ES2334666T3

ES2334666T3 - Un sistema de vehiculo blindado modular.

Info

Publication number: ES2334666T3
Application number: ES04077375T
Authority: ES
Inventors: Michael Cohen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2010-03-15
Anticipated expiration: 2024-08-23
Also published as: EP1517113A1; DE602004023465D1; EP1517113B1; US20050087064A1; CA2478562A1; US20070017360A1; IL158045A; ATE445138T1; IL158045A0

Abstract

Un sistema (2) de vehículo blindado modular que comprende un chasis de vehículo de combate blindado dotado de una pluralidad de aberturas y una pluralidad de placas (4) de blindaje de material compuesto destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles (12) de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, estando destinada cada una de dichas placas a ser fijada en dicho chasis y a cubrir, al menos, una de dichas aberturas, en el que cada una de dichas placas comprende una única capa de cuerpos (6) unidos directamente y mantenidos en forma de placa mediante un material solidificado (7), en el que cada uno de una mayoría de dichos cuerpos se encuentra en contacto directo con, al menos, cuatro cuerpos adyacentes, en el que el material solidificado (7) y la placa (4) son elásticos, en el que dichos cuerpos tienen un peso específico de al menos 2,4 y están hechos de material de cerámica, en el que dicha placa constituye un panel exterior, receptor de impactos, de un panel de blindaje multicapa, que comprende, además, una capa interior (11) adyacente a dicha placa exterior, que comprende un segundo panel balístico, en el que dicha placa exterior está destinada a deformar y destruir un proyectil de alta velocidad previsto para atravesar blindaje que impacte en ella y dicho segundo panel balístico está destinado a retener los fragmentos que queden de dicho proyectil y dichos cuerpos y absorber energía residual de dichos fragmentos, y en el que los cuerpos en dichas placas presentan forma de pastillas (6), teniendo cada uno, al menos, un eje de, al menos, 9 mm de longitud, y cada una de una mayoría de dichas pastillas está en contacto directo con, al menos, cuatro pastillas adyacentes de la propia capa, de manera que queden aprisionadas lateralmente entre ellas, y dicho, al menos, un eje es sustancialmente perpendicular a la cara exterior, receptora de impactos, de dicha placa.

Description

Un sistema de vehículo blindado modular.

La presente invención se refiere a un sistema de vehículo blindado modular destinado a ser usado en la construcción de vehículos de combate blindados. Más específicamente, la presente invención se refiere a un sistema de vehículo blindado modular que comprende un chasis de vehículo de combate blindado en combinación con una pluralidad de placas de blindaje de material compuesto destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de alta velocidad previstos para atravesar blindaje.

Los sistemas de montaje de blindaje modular y sus ventajas son conocidos en la técnica anterior, y se exponen, por ejemplo, en la patente norteamericana 5,421,238.

Como se describe en ese documento, el campo de batalla moderno se ha convertido en un escenario cada vez más letal que exige cada vez más protección. En lo que se refiere a vehículos de combate, mayor protección significa más blindaje en el vehículo, lo que aumenta el peso del mismo. Pero el tiempo de respuesta disponible para posicionar una fuerza militar y sus vehículos a partir de una base de operaciones se ha reducido, y la capacidad para mantener una fuerza militar permanente importante en el exterior ha disminuido. El protocolo actual consiste en disponer de vehículos que puedan ser transportados por aire a una ubicación remota y desplegados a partir de esa ubicación. El transporte aéreo de vehículos blindados pesados se ha vuelto cada vez más difícil, y, en el caso de los vehículos más pesados, resulta imposible.

Una solución al presente problema consiste en disponer de un vehículo con un chasis robusto, fuerte, relativamente ligero, que pueda transportarse por aire fácilmente a la ubicación deseada y pueda fijarse en el chasis la protección blindada contra amenazas necesaria. El blindaje y el vehículo podrían transportarse separadamente y montarse en el sitio remoto antes de entrar en combate.

En ese documento se describe el blindaje del chasis de un vehículo de acuerdo con dos tipos principales, blindaje de aplicación y blindaje modular. El blindaje de aplicación, en ese caso, consiste en láminas de blindaje fijadas en el chasis del vehículo para formar un revestimiento de blindaje, mientras que el blindaje de construcción modular consiste en fijar en el chasis del vehículo alojamientos que contengan un relleno atenuador de amenazas.

La presente invención se refiere a un nuevo concepto de blindaje de aplicación de material compuesto modular, a saber, elementos modulares de blindaje de material compuesto que constituyen el revestimiento blindado del vehículo, como se describe en este documento.

El blindaje modular está destinado a recibir toda la fuerza de proyectiles enemigos, quedando el vehículo intacto y permitiendo a la tripulación y al vehículo continuar cumpliendo su función hasta que el vehículo pueda ser llevado a una zona segura para su reparación. Uno de los puntos fuertes del blindaje modular consiste en que puede ser reparado, modificado, cambiado o añadido al vehículo cuando sea necesario.

Como se ha indicado, si bien dicha patente se refiere a un sistema de montaje de blindaje modular, se dirige a una estructura de montaje para fijar planchas de acero estándar en el chasis de un vehículo de combate, y, por tanto, aunque dicha patente esté destinada a proporcionar un chasis ligero que pueda ser transportado por aire a una ubicación deseada, no resuelve el problema del peso inherente al blindaje de planchas de acero adecuadas para tratar la energía cinética de proyectiles de alta velocidad, de distintos calibres, previstos para atravesar blindaje.

Así, como es conocido, una plancha de acero con un peso de 90 kg/m^{2} apenas resulta suficiente para bloquear una amenaza de acuerdo con la norma NIJ, nivel 4, y es conocido que es necesario prever una plancha de acero con un peso superior a 110 kg/m^{2} para tratar con un proyectil de 12,7 mm, y, cuando se trate de un proyectil de 14,5 mm, la plancha de acero capaz de bloquearlo tiene que pesar, aproximadamente, 150 kg/m^{2}.

A diferencia de este enfoque de la técnica anterior en relación con vehículos de combate blindados, se ha encontrado ahora, de acuerdo con la presente invención, que es posible conseguir un sistema de vehículo blindado modular caracterizado por un peso más ligero, también, una vez blindado completamente y en combate, dando lugar, por tanto, a menos esfuerzo de motor y mejor comportamiento de motor y vehículo.

Así, de acuerdo con la presente invención, se ofrece ahora un sistema de vehículo blindado modular que comprende un chasis de vehículo de combate blindado con una pluralidad de aberturas y una pluralidad de placas de blindaje de material compuesto destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, estando destinada cada una de dichas placas a ser fijada en dicho chasis y a cubrir, al menos, una de dichas aberturas, en el que cada una de dichas placas comprende una única capa de cuerpos unidos directamente y mantenidos en forma de placa mediante un material solidificado, en el que cada uno de una mayoría de dichos cuerpos está en contacto directo con, al menos, cuatro cuerpos adyacentes, en el que el material solidificado y la placa son elásticos, en el que dichos cuerpos tienen un peso específico de al menos 2,4 y están hechos de material de cerámica, en el que dicha placa constituye un panel exterior, receptor de impactos, de un panel de blindaje multicapa que comprende, también, una capa interior adyacente a dicha placa exterior, que comprende un segundo panel balístico, en el que dicha placa exterior está destinada a deformar y destruir un proyectil de alta velocidad previsto para atravesar blindaje que impacte en ella, y dicho segundo panel balístico está destinado a retener los fragmentos que queden de dicho proyectil y de dichos cuerpos y absorber energía residual de dichos fragmentos, y en el que los cuerpos en dichas placas presentan forma de pastilla, teniendo cada uno, al menos, un eje de, al menos, 9 mm de longitud, y cada una de una mayoría de dichas pastillas está en contacto directo con, al menos, cuatro pastillas adyacentes en la misma capa, de manera que queden aprisionadas lateralmente entre ellas, y dicho, al menos, un eje es sustancialmente perpendicular a la cara exterior, receptora de impactos, de dicha placa.

Como es conocido, la protección de acero y aluminio es efectiva contra metralla y proyectiles de poca energía. Originalmente era completamente inefectiva contra amenazas tales como proyectiles de 14,5 mm y proyectiles mayores, a menos que se aumentara el grosor del material, pero esto provocaba la sobrecarga del vehículo, limitando o excluyendo la posibilidad de usos anfibios o de ser transportados por aire. Además, el peso añadido de la protección de acero requiere una reducción de peso similar de combatientes o material de combate.

Anteriormente no se usaban placas de cerámica como blindaje independiente para vehículos blindados por su susceptibilidad a las fracturas y grietas, y tenían que superar ensayos periódicos rigurosos. Suponiendo que se encuentre una solución basada en placas de cerámica regular, en general, tomará como base carburo de silicio prensado en caliente o carburo de silicio en fase de metal, aunque podrían usarse otros materiales cerámicos, y el grosor del forro tendría que ser, al menos, igual al grosor de la placa de cerámica.

De acuerdo con la presente invención, como se ha indicado en lo que antecede, se ha descubierto ahora que blindaje de material compuesto que utilice pastillas de cerámica en un material solidificado, siendo elásticos tanto el material solidificado como el material de placa, permite por primera vez la capacidad de diseñar un vehículo con protección de cerámica, merced a la alta elasticidad, alta resistencia a la rotura y alta durabilidad frente al vandalismo, a la flexión y a la torsión, que puede conseguirse con los paneles de material compuesto propuestos en este documento.

Además, como es sabido, el acero es muy poco eficaz contra proyectiles destinados a atravesar blindaje. Con el fin de proteger contra una amenaza de este tipo, las planchas de acero tienen que ser muy gruesas, lo que provoca un aumento de peso, como se ha señalado anteriormente.

Por otro lado, las placas de cerámica, aunque son más eficaces que el acero contra proyectiles previstos para atravesar blindaje, pueden romperse y son menos elásticas.

En cambio, las placas usadas de acuerdo con la presente invención, caracterizadas por su alta elasticidad y alta resistencia a la rotura y al agrietamiento ofrecen una solución nueva que permite el diseño de un vehículo modular mucho más ligero, transportable fácilmente por aire a otros países, adaptable a usos anfibios, y, lo que es más importante, mucho más ligero en el campo de batalla, sin afectar a su comportamiento en el mismo.

Tal como se usa en este documento, el término "elasticidad" se refiere al hecho de que las placas de la presente invención se doblan cuando se les aplique una carga, pero, una vez liberada dicha carga, la placa recupera su forma original, sin daños.

De acuerdo con otras realizaciones preferidas de la presente invención, dicha placa consiste en un panel exterior receptor de impactos, un segundo panel balístico, definido en lo que antecede y una tercera capa de forro destinada a absorber choques.

Preferiblemente, dicha tercera capa se hace de un material compuesto de matriz polimérica con fibras de refuerzo, o de metales de módulo de alargamiento y resistencia al desgarro elevados, tales como aluminio y titanio.

Debe hacerse notar que, como tercera capa, podría usarse, también, una capa delgada de chapa de acero con una pluralidad de orificios destinados a reducir su peso, aunque se prefiere el uso de los metales antes mencionados.

En realizaciones especialmente preferidas dichas fibras de refuerzo se seleccionan del grupo que consiste en fibras de carbono, fibras de aramida y fibras de vidrio.

En realizaciones especialmente preferidas de la presente invención está previsto un sistema de vehículo blindado modular para vehículos de combate que comprende una pluralidad de placas intercambiables, en el que una primera pluralidad de dichas placas presentan pastillas destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de
12,7 mm - 14,5 mm de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, una segunda pluralidad de dichas placas presentan pastillas destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de 14,5 mm - 30 mm de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, y una tercera pluralidad de dichas placas presentan pastillas destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de más de 30 mm de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, pudiendo montarse dichas placas de modo intercambiable en dicho chasis de vehículo de combate para cubrir la pluralidad de aberturas previstas en dicho chasis para este efecto.

En las realizaciones más preferidas de la presente invención, las pastillas en dichas placas presentan una sección transversal geométrica regular. La expresión "geométrica regular", tal como se usa en este documento, se refiere a formas regulares tales como círculos y óvalos, así como formas que se repitan, que incluyen formas de estrella, formas de sección transversal poligonal y múltiples patrones que se repitan de segmentos rectos y curvos alternantes, caracterizadas porque un corte por dicha sección transversal geométrica regular, o perpendicular a ella, da lugar a dos superficies simétricas.

En realizaciones especialmente preferidas de la presente invención, las pastillas en dichas placas presentan, al menos, una cara de extremo que mira hacia fuera curvada de modo convexo.

Para ser usadas con la presente invención se prefieren, especialmente, pastillas con, al menos, una sección transversal circular, y, de modo más preferido, pastillas de cuerpo prismático sustancialmente cilíndrico con caras de extremo curvadas convexamente.

En las placas de la presente invención, la disposición preferida de las pastillas es de tal modo que cada una de una mayoría de dichas pastillas se encuentra en contacto directo con, al menos, seis pastillas adyacentes en la propia capa, de manera que queden aprisionadas lateralmente entre ellas, y dicho, al menos, un eje es, de modo preferido, sustancialmente perpendicular a la cara exterior, receptora de impactos, de dicha placa.

La presente invención consiste en una modificación de las invenciones descritas por las patentes norteamericanas 5,763,813; 5,972,819; 6,289,781; 6,112,635; 6,203,908; 6,408,734; 6,575,075 y los documentos WO-A-9815796 y WO-99/60327, ya que, si bien dichas patentes anteriores enseñan blindaje de material compuesto que puede utilizarse en la presente invención, ninguna de ellas enseña o propone el concepto de sistema de vehículo blindado modular para uso en la construcción de vehículos de combate blindados por el que los paneles de blindaje son independientes en vez de protección añadida a un vehículo blindado, y están destinados a ser fijados en el chasis de un vehículo de combate blindado para cubrir las aberturas previstas en él.

En la patente norteamericana 5,763,813 se describe y reivindica un material de blindaje de material compuesto destinado a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, que comprende un panel que consiste, esencialmente, en una única capa interna de pastillas de cerámica de alta densidad, presentando dichas pastillas un contenido de Al_{2}O_{3} de al menos un 93%, y un peso específico de al menos 2,5, y mantenidas en forma de panel mediante un material solidificado que sea elástico a una temperatura inferior a 250ºC, presentando cada una de una mayoría de dichas pastillas una parte de eje principal con una longitud del orden de, aproximadamente, 3-12 mm, y estando unidas dichas pastillas, merced a dicho material solidificado, formando una pluralidad de filas yuxtapuestas, de manera que cada una de una mayoría de dichas pastillas se encuentre en contacto con, al menos, 4 pastillas adyacentes, no excediendo el peso de dicho panel de 45 kg/m^{2}.

En la patente norteamericana 6,112,635 se describe y reivindica una placa de blindaje de material compuesto destinada a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, consistiendo dicha placa, esencialmente, en una sola capa interna de pastillas de cerámica de alta densidad unidas directamente y mantenidas en forma de placa merced a un material solidificado, de manera que las pastillas queden unidas y formen una pluralidad de filas adyacentes, en la que las pastillas tienen un contenido de Al_{2}O_{3} de al menos un 93% y un peso específico de al menos 2,5, y la mayoría de las pastillas tienen, cada una, un eje de, al menos, 12 mm de longitud, presentando dicho eje de sustancialmente todas las pastillas citadas una orientación sustancialmente paralela a la de los demás ejes, y sustancialmente perpendicular a la superficie adyacente de dicha placa, y en la que cada una de una mayoría de dichas pastillas está en contacto directo con 6 pastillas adyacentes, y dicho material solidificado y dicha placa son elásticos.

En el documento WO-A-9815796 se describe y reivindica un cuerpo de cerámica para su disposición en un panel de blindaje de material compuesto, siendo dicho cuerpo de forma sustancialmente cilíndrica, con, al menos, una cara de extremo curvada convexamente, en el que la razón D/R entre el diámetro D de dicho cuerpo cilíndrico y el radio R de curvatura de dicha, al menos, una cara de extremo curvada convexamente, es, al menos, igual a 0,64:1.

En el documento WO 99/60327 se describe que las propiedades mejoradas de las placas descritas en las solicitudes de patente anteriores de esta serie están relacionadas con la configuración de las pastillas, que presentan una forma geométrica regular con, al menos, una cara de extremo curvada convexamente (por ejemplo, las pastillas pueden ser esféricas u ovaladas, o de sección transversal geométrica regular, tal como hexagonal, con, al menos, una cara de extremo curvada convexamente), de dichos paneles y de su disposición a modo de una única capa interna de pastillas unidas mediante un material solidificado elástico, en la que cada una de una mayoría de dichas pastillas se encuentra en contacto directo con, al menos, cuatro pastillas adyacentes, y dicha cara de extremo curvada de cada pastilla está orientada de manera que mire, sustancialmente, en la dirección de la superficie principal exterior, receptora de impactos, de la placa. En consecuencia, dicha memoria enseña que pueden fabricarse placas de blindaje de material compuesto superiores a las disponibles con la técnica anterior usando pastillas hechas de materiales refractarios sinterizados o materiales de cerámica con un peso específico inferior al del óxido de aluminio, por ejemplo, carburo de boro con un peso específico de 2,45, carburo de silicio con un peso específico de 3,2 y oxinitruro de silicio y aluminio con un peso específico de, aproximadamente, 3,2.

Así, en dicha publicación se describe que pueden usarse óxidos, nitruros, carburos y boruros de magnesio, circonio, tungsteno, molibdeno, titanio y sílicio sinterizados, y, especialmente preferidas para uso de acuerdo con dicha publicación y la presente invención, son pastillas seleccionados del grupo que consiste en carburo de boro, diboruro de titanio, carburo de silicio, óxido de silicio, nitruro de silicio, óxido de magnesio, oxinitruro de silicio y aluminio, en formas alfa y beta y sus mezclas.

En la patente norteamericana 6,289,781 se describe y reivindica una placa de blindaje de material compuesto destinada a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, comprendiendo dicha placa una única capa interna de pastillas unidas directamente y mantenidas en forma de placa mediante un material solidificado de modo que las pastillas queden unidas y formen una pluralidad de filas adyacentes, caracterizada porque las pastillas tienen un peso específico de, al menos, 2, y están hechas de un material seleccionado del grupo que consiste en vidrio, material refractario sinterizado, material de cerámica que no contenga óxido de aluminio y material de cerámica con un contenido de óxido de aluminio no superior al 80%, presentando cada una de una mayoría de las pastillas, al menos, un eje de, al menos, 3 mm de longitud, y estando unidas mediante dicho material solidificado formando dicha única capa interna de filas adyacentes, de manera que cada una de una mayoría de dichas pastillas se encuentre en contacto directo con, al menos, seis pastillas adyacentes en la propia capa de modo que queden aprisionadas lateralmente entre ellas, presentando dichas pastillas, cada una, una forma geométrica sustancialmente regular y siendo dicho material solidificado y dicha placa elásticos.

En la patente norteamericana 6,408,734 se describe y reivindica una placa de blindaje de material compuesto destinada a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de alta velocidad previstos para atravesar blindaje así como de proyectiles de punta blanda, comprendiendo dicha placa una única capa interna de pastillas de cerámica de alta densidad, caracterizada porque dichas pastillas están dispuestas en una única capa de filas y columnas adyacentes, en la que cada una de una mayoría de dichas pastillas se encuentra en contacto directo con, al menos, cuatro pastillas adyacentes, y cada una de dichas pastillas presenta una forma sustancialmente cilíndrica, con, al menos, una cara de extremo curvada convexamente, caracterizada, además, porque los espacios formados entre dichas pastillas cilíndricas adyacentes se llenan con un material destinado a evitar que el metal blando de proyectiles que impacten en dicha placa fluya a través de dichos espacios, presentando dicho material forma de inserto triangular con lados cóncavos que se adaptan a la curvatura convexa de los lados de tres pastillas cilíndricas adyacentes, o estando formado de modo enterizo como parte de una pastilla especial de relleno de intersticios, presentando dicha pastilla la forma de una estrella de seis puntas con lados cóncavos adaptables a la curvatura convexa de los lados de seis pastillas cilíndricas adyacentes, uniéndose dichas pastillas y dicho material y manteniéndose en forma de placa mediante un material solidificado, siendo dicho material solidificado y dicho material de placa elásticos.

Dicho material solidificado puede ser cualquier material adecuado, tal como aluminio, una resina epoxídica, un polímero termoplástico o un plástico termoendurecible.

Cuando se usa aluminio como material solidificado un estudio de la placa mediante rayos x muestra la formación de una estructura alveolar en torno a las pastillas.

Aunque no se muestren, los paneles de la presente invención, o, al menos, la superficie exterior de los mismos, pueden cubrirse adicionalmente con una capa delgada de kevlar, fibra de vidrio o incluso aluminio, a modo de protección y para ocultar su estructura.

La invención se describirá en lo que sigue en relación con ciertas realizaciones preferidas, con referencia a las figuras ilustrativas adjuntas, para que pueda entenderse de mejor manera.

Con referencia específica ahora a las figuras en detalle, se hace notar que las particularidades mostradas tienen, solamente, carácter de ejemplo y descripción ilustrativa de las realizaciones preferidas de la presente invención y se presentan para los efectos de ofrecer lo que se cree constituye la descripción más útil y fácilmente entendible de los principios y aspectos conceptuales de la invención. A este respecto, no se muestran más detalles estructurales de la invención de lo necesario para un entendimiento fundamental de la misma, haciendo la descripción, considerada con los dibujos, que los expertos en la técnica puedan entender fácilmente el modo en que las distintas formas de la invención pueden ponerse en práctica.

La figura 1 es una ilustración esquemática de un vehículo blindado que incorpora un panel de acuerdo con la presente invención; y

la figura 2 es una vista ampliada, en perspectiva, de una sección pequeña de un panel de blindaje del tipo incorporado en el vehículo blindado de la figura 1.

En la figura 1 se muestra un vehículo blindado 2 en el que un panel 4 de la presente invención, dotado de una pluralidad de pastillas 6 de cuerpos prismáticos 8 sustancialmente cilíndricos con caras 10 de extremo curvadas convexamente, como puede verse con más detalle en la figura 2, ha sido dispuesto en una abertura (no mostrada) de dicho vehículo 2.

La figura 2 muestra una parte ampliada de uno de los paneles 4 utilizados para cubrir aberturas en el vehículo 2 de la figura 1, comprendiendo dicho panel una única capa de pastillas 6 unidas directamente y mantenidas en forma de placa mediante un material solidificado 7, en la que cada una de una mayoría de dichas pastillas 6 se encuentra en contacto directo con seis pastillas 6' adyacentes, y cada una de dichas pastillas consiste en un cuerpo prismático 8 sustancialmente cilíndrico con caras 10 de extremo curvadas convexamente, comprendiendo dicho panel, también, una capa interior 11, adyacente a dicha placa 5 que mira hacia fuera, que comprende un segundo panel balístico, estando destinada dicha placa 5 exterior a deformar y destruir un proyectil 12 de alta velocidad previsto para atravesar blindaje que impacte en ella, y estando destinado dicho segundo panel balístico 11 a retener los fragmentos que queden de dicho proyectil y dichos cuerpos y absorber energía residual de dichos fragmentos.

Como puede verse, en las realizaciones preferidas de la presente invención dicho panel 4 está provisto además de una tercera capa 13 de forro destinada a absorber choques y proteger a los combatientes sentados en el vehículo de los choques transmitidos a través de las dos primeras capas del panel.

El panel 4 está dotado, además, de medios de fijación 14 para asegurar dicho panel en una abertura de dicho chasis de vehículo.

Desde el punto de vista operativo, el panel 4 de la presente invención cumple la función de bloquear un proyectil que llegue, de acuerdo con uno de tres modos, a saber, contacto centrado, contacto de costado y contacto de valle, como se describirá en lo que sigue.

Más específicamente, se ha encontrado que el nuevo blindaje de la presente invención atrapa proyectiles que lleguen entre varias pastillas mantenidas de modo que formen una única capa, en relación de apoyo mutuo y aprisionamiento lateral.

Un proyectil que llegue puede ponerse en contacto con la agrupación de pastillas de una de tres maneras:

1. Contacto centrado

El impacto permite a todo el volumen de la pastilla participar en el bloqueo del proyectil, que no puede penetrar sin pulverizar toda la pastilla, una tarea de intensa energía que da lugar a la destrucción de la pastilla. Las pastillas usadas son esferas u otras formas geométricas regulares con, al menos, una cara de extremo curvada convexamente, estando orientada dicha cara de extremo de manera que mire, sustancialmente, en la dirección de una superficie principal exterior, receptora de impactos, de dicha placa.

2. Contacto de costado

El impacto hace al proyectil guiñar, facilitando así su detención, al ser la zona frontal de contacto mayor que en el caso de la punta afilada del proyectil. El proyectil es desviado lateralmente y el propio proyectil tiene que formar una gran abertura para penetrar, permitiendo así al blindaje absorber la energía del proyectil.

3. Contacto de valle

El proyectil queda atascado, usualmente entre los costados de tres pastillas, participando todas ellas en la detención del proyectil. Las elevadas fuerzas laterales aplicadas a las pastillas son soportadas por las pastillas adyacentes a ellas, retenidas por la matriz, y se impide la penetración.

Las tablas 1 y 2 muestran informes de ensayo correspondientes a paneles multicapa de acuerdo con la presente invención que incorporaban pastillas con cuerpos prismáticos sustancialmente cilíndricos y caras de extremo curvadas convexamente, siendo el diámetro de dichas pastillas de 19 mm y su altura de 22 mm, habiéndose preparado dicho panel de acuerdo con la patente norteamericana 6,112,635.

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Primer panel de ensayo

Descripción:: PRIVADO

Fabricante:: PRIVADO

Tamaño:: 62 x 62 cm (24,5 x 24,5 pulgadas)

Grosor:: No disponible

Grosor medio:: No disponible

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Muestra:: AGRUPACIÓN-1/OBJETIVO-1

Peso:: 35,5 kg (78,3 libras)

Dureza:: No disponible

Capas/estratificados:: No disponible

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Munición

(1):: Simulador de fragmento de 20 mm

(2):: B-32 de 14,5 mm

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Disposición

Pantallas de velocidad:: a 4,6 m y 10,7 m (15,0 pies y 35,0 pies)

Intervalo entre disparos:: de acuerdo con demanda del cliente

Rifle:: 20-30 MM/14.5-1

Oblicuidad:: 0º

Panel testigo:: Aluminio 2024-T3, grosor 0,5 mm (0,020 pulgadas)

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Distancia de tiro:: 12,4 m (40,67 pies)

Zona de tiro:: 3

Material de forro:: No disponible

Distancia objetivo-panel testigo:: 15,2 cm (6,0 pulgadas)

Acondicionamiento:: 21ºC (70ºF)

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Normas o procedimientos aplicables

De acuerdo con demanda de cliente

1

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Segundo panel de ensayo

Descripción:: PRIVADO

Fabricante:: PRIVADO

Tamaño:: 61 x 61 cm (24 x 24 pulgadas)

Grosor:: No disponible

Grosor medio:: No disponible

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Muestra:: AGRUPACIÓN-1/OBJETIVO-2

Peso:: 36,7 kg (80,9 libras)

Dureza:: No disponible

Capas/estratificados:: No disponible

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Munición

(1):: B-32 de 14,5 mm

(2):: Simulador de fragmento de 20 mm

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Disposición

Pantallas de velocidad:: a 4,6 m y 10,7 m (15,0 pies y 35,0 pies)

Intervalo entre disparos:: de acuerdo con demanda del cliente

Rifle:: 20-30 MM/14.5-1

Oblicuidad:: 0º

Panel testigo:: Aluminio 2024-T3, grosor 0,5 mm (0,020 pulgadas)

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Distancia de tiro:: 12,4 m (40,67 pies)

Zona de tiro:: 3

Material de forro:: No disponible

Distancia objetivo-panel testigo:: 15,2 cm

Acondicionamiento:: 21ºC (70ºF)

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Normas o procedimientos aplicables

De acuerdo con demanda de cliente

2

Como puede verse, el primer panel, con un tamaño de 62 x 62 cm (24,5 x 24,5 pulgadas) y un forro de dynema, tenía un peso de, solamente, 35,5 kg (78,3 libras), cuyo peso no incluía 600 g (1,3 libras) de dicha cubierta blanda de aramida tejida, y soportó un proyectil simulador de fragmento de 20 mm, y siete de ocho proyectiles B-32 de 14,5 mm disparados a una distancia de, solamente, 12 m (40 pies), y sólo el último proyectil, cuya velocidad de impacto se aumentó de modo intencionado a 1012 m/s (3321 pies/s), consiguió atravesar el panel.

En un ensayo llevado a cabo con un segundo panel de dimensiones y propiedades similares, ninguno de dos proyectiles B-32 de 14,5 mm atravesó el panel, y solamente el segundo de dos proyectiles simuladores de fragmento de 20 mm, que se disparó con una velocidad de impacto, elevada intencionadamente, de 1321 m/s (4335 pies/s), consiguió atravesar el panel.

En este contexto, se hace notar que el ejército establece una norma de requisitos de blindaje destinado a bloquear un proyectil determinado con una velocidad de impacto supuesta determinada. En los ensayos anteriores, el blindaje soportó proyectiles disparados con la velocidad de impacto determinada por la norma y solamente proyectiles disparados con una velocidad de impacto elevada deliberadamente, con el fin de determinar el límite superior de la resistencia al impacto, atravesaron los paneles de ensayo.

Las presentes realizaciones deben considerarse en todos sus aspectos ilustrativas y no limitativas, determinándose el alcance de la invención mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Un sistema (2) de vehículo blindado modular que comprende un chasis de vehículo de combate blindado dotado de una pluralidad de aberturas y una pluralidad de placas (4) de blindaje de material compuesto destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles (12) de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, estando destinada cada una de dichas placas a ser fijada en dicho chasis y a cubrir, al menos, una de dichas aberturas, en el que cada una de dichas placas comprende una única capa de cuerpos (6) unidos directamente y mantenidos en forma de placa mediante un material solidificado (7), en el que cada uno de una mayoría de dichos cuerpos se encuentra en contacto directo con, al menos, cuatro cuerpos adyacentes, en el que el material solidificado (7) y la placa (4) son elásticos, en el que dichos cuerpos tienen un peso específico de al menos 2,4 y están hechos de material de cerámica, en el que dicha placa constituye un panel exterior, receptor de impactos, de un panel de blindaje multicapa, que comprende, además, una capa interior (11) adyacente a dicha placa exterior, que comprende un segundo panel balístico, en el que dicha placa exterior está destinada a deformar y destruir un proyectil de alta velocidad previsto para atravesar blindaje que impacte en ella y dicho segundo panel balístico está destinado a retener los fragmentos que queden de dicho proyectil y dichos cuerpos y absorber energía residual de dichos fragmentos, y en el que los cuerpos en dichas placas presentan forma de pastillas (6), teniendo cada uno, al menos, un eje de, al menos, 9 mm de longitud, y cada una de una mayoría de dichas pastillas está en contacto directo con, al menos, cuatro pastillas adyacentes de la propia capa, de manera que queden aprisionadas lateralmente entre ellas, y dicho, al menos, un eje es sustancialmente perpendicular a la cara exterior, receptora de impactos, de dicha placa.

2. Un sistema de vehículo blindado modular de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una pluralidad de placas intercambiables, en el que una primera pluralidad de dichas placas presentan pastillas (6) destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de 12,7 mm - 14,5 mm de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, una segunda pluralidad de dichas placas presentan pastillas (6) destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de 14,5 mm - 30 mm de alta velocidad previstos para atravesar blindaje, y una tercera pluralidad de dichas placas presentan pastillas (6) destinadas a absorber y disipar energía cinética de proyectiles de más de 30 mm de alta velocidad previstos para atravesar blindaje.

3. Un sistema de vehículo blindado modular de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los cuerpos (6) en dichas placas presentan una sección transversal geométrica regular.

4. Un sistema de vehículo blindado modular de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los cuerpos en dichas placas presentan, al menos, una cara de extremo que mira hacia fuera curvada convexamente.

5. Un sistema de vehículo blindado modular de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los cuerpos (6) en dichas placas presentan, al menos, una sección transversal circular.

6. Un sistema de vehículo blindado modular de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una tercera capa de forro (13) destinada a absorber choques.

7. Un sistema de vehículo blindado modular de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha tercera capa (13) está hecha de un material compuesto de matriz polimérica con fibras de refuerzo.

8. Un sistema de vehículo blindado modular de acuerdo con la reivindicación 7, en el que las fibras de refuerzo se seleccionan del grupo que consiste en fibras de carbono, fibras de aramida y fibras de vidrio.

9. Un sistema de vehículo blindado modular de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha tercera capa de forro (13) está hecha de un material de metal.