l’utilisateur après endommagement, pouvant être conformé ou plié, insensible aux conditions d’environnement, présentant une bonne durabilité de ses performances balistiques dans le temps, ne contenant pas de substances toxiques ou controversées, pouvant être recyclé, et pouvant être fabriqué dans un large choix de matériaux.
D’autres objets de la présente invention visent en outre un dispositif de protection balistique pouvant être fabriqué à façon, ce qui permet de le dimensionner et de le conformer en fonction de la structure à protéger, sous la forme d’un dispositif de protection balistique dont la forme tridimensionnelle est adaptée à celle de la structure à protéger tout en présentant le moins possible de faiblesses balistiques.
Les objets assignés à l’invention sont atteints à l’aide d’une protection balistique caractérisée en ce qu’elle comprend au moins deux plaques perforées présentant chacune des lumières de largeur 1 et de longueur L, en ce que :
• au moins deux plaques perforées successives sont superposées de sorte que la partie pleine d’une plaque perforée recouvre partiellement les lumières de la plaque perforée suivante ;
• au moins deux plaques perforées successives sont à distance l’une de l’autre, cette distance étant strictement inférieure à 15 mm, préférentiellement inférieure à 10 mm, et plus préférentiellement inférieure à 5 mm ;
• au moins deux plaques perforées successives sont mutuellement décalées linéairement dans le sens de la largeur des lumières ;
• chacune des lumières d’au moins deux plaques perforées successives présente une longueur L qui est au moins six fois supérieure à leur largeur 1, et plus préférentiellement douze fois supérieure à leur largeur 1 ;
• les lumières d’une même plaque perforée sont réparties en plusieurs lignes de lumières alignées, l’orientation générale longitudinale de ces lignes de lumières alignées étant parallèles ; et • un pont de matière est présent entre deux lumières successives d’une même ligne, les ponts de matière de deux lignes successives de lumières alignées n’étant pas alignés dans le sens de la largeur 1 des lumières.
L’usage de plaques perforées permet avantageusement de déstabiliser et/ou de casser un projectile en approche et procure avantageusement une masse surfacique réduite comparée à d’autres solutions de protection utilisant des matériaux similaires d’un coût comparable. En effet, par un effet de rebord, les projectiles sous-calibrés sont très susceptibles de toucher le rebord d’une lumière, ce qui les brise et/ou les dévie, comme cela est illustré sur les figures 20a, 20b et 20c. En outre, la protection balistique présente de bonnes performances multi impacts grâce à une très faible surface dégradée par les impacts de projectiles perforants et une bonne performance multi calibres freinant efficacement l’impact de projectiles perforants ou non perforants à haute énergie cinétique.
Le rapport dimensionnel existant entre la longueur et la largeur des lumières tend à maximiser l’effet de rebord, notamment pour des plaques superposées, sur des longueurs importantes afin de déstabiliser et de casser les projectiles les plus petits - à savoir des projectiles dont le calibre effectif est potentiellement inférieur ou égal à la largeur des lumières, tout en offrant une résistance suffisante pour les plaques perforées afin de stopper ou freiner les projectiles les plus gros - à savoir des projectiles dont le calibre est supérieur à la largeur des lumières.
L’usage de plaques perforées superposées et le décalage linéaire dans le sens de la largeur des plaques perforées permet avantageusement de multiplier les bénéfices de l’effet de rebord prévu notamment pour déstabiliser et casser les projectiles perforants afin de les stopper plus facilement. Il permet également d’éviter de créer un passage direct à travers les lumières de deux plaques perforées successives pour un projectile dont le diamètre est inférieur à la largeur des lumières.
Par l’orientation de ses découpes, leur nombre, leur forme et leurs dimensions, la protection balistique forme une sorte de grille qui non seulement offre un taux surfacique de rebord de lumières très élevée, mais qui est également susceptible de se rompre localement en cas d’impact d’un projectile de type éclat d’artillerie. La rupture s’effectue au niveau des ponts de matière qui sont présents entre deux lumières successives d’une même ligne de lumières alignées et/ou au niveau des bandes de matière présentent entre chacune des lignes de lumières alignées. Cette rupture absorbe une grande quantité d’énergie cinétique provenant du projectile. En outre, comme cela est visible sur la figure 21a et 21b, la rupture des bandes de matière des plaques perforées de la protection balistique s’accompagne également d’une déformation desdites bandes de matière, ce qui non seulement permet d’absorber une grande quantité d’énergie cinétique provenant du projectile, mais freine le projectile de manière supplémentaire par l’appui des bandes de matière sur le projectile pour les bandes de matière déformées le long de la direction de déplacement dudit projectile.
Ainsi, par sa conception, la protection balistique est extrêmement efficace à la fois à l’encontre des projectiles de type sous calibrés et des projectiles de type éclat d’artillerie. Bien évidemment, elle est également extrêmement efficace contre les autres types de projectiles.
Ne présentant pas de zone de rétention potentielle de liquide inflammable ou toxique, la protection balistique selon l’invention présente une excellente tenue au feu.
De même, formée de matériaux résistants, la protection balistique selon l’invention est insensible aux conditions d’environnement telles que forte chaleur et/ou forte humidité, et constitue en outre un écran thermique externe limitant l’effet du rayonnement solaire sur la carrosserie protégée. Sa pérennité est exceptionnelle et garantie un maintien des performances balistiques dans le temps, liées seulement à la protection anticorrosion, contrairement à d’autres solutions de protection faisant appel à des matériaux composites.
Après endommagement suite à des impacts, la protection balistique selon l’invention est simple et rapide à réparer par l’utilisateur par redressage, et au besoin par l’ajout éventuel de rustines boulonnées et/ou soudées.
Les plaques perforées superposées successives n’étant pas en contact les unes contre les autres ou collées les unes aux autres, l’onde de choc qui percute une plaque touchée par un projectile voit sa propagation perturbée par l’alternance de matériau, notamment par la présence d’une couche d’air qui est dans ce cas un excellent isolant, ce qui limite la détérioration de la protection balistique et de ses points de fixation le cas échéant.
Les plaques perforées superposées successives sont cependant très proches les unes des autres ce qui renforce avantageusement l’effet de bord et évite qu’un projectile de très petit calibre puisse passer à travers les lumières de la protection balistique sans rencontrer d’obstacle. En effet, si deux plaques perforées successives sont trop éloignées, cela implique le risque qu’un projectile puisse ne pas être affecté par l’effet de rebord et qu’il puisse traverser deux plaques perforées successives en passant à travers les lumières de celles-ci. Il faut bien comprendre que la superposition et le décalage des lumières des plaques perforées ont pour but de créer ces effets de rebord pour que les projectiles de type sous calibrés, lorsqu’ils pénètrent dans une lumière, heurtent obligatoirement le rebord d’au moins une lumière, ce qui les déstabilise et/ou les brise. L’espace éventuel entre deux plaques perforées successives n’est préférentiellement pas rempli par une quelconque matière, car celle-ci n’aurait aucun rôle de protection balistique pertinent pour l’invention et aurait pour seul résultat d’augmenter les coûts de fabrication, de compliquer le procédé de fabrication, de propager les ondes de choc d’impact et d’augmenter inutilement la masse du blindage. Seul un mince film occultant peut éventuellement être prévu sur une face d’une des plaques perforées pour des raisons esthétiques et plus de confort psychologie de l’utilisateur qui ne perçoit pas de « trou » dans sa protection.
Formée de plusieurs couches, la protection balistique selon l’invention offre une grande modularité de la protection, autorisant le retrait ou l’ajout d’une plaque perforée pour l’adapter efficacement et de façon simple à différents niveaux de menace.
De même, les dimensions de la protection balistique selon l’invention ne dépendent que des dimensions des plaques de métal et des machines de découpage utilisées pour sa fabrication, aussi la protection balistique selon l’invention peut être réalisée avec de très grandes dimensions, notamment impossible à réaliser avec une solution céramique.
Egalement, la protection balistique selon l’invention peut avantageusement être conformée et pliée par exemple afin de suivre les contours d’une carrosserie ou de renforcer le niveau de protection face à des menaces plus élevées en présentant par exemple des angles d’incidence alternés.
Pour toutes les raisons qui précèdent, la protection balistique de l’invention peut être fabriquée à façon. Elle peut ainsi être dimensionnée et conformer en fonction de la structure à protéger, sous la forme d’un dispositif de protection balistique dont la forme tridimensionnelle est adaptée à celle de la structure à protéger tout en présentant le moins possible de faiblesses balistiques.
La protection balistique peut être produite facilement et rapidement, en permettant d’utiliser des machines de découpage standards utilisées communément dans l’industrie métallurgique. Sa fabrication est simple et rapide, contrairement aux solutions antérieures qui nécessitent un procédé de fabrication long et complexe comme c’est le cas avec les panneaux en céramique. De même, sa fabrication ne nécessite généralement pas de traitement thermique, par exemple de type trempe, après découpage des lumières, contrairement à de nombreuses solutions industrielles existantes d’obtention des perforations. Formée de plaques perforées qui peuvent être découpées de manière simple et rapide par des machines de découpe simple à mettre en œuvre, adaptables et peu onéreuses, par exemple à partir d’un fichier numérique rapide à modifier selon la protection balistique voulue, la protection balistique selon l’invention est facile à faire évoluer, contrairement aux solutions antérieures qui nécessiteraient par exemple de créer de nouveaux moules et de faire évoluer des processus onéreux et complexes.
Par la simplicité de sa conception, la protection balistique selon l’invention autorise un design optimisé sur mesure, rapide à concevoir et à fabriquer.
Selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, la densité de longueur d’arête des lumières par mètre carré de surface pour une plaque perforée est comprise entre 100 et 200 m/m2, préférentiellement comprise entre 120 et 180 m/m2 et plus préférentiellement comprise entre 150 et 170 m/m2.
Cette gamme de densité surfacique des longueurs d’arête des lumières permet avantageusement d’augmenter les chances qu’un projectile pénètre dans une lumière et soit affecté par un effet de rebord, tout en diminuant le moins possible la résistance mécanique aux impacts des plaques perforées.
Selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, au moins deux plaques perforées successives sont mutuellement décalées à la fois dans le sens de la largeur et dans le sens de la longueur des lumières.
Ainsi, le décalage des plaques perforées dans les deux sens permet avantageusement de bénéficier d’un effet de rebord dans les deux sens également.
Selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, le pont de matière situé entre les lumières d’une même ligne est situé entre 1/3 et 2/3 de la longueur des lumières des lignes de lumières précédente et suivante et préférentiellement sensiblement à mi-longueur des lumières des lignes de lumières précédente et suivante. Ceci permet notamment de répartir avantageusement les ponts de matière de manière régulière et symétrique au sein d’une même plaque afin que celle-ci présente une protection homogène et que de faciliter le positionnement de deux plaques perforées consécutives l’une par rapport à l’autre.
Selon un exemple supplémentaire de mise en œuvre de l’invention, le pont de matière situé entre les lumières d’une même ligne présente une longueur p considérée selon l’axe longitudinal des lumières telle que 0,5 x 1 < p < 3 x 1, préférentiellement telle que 0,7 x 1 < p < 2 x 1 et plus préférentiellement telle que 0,9 x 1 < p < 1,5 x 1.
Selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, la bande de matière présente entre chacune des lignes parallèles de lumières alignées présente une largeur b telle que 0,5 x 1 < b < 3 x 1, préférentiellement telle que 0,7 x 1 < b < 2 x 1 et plus préférentiellement telle que 0,9 x 1 < b < 1,5 x 1.
Ces dimensions permettent avantageusement d’offrir aux plaques perforées une résistance suffisante à l’encontre de la plupart des projectiles, tout en permettant aux ponts et aux bandes de matière de pouvoir se rompre lors de l’impact de projectiles de type éclat d’artillerie, ce qui permet de freiner lesdits projectiles de manière supplémentaire par les effets de rupture et de déformation des bandes de matière des plaques perforées précédemment décrits.
Selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, au moins deux plaques perforées successives sont mutuellement décalées de sorte que la partie pleine d’une plaque perforée recouvre au moins un cinquième et au maximum la moitié de la surface des lumières de la plaque perforée suivante.
Ce décalage des plaques perforées procure un effet de rebord performant pour à la fois déstabiliser et casser les projectiles perforants. Il permet également d’éviter de créer un passage direct à travers les lumières de deux plaques perforées successives pour un projectile dont le diamètre est inférieur à la largeur des lumières.
Selon un exemple supplémentaire de mise en œuvre de l’invention, la structure perforée constituée par les lumières est identique pour au moins deux plaques perforées successives.
Ainsi, la protection balistique selon l’invention peut être fabriquée à partir de plaques identiques, ce qui simplifie la fabrication et en diminue les coûts.
Selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, les lumières sont de forme oblongue.
Cette forme permet en effet de créer facilement des effets de rebord en décalant les plaques perforées, sans amoindrir la résistance mécanique desdites plaques de manière excessive.
Selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, au moins deux plaques perforées successives sont des plaques ondulées ou pliées en accordéon.
Une protection ainsi conformée permet avantageusement de présenter au projectile à la fois de multiples faces dont l’orientation est optimisée pour constituer une enveloppe de protection et un angle d’incidence favorisant l’efficacité de la protection.
Selon un exemple supplémentaire de mise en œuvre de l’invention, au moins deux plaques perforées successives sont d’une seule pièce. Il est ainsi possible de fabriquer deux plaques perforées successives par pliage d’une plaque, par enlèvement de matière ou par ajout de matière.
Selon un exemple supplémentaire de mise en œuvre de l’invention, au moins deux plaques perforées sont fabriquées en acier, préférentiellement de classe balistique, présentant une dureté Brinell d’au moins 500 HB, préférentiellement d’au moins 600 HB et plus préférentiellement d’au moins 650 HB.
La protection balistique de l’invention présente ainsi avantageusement un faible coût, notamment par l’usage principal d’acier laminé de classe balistique vendu sous forme de tôles, comparé à d’autres solutions de protection utilisant plusieurs types de matériaux dont certains sont très onéreux. L’acier de classe balistique présente une dureté très satisfaisante pour la protection, tout en offrant avantageusement une certaine résilience permettant les effets de rupture et de déformation des bandes de matière des plaques perforées précédemment décrits. Ce type d’acier présente en outre une excellente résilience aux chocs et aux chutes en cas d’agression mécanique volontaire ou involontaire ou de collision, ce qui permet de garantir un maintien satisfaisant du niveau de protection balistique sur le terrain.
De même, la protection balistique selon l’invention ne comprend avantageusement aucun produit synthétique pouvant contenir des substances controversées.
Egalement, il est avantageusement possible de choisir la composition précise d’acier ou de métal constituant la protection balistique selon l’invention parmi un large choix de matériaux pouvant répondre au besoin.
Enfin, les éléments constituant la protection balistique selon l’invention sont avantageusement faciles à recycler après détérioration ou en fin de vie après retrait du service.
Selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, une protection balistique comportant deux plaques perforées successives à distance l’une de l’autre présente une épaisseur totale comprise entre 2 et 100 mm, préférentiellement comprise entre 5 et 30 mm et plus préférentiellement comprise entre 8 et 15 mm.
Selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, la protection balistique comporte au moins trois plaques perforées et au moins la première et la troisième plaques perforées sont disposées de sorte que leurs lumières se superposent.
Les objets assignés à l’invention sont atteints également à l’aide d’une surprotection balistique destinée à être montée côté extérieur à distance d’une structure de protection balistique de base notamment prévue sur un véhicule blindé, ladite surprotection balistique étant caractérisée en ce qu’elle comprend au moins une protection balistique telle que précédemment décrite.
Ainsi, alors que la protection balistique peut être utilisée en tant que structure de protection balistique de base, elle peut également servir de protection balistique supplémentaire - ou surprotection balistique - en l’associant à une structure de protection balistique de base, qui peut elle-même être une protection balistique telle que celle de l’invention ou un autre type de protection balistique.
De manière générale, on notera la surprotection balistique selon l’invention a pour but de filtrer les projectiles tandis que la structure de protection balistique de base a pour but de stopper les projectiles qui auront été déstabilisés, freinés et/ou brisés par la surprotection balistique. Par déstabilisé, on entend le fait que le projectile est dévié de sa trajectoire initiale et/ou que son orientation est modifiée, c’est-à-dire qu’il ne se déplace plus dans l’axe de sa trajectoire initiale ou que l’axe longitudinal de son corps n’est plus orienté selon la même direction qu’initialement. La protection balistique et la surprotection balistique selon l’invention s’adressent plus spécifiquement aux projectiles sous-calibrés comportant un pénétrateur, généralement une flèche carbure de tungstène, et qui sont prévus pour traverser facilement la structure de protection balistique de base. Ainsi, un but préférentiel de l’invention est de disposer d'une solution de protection STANAG 4569 level 3 visant à stopper les projectiles en carbure de tungstène sous- calibrés type AP8 / M993 à 950 m/sec ainsi que les projectiles FSP 20 mm à 790 m/sec. Les dimensions des lumières des plaques perforées selon l’invention sont préférentiellement prévues de sorte que la largeur de la fenêtre libre de passage formée entre deux plaques perforées successives soit inférieure ou égale au diamètre du pénétrateur du projectile auquel on souhaite s’opposer. Lors de l’impact du projectile contre la surprotection balistique selon l’invention, le pénétrateur rencontre obligatoirement le rebord d’une lumière. L’effort mécanique subit par le pénétrateur est différent de l’axe de déplacement initial du projectile, ce qui déstabilise le projectile et le fait changer de trajectoire ou lui fait subir une sur contrainte dissymétrique destructive, ce qui le brise. Dans les deux cas le pénétrateur perd une grande quantité de son énergie cinétique initiale et de son efficacité et est alors facilement stoppé par la structure de protection balistique de base. L’effet de rebord précédemment décrit est beaucoup plus efficace dans le cas de superposition de deux plaques perforées présentant des lumières décalées formant un effet de rebord. En outre, la superposition de deux plaques perforées, permet de renforcer mutuellement leur résistance mécanique afin de compenser l’affaiblissement généré par la présence des lumières. En effet, il ne faut pas oublier que la protection balistique et la surprotection balistique selon l’invention ont également pour but de résister aux éclats d’artillerie, et doivent donc présenter une résistance mécanique aux impacts adaptée à ce type de projectiles. C’est notamment pour cette raison que les au moins deux plaques perforées sont préférentiellement proches l’une contre l’autre, mais sans être en contact, et que leurs lumières présentent une forme et une densité surfacique optimisée de sorte de représenter une densité d’arêtes de lumières la plus élevée possible.
Ainsi, l’invention doit être bien distinguée des dispositifs de protection balistique comprenant des plaques de métal d’une épaisseur et d’une dureté étudiées pour stopper les projectiles et non pas pour les déstabiliser et/ou les briser. Ces plaques de métal peuvent comporter des perforations, généralement rondes, qui ont pour but d’alléger le blindage, sans rechercher d’effet de rebord, ce qui créé d’ailleurs des lacunes balistiques qui réduisent l’efficacité de la protection fournie. Multiplier ce type de dispositifs de protection balistique aurait pour seul but de réduire la diminution de l’efficacité de la protection fournie, ce qui multiplierait cependant d’autant le coût et le poids du blindage global.
Les objets assignés à l’invention sont aussi atteints à l’aide d’un dispositif de protection balistique d’une paroi extérieure d’une structure, notamment d’un véhicule blindé, ledit dispositif de protection balistique étant caractérisé en ce qu’il comprend une structure de protection balistique de base et une surprotection balistique telle que décrite précédemment, ladite surprotection balistique étant prévue à distance et généralement parallèlement au plan moyen de la structure de protection balistique de base.
Grâce à l’existence d’une couche d’air dont l’épaisseur est facile à faire varier, le dispositif de protection balistique selon l’invention ne présente aucune contrainte géométrique du type planéité de la surface à protéger et il permet de s’affranchir des petits reliefs existants généralement sur les carrosseries principales.
Selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, la surprotection balistique est prévue à une distance d’au moins 1 cm de la structure de protection balistique de base, préférentiellement à une distance d’au moins 4 cm et plus préférentiellement à une distance d’au moins 6 cm.
Cette distance permet avantageusement aux projectiles de se briser ou de se déstabiliser avant d’impacter la structure de protection balistique de base.
Selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, la surprotection balistique est fixée de manière amovible sur la structure de protection balistique de base, ce qui permet notamment de faciliter sa maintenance ou son remplacement, de la remplacer par une autre surprotection balistique pour modifier le niveau de performance de la protection et/ou de modifier l’épaisseur de la couche d’air.
Les objets assignés à l’invention sont atteints également à l’aide d’un procédé de fabrication d’une protection balistique ou d’une surprotection balistique telles que décrites précédemment, caractérisé en ce qu’au moins deux plaques perforées successives sont fabriquées par découpe thermique, préférentiellement par découpe laser.
Ce procédé de fabrication, s’il pourrait paraître évident pour l’homme du métier du domaine de la découpe de tôle métallique, est cependant contraire aux connaissance de l’homme de l’art dans le domaine des protections balistiques. En effet, il est connu que la température de début de revenu d’un acier balistique est d’environ 150°C, température au-delà de laquelle le métal perd la dureté procurée par son trempage, ce qui réduit considérablement ses caractéristiques mécaniques au point qu’il n’offre plus de protection balistique. Or une découpe thermique, notamment laser, chauffe localement l’acier à des températures bien plus élevées que 150°C, et c’est pour cette raison que les plaques d’acier balistique sont habituellement découpées par découpe au jet d’eau, ce qui est long, onéreux et présente des problèmes pour l’amorçage des découpes, ou sont découpées par emboutissage ou poinçonnage, ce qui ne permet pas de fabriquer un dispositif de protection balistique à façon, mais uniquement des plaques de blindage sous la forme de modules unitaires qui doivent ensuite être assemblés bord-à-bord, ce qui implique de nombreux désavantages précédemment décrits. L’art antérieur pour ce type d’application fait apparaître la présence de micro fissures liées au découpage laser. L’usage de la découpe laser pour une plaque découpée à environ 45% de sa surface pourrait donc paraître irréaliste pour un usage balistique
Malgré cet a priori négatif à l’encontre de la découpe thermique des plaques d’acier balistique, le déposant a découvert de manière surprenante que la technique de découpe laser ne fragilise pas l’acier balistique, et que non seulement la modification de dureté des plaques perforée par découpe laser n’est pas u problème vis-à-vis des projectiles de type éclat d’artillerie, mais qu’en outre les arêtes des lumières découpées conservent une tenue mécanique étonnement satisfaisante pour l’effet de rebord qu’elles doivent produire vis-à-vis des projectiles sous-calibrés.
La technique de découpe laser étant rapide, peu onéreuse et modulaire, il s’agit donc d’une solution de découpe très satisfaisante. Selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, le procédé de fabrication comprend une étape de conformation spatiale d’une protection balistique ou d’une surprotection balistique en au moins un élément structurel de la structure que ladite protection ou surprotection balistique doit protéger, notamment un véhicule blindé.
Selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, le procédé de fabrication comprend une étape de conformation spatiale d’une protection balistique ou d’une surprotection balistique pour constituer au moins partiellement un appui ou un support mécanique pour la structure que ladite protection ou surprotection balistique doit protéger, notamment un véhicule blindé.
Le procédé de fabrication de l’invention permet de fabriquer les plaques perforées à façon, et permet ainsi avantageusement de fabriquer des protections balistiques de grande surface dont la forme spatiale et les découpes sont optimisé en fonction de la structure à protéger. Cette technique de découpe permet avantageusement de découper rapidement et facilement les lumières dans une plaque, que ce soit avant ou après sa conformation spatiale, c’est-à-dire avant ou après son pliage, son cintrage, etc.
Cela permet par exemple de conformer la protection ou surprotection balistique en trappe, porte, capot, plateforme, etc. pour un véhicule blindé, et/ou de conformer la protection ou surprotection balistique de sorte qu’ elle serve de support pour un vitrage, un armement, un dispositif électronique, une antenne, une roue de secours, etc. pour un véhicule blindé.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels :
• la figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif de protection balistique selon l’invention représenté à l’état dissocié ;
• la figure 2 est une vue en perspective d’un dispositif de protection balistique selon l’invention représenté à l’état assemblé ;
• la figure 3 est une vue plane de face du dispositif de protection balistique de la figure 2 ;
· la figure 4 est une vue en perspective d’une porte de véhicule équipée d’un dispositif de protection balistique selon l’invention représentée à l’état dissocié ; • la figure 5 est une vue en perspective d’une porte de véhicule équipée d’un dispositif de protection balistique selon l’invention représentée à l’état assemblé ;
• la figure 6 est une vue plane de détail d’une protection ou d’une surprotection balistique selon l’invention, dans laquelle les plaques perforées sont mutuellement décalées seulement dans le sens de la largeur des lumières ;
• la figure 7 est une vue plane de détail d’une protection ou d’une surprotection balistique selon l’invention, dans laquelle les plaques perforées sont mutuellement décalées à la fois dans le sens de la largeur et dans le sens de la longueur des lumières.
• la figure 8 est une vue en perspective d’une protection ou d’une surprotection balistique selon l’invention représentée à l’état dissocié, dans laquelle deux plaques perforées sont pliées en accordéon selon une première variante de pliage ;
• la figure 9 est une vue en perspective des deux plaques perforées de la figure 8 représentées très proches l’une de l’autre ;
• la figure 10 est une vue de profil des deux plaques perforées de la figure 9 ;
• la figure 11 est une vue en perspective d’une protection ou d’une protection ou d’une surprotection balistique selon l’invention représentée à l’état dissocié, dans laquelle deux plaques perforées sont pliées en accordéon selon une seconde variante de pliage ;
• la figure 12 est une vue en perspective des deux plaques perforées de la figure 11 représentées très proches l’une de l’autre ;
• la figure 13 est une vue de profil des deux plaques perforées de la figure 12 ;
• les figures 14 à 19 sont des vues planes de détail illustrant différentes formes possibles pour les lumières d’une plaque perforée selon l’invention ;
• les figures 20a à 20c sont des vues en coupe de profil selon un axe de coupe transversal aux lignes de lumières illustrant comment un projectile de type sous calibré est brisé et dévié par un effet de bord d’une protection ou d’une surprotection balistique selon l’invention ;
• les figures 21a et 21b sont des vues en coupe de profil selon un axe de coupe parallèle aux lignes de lumières illustrant comment un projectile de type éclat d’artillerie est freiné par la déformation de bandes de matière d’une protection ou d’une surprotection balistique selon l’invention le long de la direction de déplacement dudit projectile ;
• la figure 22 est une vue en coupe de profil selon un axe de coupe transversal aux lignes de lumières illustrant une protection ou une surprotection balistique comprenant quatre plaques perforées successives selon l’invention ; et • la figure 23 est une vue schématique de face d’une plaque découpée selon l’invention illustrant de manière exagérée la formation de microreliefs au niveau des bords des lumières (7) découpées.
Mode(s) de réalisation de l’invention
Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d’une même référence numérique ou alphanumérique.
La protection balistique (1) selon l’invention est prévue par exemple pour servir de structure de protection balistique de base, voir même de carrosserie ou de paroi, pour une structure à protéger (3).
Elle peut aussi servir de surprotection balistique (5) en l’associant par exemple avec une autre structure de protection balistique de base (4) qui protège une structure à protéger (3), cette structure de protection balistique de base (4) pouvant être une protection balistique (1) selon l’invention ou une protection balistique d’un autre type.
Tel que représenté de manière simplifiée sur les figures 1 à 3, un dispositif de protection balistique (23) selon l’invention se compose d’au moins deux structures de protection balistiques, à savoir une structure de protection balistique de base (4) et une surprotection balistique (5), et est prévu pour protéger la paroi extérieure (2) d’une structure à protéger (3).
La structure à protéger (3) est généralement un véhicule blindé, mais l’invention peut également être prévue pour protéger un véhicule d’intervention, un véhicule de protection civile ou un fourgon blindé. De même, la structure à protéger
(3) n’est pas nécessairement un véhicule, mais peut également être un bâtiment, une machine ou un contenant.
La structure de protection balistique de base (4), généralement en métal ou en matériaux composites, par sa dureté ou par son épaisseur, possède une capacité à assurer une structure de protection balistique de base (4). Dans le cas d’un véhicule protégé, il peut s’agir d’une partie blindée de la carrosserie. Ainsi, la structure à protéger (3) peut constituer une structure de protection balistique de base
(4)·
La surprotection balistique (5) selon l’invention est prévue à distance et généralement parallèlement au plan moyen de la structure de protection balistique de base (4). Elle est destinée à renforcer le niveau de protection de la structure de protection balistique de base (4) notamment en "filtrant" les agressions balistiques, par exemple en déstabilisant et cassant les projectiles.
La surprotection balistique (5) est préférentiellement amovible et maintenue par des moyens de fixation (21), par exemple des vis (22), se reprenant sur la structure de protection balistique de base (4). Elle peut aussi être mise en place indépendamment ou intégrée par soudure au sein d’une structure mécanosoudée possédant une capacité de protection balistique indépendante.
La surprotection balistique (5) est prévue à une distance d’au moins 1 cm de la structure de protection balistique de base (4), préférentiellement à une distance d’au moins 4 cm et plus préférentiellement à une distance d’au moins 6 cm.
La protection balistique (1) et la surprotection balistique (5) selon l’invention se caractérisent en ce qu’elles comprennent au moins deux plaques perforées (6), présentant chacune des lumières (7), c’est-à-dire des découpes traversantes.
Ces lumières (7), préférentiellement de forme oblongue, présentent une longueur qui est au moins six fois supérieure à leur largeur (1), et préférentiellement douze fois supérieure à leur largeur (1).
Préférentiellement, la largeur (1) est identique pour toutes les lumières (7) d’une même plaque perforée (6).
Bien entendu, les dimensions données ici et dans la suite de ce descriptif concernent un dispositif de protection balistique (23) idéal. Il est évident pour l’homme du métier qu’au niveau des bords des plaques perforées (6), dans des zones de dimensions réduites suite à des découpes effectuées dans les plaques perforées (6), ces dimensions puissent différer localement. Ces zones dans lesquelles les dimensions diffèrent sont généralement des zones de fragilité balistique, qui sont inévitables dans le domaine des dispositifs de protection balistique, mais qui représentent moins de 10% de la surface totale du dispositif de protection balistique (23) selon l’invention.
La forme oblongue est préférée pour des raisons de simplicité de fabrication mais d’autres formes sont possibles. Des exemples de formes alternatives pour les lumières (7) sont donnés sur les figures 14 à 19. Ainsi, les lumières (7) peuvent par exemple être de forme rectangulaire (figure 14), en forme de chevron (figure 15) ou en forme de vagues (figures 16 à 17). Les lumières (7) peuvent présenter des formes différentes au sein d’une même plaque perforée (6) (figures 17 et 18).
Préférentiellement, les lumières (7) ne sont pas de forme triangulaire, carrée ou circulaire. Pour une même plaque perforée (6), les lumières (7) sont préférentiellement identiques et réparties de manière régulière, au moins pour les parties de la structure à protéger (3) ne présentant pas de spécificités techniques. Il est cependant possible de prévoir des lumières (7) de formes différentes, ou avec une répartition plus ou moins dense, afin d’adapter localement une plaque perforée (6), par exemple à un type de menace balistique spécifique n’existant que sur une direction donnée.
On notera que l’orientation des lumières (7) par rapport à la paroi extérieure (2) de la structure à protéger (3) n’a pas d’importance. Les lumières (7) peuvent être orientées horizontalement ou verticalement, voir avec un angle quelconque. Au sein d’une même plaque, les lumières (7) peuvent ne pas être orientées toutes selon la même direction, ce qui permet notamment de les adapter à la conformation spatiale des plaques perforées (6), à la surface disponible pour les lumières (7) et/ou à la direction des projectiles susceptibles de venir heurter les plaques perforées (6). Il en est de même pour les dimensions des lumières (7), qui peuvent en outre être adaptées au type de projectiles susceptibles de venir heurter les plaques perforées (6).
Les lumières (7) des plaques perforées (6) peuvent être chanfreinées, au moins du côté extérieur, ce qui permet d’imposer une orientation de celles-ci par rapport à l’angle d’attaque d’une menace précise.
La structure perforée constituée par les lumières (7) est préférentiellement identique pour au moins deux plaques perforées (6), et plus préférentiellement pour toutes les plaques perforées (6) de la surprotection balistique (5) selon l’invention.
Bien entendu, les dimensions des lumières (7) peuvent être adaptées aux besoins de la protection balistique (1) et de la surprotection balistique (5), notamment en fonction du type et du calibre des projectiles à déstabiliser et/ou briser. A titre d’exemple, afin de répondre aux exigences de protection du STANAG 4569 niveau 3, des lumières (7) de forme oblongue peuvent présenter une longueur (L) de 60 mm et une largeur (1) de 5 mm pour des projectiles en carbure de tungstène sous calibrés type AP8 / M993 à 950 m/sec.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, les lumières (7) présentent chacune une largeur (1) comprise entre 3 et 12 mm et préférentiellement comprise entre 5 et 8 mm.
De même, selon un mode de réalisation préféré de l’invention, les lumières (7) présentent chacune un longueur (L) supérieure ou égale à 18 mm, préférentiellement supérieur ou égale à 36 mm et plus préférentiellement comprise entre 60 et 100 mm.
Bien entendu, ces dimensions sont susceptibles d’être modifiées sans s’écarter du cadre de l’invention, dans le cas notamment où la protection balistique (1) devait être adaptée à des projectiles autres que ceux envisagés ici.
La longueur (L) d’une lumière (7) est sa dimension considérée selon l’axe longitudinal dans lequel se prolongent ladite lumière (7), tandis que sa largeur (1) est sa dimension considérée selon la direction perpendiculaire à l’axe longitudinal dans lequel se prolongent ladite lumière (7).
Les lumières (7) d’une même plaque perforée (6) sont réparties en plusieurs lignes de lumières (7) alignées.
Pour au moins une des plaques perforées (6), la surface des lumières (7) présente entre 35% et 70%, préférentiellement entre 40% et 60%, et préférentiellement entre 45% et 50% de la surface globale de ladite plaque perforée (6).
La zone des plaques perforées (6) ne présentant pas de lumières (7) est désignée en tant que partie pleine (8). Cette partie pleine (8) comprend les ponts de matière (24) situés entre deux lumières (7) successives d’une même ligne, et les bandes de matière (25) présentes entre chacune des lignes parallèles de lumières (7) alignées.
Les ponts de matière de deux lignes successives de lumières (7) alignées ne sont pas alignés dans le sens de la largeur (1) des lumières (7). Préférentiellement, le pont de matière (24) situé entre deux lumières (7) successives d’une même ligne est situé entre 1/3 et 2/3 de la longueur des lumières (7) des lignes de lumières (7) précédente et suivante et préférentiellement sensiblement à mi- longueur des lumières (7) des lignes de lumières (7) précédente et suivante, comme cela apparaît sur les figures 1 à 16. A
Le pont de matière (24) situé entre les lumières (7) d’une même ligne présente une longueur (p) lorsque considérée selon l’axe longitudinal des lumières (7) telle que 0,5 x (1) < (p) < 3 x (1), préférentiellement telle que 0,7 x (1) < (p) < 2 x (1) et plus préférentiellement telle que 0,9 x (1) < (p) < 1,5 x (1).
La bande de matière (25) présente entre chacune des lignes parallèles de lumières (7) alignées présente une largeur (b) telle que 0,5 x (1) < (b) < 3 x (1), préférentiellement telle que 0,7 x (1) < (b) < 2 x (1) et plus préférentiellement telle que 0,9 x (1) < (b) < 1,5 x (1).
Les lignes de lumières (7) alignées sont préférentiellement parallèles.
Cependant, au sein d’une même plaques perforées (6), des groupes ou zones de lignes de lumières (7) alignées parallèles peuvent coexister avec des orientations différentes, par exemple perpendiculaires, comme cela peut par exemple être vu sur les figures 4 et 5 où, dans leur coin supérieur droit, les plaques perforées (6) présentent un groupe de lignes de lumières (7) alignées parallèles verticales, tandis que toutes les autres lignes de lumières (7) alignées parallèles sont horizontales.
Cette alternance d’orientation doit cependant être limitée le plus possible car au niveau de la jonction entre des groupes de lumières (7) alignées perpendiculaires, l’effet de rupture des bandes de matière (25) des plaques perforées (6) est moins efficace qu’au niveau d’une zone ne comportant que des lignes de lumières (7) alignées parallèles.
L’alternance d’orientation peut être notamment nécessaire lorsqu’une plaque perforée (6) présente des zones étroites, les lignes de lumières (7) alignées étant alors orientées préférentiellement dans le sens de prolongation desdites zones étroites. On évite en effet de créer des lignes de lumières (7) alignées perpendiculaires au sens de prolongation desdites zones étroites.
Il est envisageable de prévoir des plaques perforées (6) supplémentaires afin d’adapter la protection balistique (1) ou la surprotection balistique (5) à plusieurs types de projectiles, en prévoyant une paire de plaques perforées (6) par calibre de projectiles que l’on souhaite déstabiliser et/ou briser.
Les plaques perforées (6) de la protection balistique (1) ou de la surprotection balistique (5) sont superposées et parallèles de sorte que leurs lumières (7) respectives soient au moins partiellement en regard les unes des autres, c’est-à-dire que la partie pleine (8) d’une plaque perforée (6) recouvre partiellement les lumières (7) de la plaque perforée suivante (6). Au moins deux plaques perforées (6) successives sont mutuellement décalées linéairement, mais toujours en veillant à ce que la partie pleine (8) d’une plaque perforée (6) ne masque pas totalement les lumières (7) de la plaque perforée (6) successive suivante.
Par décalage linéaire, on entend qu’une plaque est décalée par rapport à une autre dans le sens de la largeur et/ou de la longueur (L) des lumières
(V).
Ce décalage de deux plaques perforées (6) successives multiplie l’effet de rebord qui déstabilise et casse les projectiles perforants.
Les plaques perforées (6) sont préférentiellement mutuellement décalées dans le sens de la largeur des lumières (7) (voir figure 6). Cependant, Le sens du décalage d’une plaque perforée (6) par rapport à la plaque perforée (6) suivante peut également être réalisé dans le sens de la longueur des lumières (7) de sorte de profiter d’un double décalage en longueur (L) et en largeur (1) afin de bénéficier d’un effet de rebord dans les deux sens. Ainsi, deux plaques perforées
(6) successives peuvent être mutuellement décalées à la fois dans le sens de la largeur et dans le sens de la longueur des lumières (7) (voir figure 7).
On notera que sur les figures 6 et 7, deux plaques perforées (6) sont représentées, avec les parties cachées des lumières (7) de la plaque perforée (6) du dessous étant représentées en traits discontinus.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la partie pleine (8) d’une plaque perforée (6) recouvre au moins un cinquième et au maximum la moitié de la surface des lumières (7) de la plaque perforée (6) suivante. Ainsi, dans le cas où les plaques perforées (6) sont seulement mutuellement décalées dans le sens de la largeur des lumières (7), la partie pleine (8) d’une plaque perforée (6) recouvre préférentiellement au moins un cinquième et au maximum la moitié de la largeur (1) des lumières (7) de la plaque perforée (6) suivante.
Dans le cas où les plaques perforées (6) sont également décalées dans le sens de la longueur des lumières (7), la partie pleine (8) d’une plaque perforée (6) recouvre préférentiellement au moins un cinquième et au maximum la moitié de la longueur (L) des lumières (7) de la plaque perforée (6) suivante.
Afin d’être efficace vis-à-vis des projectiles de type sous-calibrés (26), chaque plaque perforée (6) selon l’invention doit présenter le plus de lumières
(7) possible sans que cela ne réduise son aptitude à stopper ou freiner les projectiles de type éclat d’artillerie (27).
L’efficacité de chaque plaque perforée (6) vis-à-vis des projectiles de type sous-calibrés (26) dépend également du taux de probabilité qu’un projectile de ce type rencontre l’arête du rebord d’une lumière (7) pour subir un effet de bord qui va dévier et/ou briser ledit projectile de type sous-calibré (26). Ainsi, plus la longueur globale d’arêtes d’une plaque perforée (6) est élevée, plus celle-ci est efficace vis-à-vis des projectiles de type sous-calibrés (26)
L’utilisation d’au moins deux plaques perforées (6) successives et décalées augmente le taux de probabilité qu’un projectile de ce type rencontre l’arête du rebord d’une lumière (7), car l’intérieur de ces lumières comprend de multiples rebords comportant chacun une arête susceptible de dévier et/ou briser le projectile de type sous-calibré (26) qui la heurte.
La distance séparant deux plaques perforées (6) successives doit être la plus faible possible, préférentiellement strictement inférieure à 15 mm, préférentiellement inférieure à 10 mm, et plus préférentiellement inférieure à 5 mm.
Le contact entre deux plaques perforées (6) doit cependant être évité pour éviter la transmission des ondes de choc d’une plaque perforée (6) à une autre.
La densité de longueur d’arête des lumière (7) par mètre carré de surface pour une plaque perforée (6) est préférentiellement comprise entre 100 et 200 m/m2, préférentiellement comprise entre 120 et 180 m/m2 et plus préférentiellement comprise entre 150 et 170 m/m2.
Par exemple, pour une plaque perforée (6) présentant 15 lumières (7) alignées au sein d’une même ligne, et 100 lignes de lumières (7) verticales par mètre carré, ces lumières (7) étant sous la forme d’oblongs avec 115 mm linéaires d’arêtes, on obtient une densité de longueur d’arête des lumière (7) par mètre carré égale à (15 x 100) x 0,115 = 172,5 m/m2.
Lorsqu’on considère le nombre d’arêtes disponible lorsque deux plaques perforées (6) sont superposées - mais sans contact - la densité de longueur d’arête des lumière (7) par mètre carré, pour un tel ensemble de deux plaques perforées (6) est idéalement comprise entre 150 et 300 m/m2, préférentiellement comprise entre 180 et 270 m/m2, et plus préférentiellement comprise entre 225 et 255 m/m2, ce qui correspond à approximativement 50% de plus par rapport à une seule plaque perforée (6).
Les plaques perforées (6) sont fabriquées dans un matériau présentant une dureté Brinell d’au moins 500 HB et plus d’au moins 600 HB. Idéalement, les plaques perforées (6) sont fabriquées dans un matériau présentant une dureté Brinell d’au moins 650 HB, c’est-à-dire une dureté Rockwell d’au moins 65 HRC.
Les plaques perforées (6) sont préférentiellement fabriquées en acier, plus préférentiellement en acier de classe balistique. D’autres métaux peuvent être envisagés, notamment le tungstène sous forme de métal ou de carbure. Les plaques perforées (6) peuvent également inclure des matériaux non métalliques. L’acier de classe balistique reste cependant préféré pour son coût peu élevé.
Deux plaques perforées (6) assemblées présentent une épaisseur globale comprise entre 2 et 100 mm, préférentiellement comprise entre 5 et 30 mm et plus préférentiellement comprise entre 8 et 15 mm, la fine couche d’air présente entre lesdites plaques étant comprise dans cette épaisseur totale. Les plaques perforées (6) d’une même surprotection balistique (5) peuvent toutes présenter la même épaisseur, ou au contraire présenter des épaisseurs différentes, par exemple croissante vers l’extérieur, ce qui permet d’adapter la protection de la surprotection balistique (5), par exemple à un type de menace balistique spécifique.
Deux plaques perforées (6) successives peuvent être formées d’une seule pièce. En effet, au moins deux plaques perforées (6) peuvent être fabriquées en une seule pièce via par exemple le pliage en deux d’une plaque de grandes dimensions.
Bien que deux plaques perforées (6) successives d’une seule pièce soient ainsi reliées par exemple par l’un de leurs bords, on considère néanmoins qu’elles sont à distance l’une de l’autre au niveau de leur surface offrant une protection balistique.
Deux plaques perforées (6) successives peuvent également être formées par une technologie additive reconstituant couche par couche les lumières (7) et leur positionnement relatif, ce qui permet avantageusement d’utiliser des matériaux différents pour certaines couches.
Deux plaques perforées (6) peuvent également être fabriquées par soustraction de matière, par exemple par fraisage ou électroérosion, à partir d’une seule plaque de matière monobloc. Deux plaques perforées (6) peuvent aussi être fabriquées ou par un quelconque procédé de fabrication de structure permettant d’obtenir en une seule pièce l’effet de rebord recherché.
Les matériaux utilisés pour fabriquer les plaques perforées (6) de l’invention permettent de plier lesdites plaques. Ce formage permet notamment d’adapter la surprotection balistique (5) de l’invention à la forme de la paroi extérieure (2) de la structure à protéger (3). Ainsi, à titre d’exemple, sur les figures 1 à 3, la surprotection balistique (5) est formée à 90° de façon arrondie dans sa partie droite.
Ce pliage permet également de conformer les plaques perforées (6) de sorte que leur surface ne soit pas forcément plane.
Généralement, les angles et rayons de pliage, le nombre de plis, les dimensions et design des plaques perforées (6) dépendent du volume disponible par nature limité par la largeur imposée par le code de la route sur un véhicule blindé à roues. Ce type de solution est plus facilement appliqué sur des blindés lourds, habituellement chenillés, s'affranchissant des limites de largeur conventionnelle en particulier sur un théâtre d'opération.
Préférentiellement, le pliage ne doit pas être réalisé parallèlement aux lumières (7) car le métal peut refuser de suivre le rayon de l’outil et les minces ponts de matière situés entre deux lumières (7) sont susceptibles de ne pas résister à la déformation.
L’écrouissage local des plaques perforées (6) dans les plis est favorable à la tenue balistique.
Selon des variantes de l’invention représentées sur les figures 8 à 13 et données à titre d’exemple, au moins deux plaques perforées (6) successives peuvent être des plaques ondulées ou pliées en accordéon. Par pliée en accordéon, on entend que la plaque perforée (6) présente une section en forme de zigzags.
Selon la variante représentée sur les figures 8 à 10, lorsque les plaques perforées (6) sont considérées verticalement, les parties inférieure (9) et supérieure (10) de chaque pli présente chacune une pente sensiblement égale à +/- 45° et sont donc symétriques, ce qui permet notamment un montage dans n’importe quel sens.
Selon la variante représentée sur les figures 11 à 13, lorsque les plaques perforées (6) sont considérées verticalement, la partie supérieure (10) de chaque pli est préférentiellement horizontale tandis que la partie inférieure (9) de chaque pli est et présente une pente sensiblement égale à +/- 30° par rapport à la verticale. Cette géométrie est cependant plus complexe et plus risquée à réaliser que la précédente en raison d'un angle de pliage résiduel inférieur à 90°, à réserver à des matériaux de blindage relativement ductiles. Cette géométrie permet avantageusement de placer la normale des parties inférieures (9) de manière inclinée en pente vers le sol lorsque la surprotection est montée verticalement, pour une meilleure efficacité de la surprotection balistique (5) selon la norme STANAG 4569. En effet, cette norme prévoit généralement une agression balistique entre 0° (horizontal) et 30° d'angle orienté exclusivement du haut vers le bas, ce qui correspond à une position surélevée du tireur par rapport à sa cible.
La partie supérieure (10) de chaque pli peut ainsi être dispensée de lumières (7) ou comprendre des lumières (7) plus larges, ce qui permet de faire des économies en coût de fabrication et/ou en masse.
Dans le pire des cas, le projectile impacte les plaques perforées (6) de surprotection avec un angle d'incidence d’environ 60° et l'épaisseur des plaques perforées (6) est largement suffisante dans ce cas pour interdire au projectile de traverser le blindage principal sans avoir besoin de perforations pour le déstabiliser.
Afin de bien comprendre l’invention, un exemple de portière blindée (11) de véhicule surprotégée par l’invention est représenté sur les figures 4 et 5.
Sur ces dessins, la surprotection balistique (5) ne comprend que deux plaques perforées (6), lesquelles comprennent des lumières (7) réalisées dans deux directions, ce qui illustre la capacité pour l’invention à pouvoir orienter celles-ci en fonction de la surface de plaque perforée (6) disponible. De mêmes, dans cet exemple, les plaques perforées (6) sont sensiblement planes, avec un rebord plié à 90° de façon arrondie dans leur partie gauche (12).
On peut remarquer que les lumières (7) ne sont pas débouchantes sur la tranche (13) des plaques perforées (6), car prévues lors de la conception des pièces, ce qui présente des avantages en matière de résistance mécanique, de sécurité et d’esthétisme.
On peut aussi remarquer que les dimensions des lumières (7) peuvent ne pas être uniformes au sein d’une même plaque perforée (6), ce qui permet par exemple de prévoir des lumières (7) moins longues dans la partie oblique supérieure gauche (14) de chacune des plaques perforées (6), pour des questions évidentes de résistance mécanique.
Des perforations supplémentaires (15), de forme circulaire, sont prévues dans les plaques perforées (6) pour leur fixation sur des plots (16) en saillie prévus sur une portière blindée (11) mécanosoudée du véhicule, se prolongeant vers l’extérieur et par exemple taraudés pour la réception d’une vis de montage (22).
Sur les figures 4 et 5, un liner balistique (17) est également prévu en option sur la face interne de la portière blindée (11), et un contre-cadre blindé (18) est fixé sur la surprotection balistique (5) afin de maintenir un vitrage blindé (non représenté). En raison de l'épaisseur du vitrage blindé, des entretoises (19) mobiles sont préférentiellement prévues entre le contre-cadre blindé (18) et la plaque perforée (6) la plus extérieure (la plaque perforée de droite sur les figures 4 et 5).
Les moyens de fixation ne sont pas représentés sur les figures 4 et 5. Ils assurent le maintien des plaques perforées (6) entre elles et leur fixation sur la structure de protection balistique de base (4). Les points de fixation sont préférentiellement prévus tous les 500 mm environ.
On notera que sur l’exemple représenté sur les figures 4 et 5, les deux plaques perforées (6) sont sensiblement identiques, sauf au niveau de leur partie latérale gauche (12), où les plis (20) présentent des rayons de pliage et des dimensions légèrement différents pour 1’ 'imbrication des deux plaques perforées (6) l'une contre l'autre sans jeu excessif.
Bien entendu, bien que sur les différentes figures 1 à 13, seules deux plaques perforées (6) ont été représentées, il est possible d’en prévoir un plus grand nombre, comme cela est par exemple illustré sur la figure 22. Bien qu’il doive préférentiellement en avoir au moins deux, les plaques perforées (6) ne doivent pas nécessairement être prévues par paires, un nombre impair de plaques perforées (6) étant également très satisfaisant.
Lorsqu’une protection balistique (1) ou une surprotection balistique (5) selon l’invention comporte trois plaques perforées (6) ou plus, si on numérote les plaques perforées (6) à partie de la plaque la plus extérieure, chacune des plaques perforées (6) paires et chacune des plaques perforées (6) impaires sont respectivement préférentiellement disposées de sorte que leurs lumières (7) se superposent, comme cela est par exemple illustré sur la figure 22. Ainsi, comme cela est illustré sur la figure 22, la première et la troisième plaques perforées (6) présentent des lumières (7) qui se superposent selon le même axe transversal à la surface externe de protection desdites plaques. Il en est de même pour la seconde et la quatrième plaques perforées (6).
Les plaques perforées (6) étant préférentiellement amovibles, en prévoir plus que deux permet notamment d’augmenter la surprotection balistique (5) de l’invention. Il est alors possible de retirer des plaques perforées (6) jugées inutiles pour la protection recherchée car cela permet notamment d’alléger la surprotection balistique (5).
En raison de la présence des lumières (7), la surprotection balistique
(5) peut être difficile à peindre, et elle peut provoquer un sentiment d’insécurité chez les passagers. Afin de répondre à ces problèmes mineurs, les lumières (7) peuvent être occultées, par exemple sur les faces internes et/ou externes de la surprotection balistique (5), par l’ajout d’une fine tôle ou par l’ajout d’une fine couche de matière dans les lumières (7). Cette matière d’occultation présente cependant une épaisseur très faible et ne remplit aucun rôle de protection balistique.
Bien que les dessins illustrent principalement une surprotection balistique (5) à monter côté extérieur à distance d’une structure de protection balistique de base (4), la protection balistique (1) de l’invention peut également être utilisée en tant que structure de protection balistique de base (4), par exemple prévue sur un véhicule blindé. Ainsi, au moins deux plaques perforées (6) selon l’invention peuvent être utilisées pour former une protection balistique à part entière pour une structure (3) à protéger. Par exemple, dans le cas où la structure à protéger est un véhicule blindé, au moins deux plaques perforées (6) selon l’invention peuvent être utilisées pour constituer la carrosserie dudit véhicule blindé.
En outre, la protection balistique (1) de l’invention, en plus de remplir son rôle de protection, peut également remplir d’autres rôles ou découpes fonctionnel(le)s, comme par exemple servir à l’immobilisation d’un vitrage sur un véhicule, faire office d’ouvrants, de supports d’équipements, etc.
En effet, pour rappel, le procédé de fabrication des plaques perforées
(6) selon l’invention, préférentiellement par découpe laser, permet de créer des plaques perforées (6) conformées et découpées à façon, ce qui permet d’adapter leur forme en 3D et leurs dimensions à la structure à protéger, tout en découpant les lumières (7) dans les plaques avant ou après leur découpe et leur déformation - préférentiellement avant, ce qui permet d’adapter l’orientation et la position des lumières (7) dans les plaques notamment en fonction des contraintes imposées par la forme adoptée par le dispositif de protection balistique de l’invention et en fonction de l’orientation et de la nature des menaces balistiques susceptibles de frapper la zone à découper dans les plaques pour former les lumières (7).
Le procédé de fabrication des plaques perforées (6) selon l’invention permet d’éviter de minimiser le nombre de jonctions entre les protections (1) et/ou les surprotections (5) balistiques de l’invention, et donc de limiter le nombre de zones non protégées.
Le procédé de fabrication des plaques perforées (6) selon l’invention permet notamment, par exemple par une simulation numérique en dynamique rapide, d’optimiser les dimensions, la géométrie, l’orientation et la densité des lumières (7), ainsi que le nombre de plaques perforées (6) utilisées, leur composition, leur épaisseur, leur positionnement relatif, etc.
Comme cela est illustré de manière schématique et exagéré sur la figure 23, le procédé de fabrication des plaques perforées (6) par découpe crée des microreliefs (28) au niveau des bords des lumières (7) découpées. Ces microreliefs (28) ne semblent pas conduire à une fragilité mécanique de la protection et semblent améliorer l’effet brisant de l’effet de rebord des bords des lumières (7) découpées.
Il est évident que la présente description ne se limite pas aux exemples explicitement décrits, mais comprend également d’autres modes de réalisation et/ou de mise en œuvre. Ainsi, une caractéristique technique décrite peut être remplacée par une caractéristique technique équivalente sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées et une étape décrite de mise en œuvre du procédé peut être remplacée par une étape équivalente sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Protection balistique (1) caractérisée en ce qu’elle comprend au moins deux plaques perforées (6) présentant chacune des lumières (7) de largeur (1) et de longueur (L), en ce que :
• au moins deux plaques perforées (6) successives sont superposées de sorte que la partie pleine (8) d’une plaque perforée (6) recouvre partiellement les lumières (7) de la plaque perforée (6) suivante ;
• au moins deux plaques perforées (6) successives sont à distance l’une de l’autre, cette distance étant strictement inférieure à 15 mm, préférentiellement inférieure à 10 mm, et plus préférentiellement inférieure à 5 mm ;
• au moins deux plaques perforées (6) successives sont mutuellement décalées linéairement dans le sens de la largeur des lumières (7) ;
• chacune des lumières (7) d’au moins deux plaques perforées (6) successives présente une longueur (L) qui est au moins six fois supérieure à leur largeur (1), et plus préférentiellement douze fois supérieure à leur largeur (1) ;
• les lumières (7) d’une même plaque perforée (6) sont réparties en plusieurs lignes de lumières (7) alignées, l’orientation générale longitudinale de ces lignes de lumières (7) alignées étant parallèles ; et
• un pont de matière (24) est présent entre deux lumières (7) successives d’une même ligne, les ponts de matière de deux lignes successives de lumières (7) alignées n’étant pas alignés dans le sens de la largeur (1) des lumières (7).
2. Protection balistique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la densité de longueur d’arête des lumière (7) par mètre carré de surface pour une plaque perforée (6) est comprise entre 100 et 200 m/m2, préférentiellement comprise entre 120 et 180 m/m2 et plus préférentiellement comprise entre 150 et 170 m/m2.
3. Protection balistique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu’au moins deux plaques perforées (6) successives sont mutuellement décalées à la fois dans le sens de la largeur et dans le sens de la longueur des lumières (7).
4. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pont de matière (24) situé entre les lumières (7) d’une même ligne est situé entre 1/3 et 2/3 de la longueur des lumières (7) des lignes de lumières (7) précédente et suivante et préférentiellement sensiblement à mi-longueur des lumières (7) des lignes de lumières (7) précédente et suivante.
5. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pont de matière (24) situé entre les lumières (7) d’une même ligne présente une longueur (p) considérée selon l’axe longitudinal des lumières (7) telle que 0,5 x (1) < (p) < 3 x (1), préférentiellement telle que 0,7 x (1) < (p) < 2 x (1) et plus préférentiellement telle que 0,9 x (1) < (p) < 1,5 x (1).
6. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bande de matière (25) présente entre chacune des lignes parallèles de lumières (7) alignées présente une largeur (b) telle que 0,5 x (1) < (b) < 3 x (1), préférentiellement telle que 0,7 x (1) < (b) < 2 x (1) et plus préférentiellement telle que 0,9 x (1) < (b) < 1,5 x (1).
7. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins deux plaques perforées (6) successives sont mutuellement décalées de sorte que la partie pleine (8) d’une plaque perforée (6) recouvre au moins un cinquième et au maximum la moitié de la surface des lumières (7) de la plaque perforée (6) suivante.
8. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure perforée constituée par les lumières (7) est identique pour au moins deux plaques perforées (6) successives.
9. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les lumières (7) sont de forme oblongue.
10. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins deux plaques perforées (6) successives sont des plaques ondulées ou pliées en accordéon.
11. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins deux plaques perforées (6) sont fabriquées en acier présentant une dureté Brinell d’au moins 500 HB, préférentiellement d’au moins 600 HB et plus préférentiellement d’au moins 650 HB.
12. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’une protection balistique comportant deux plaques perforées successives à distance l’une de l’autre présente une épaisseur totale comprise entre 2 et 100 mm, préférentiellement comprise entre 5 et 30 mm et plus préférentiellement comprise entre 8 et 15 mm.
13. Protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins trois plaques perforées (6) et en ce qu’au moins la première et la troisième plaques perforées (6) sont disposées de sorte que leurs lumières (7) se superposent.
14. Surprotection balistique (5) destinée à être montée côté extérieur à distance d’une structure de protection balistique de base (4) notamment prévue sur un véhicule blindé, ladite surprotection balistique (5) étant caractérisée en ce qu’elle comprend au moins une protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
15. Dispositif de protection balistique (23) d’une paroi extérieure d’une structure (3), notamment d’un véhicule blindé, ledit dispositif de protection balistique (23) étant caractérisé en ce qu’il comprend une structure de protection balistique de base (4) et une surprotection balistique (5) selon la revendication précédente, ladite surprotection balistique (5) étant prévue à distance et parallèlement au plan moyen de la structure de protection balistique de base (4).
16. Dispositif de protection balistique (23) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surprotection balistique (5) est prévue à une distance d’au moins 1 cm de de la structure de protection balistique de base (4), préférentiellement à une distance d’au moins 4 cm et plus préférentiellement à une distance d’au moins 6 cm.
17. Dispositif de protection balistique (23) selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que la surprotection balistique (5) est fixée de manière amovible sur la structure de protection balistique de base (4).
18. Procédé de fabrication d’une protection balistique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13 ou d’une surprotection balistique (5) selon la revendications 14, caractérisé en ce qu’au moins deux plaques perforées (6) successives sont fabriquées par découpe thermique, préférentiellement par découpe laser.
19. Procédé de fabrication selon la revendications 18, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de conformation spatiale d’une protection balistique (1) ou d’une surprotection balistique (5) en au moins un élément structurel de la structure (3) que ladite protection ou surprotection balistique doit protéger, notamment un véhicule blindé.
20. Procédé de fabrication selon la revendications 18, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de conformation spatiale d’une protection balistique (1) ou d’une surprotection balistique (5) pour constituer au moins partiellement un appui ou un support mécanique pour la structure (3) que ladite protection ou surprotection balistique doit protéger, notamment un véhicule blindé.
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