ES2586902T3 - Cápsula de supervivencia para vehículos blindados - Google Patents

Abstract

Una cápsula de supervivencia para un conductor de un vehículo blindado, teniendo el vehículo blindado un bastidor y un compartimento del conductor dentro del bastidor, en el que el compartimiento del conductor está definido por un espacio abierto dentro del bastidor que tiene una forma interior, caracterizada porque la cápsula de supervivencia comprende: un monocasco que consiste en un blindaje de material compuesto moldeado que tiene una forma exterior complementaria a la forma interior del compartimiento del conductor con el fin de encajar en su interior y ubicaciones de fijación en el monocasco para fijar rígidamente el monocasco al bastidor dentro del compartimiento del conductor.

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsula de supervivencia para vehículos blindados

Campo de la invención

Esta invención se refiere a una cápsula de supervivencia para la cámara del conductor de un vehículo terrestre blindado.

Antecedentes

Los vehículos blindados ligeros (LAV) se han utilizado militarmente en todo el mundo en funciones de combate y de apoyo al combate durante muchos años. Las variantes comunes de LAV combinan el espacio interior para el transporte de personal con una cámara del conductor, cámara del motor y armamento para el combate. Estos tipos de LAV comparten un punto estructural débil en la cámara del conductor.

Los LAV están diseñados con las cámaras del motor y del conductor adyacentes una a otra en la parte delantera del vehículo. Como resultado de este diseño, el espacio en la cámara del conductor es limitado y no permite un nivel normalmente aceptable o deseable de refuerzo estructural y blindaje de la cámara del conductor. Los LAV existentes usan componentes estructurales separados para reforzar selectivamente zonas de la cámara del conductor, lo que da como resultado una falta de resistencia general en la zona. Esto causa que el conductor tenga en un mayor riesgo de lesiones o de muerte en caso de que la cámara del conductor esté expuesta a una carga explosiva, como la explosión producida por una mina o por un dispositivo explosivo improvisado (IED).

En el caso, por ejemplo, de que un LAV sea expuesto a una carga explosiva en la parte inferior del vehículo, debajo de la cámara del conductor, la carga explosiva resultante actúa deformando la cámara del conductor, que puede colapsar hacia adentro sobre el conductor. Esto ocurre debido a un nivel reducido de blindaje o a un refuerzo estructural insuficiente de la cámara del conductor principalmente debido a un espacio insuficiente de esta cámara.. El desafío técnico para mejorar la seguridad y la capacidad de supervivencia del conductor es encontrar espacio donde incorporar suficiente blindaje y componentes estructurales para reforzar eficazmente la cámara del conductor para resistir la carga explosiva generada por minas o IED y, por tanto, proteger al conductor.

Como resultado, existe la necesidad de mejorar la capacidad de supervivencia de un conductor LAV contra una carga explosiva. Práctica y económicamente, existe la necesidad de modernizar los LAV existentes, en lugar de reemplazarlos con nuevos diseños, debido al largo proceso de adquisición que tarda años en poner en servicio nuevos vehículos. El documento de patente WO 2010/041086 A1 describe un vehículo resistente a las minas.

Compendio de la invención

La invención presente está dirigida al vehículo blindado de la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.

En una realización, la cápsula de supervivencia tiene una abertura de entrada/salida accesible desde el interior del vehículo.

En otra realización más, la unión rígida del monocasco al bastidor incluye uno o más espaciadores entre ellos. En otra realización más, la cámara del conductor está desplazada hacia un lado del vehículo blindado y el monocasco está fijado rígidamente al bastidor por un lado mediante una estructura de pared que consta de un blindaje compuesto moldeado está fijada rígidamente en cada extremo al monocasco y al bastidor.

Otras características de la invención se describen o resultan evidentes en el curso de la descripción siguiente.

Descripción breve de los dibujos

Para que la invención pueda ser entendida más claramente, se describirá ahora en detalle una realización preferida de la misma a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1A es una vista en perspectiva sombreada de la cápsula de supervivencia.

La Figura 1B es la misma vista que se muestra en la Figura 1A.

La Figura 2A es otra vista en perspectiva sombreada de la cápsula de supervivencia.

La Figura 2B es la misma vista que se muestra en la Figura 2A.

La Figura 3 es una vista lateral de la cápsula de supervivencia.

La Figura 4 es una vista lateral de la cápsula de supervivencia en oposición a la Figura 3.

La Figura 5 es una vista desde un extremo de la cápsula de supervivencia.

La Figura 6 es una vista por delante de la cápsula de supervivencia.

La Figura 7 es una vista superior de la cápsula de supervivencia.

La Figura 8 es una vista por abajo de la cápsula de supervivencia.

La Figura 9 es una vista en perspectiva de un vehículo blindado con porciones del vehículo recortadas que muestran la cámara del conductor y la cápsula de supervivencia instalada en él.

Descripción detallada de la invención

Como medio para proteger al conductor de un vehículo blindado, tal como un LAV, de las explosiones de minas anticarros o dispositivos explosivos improvisados (IED), un vehículo blindado puede ser equipado con una cápsula de supervivencia especialmente configurada, según la invención presente. La cápsula de material compuesto moldeado está destinada a transferir cargas de compresión, momentos flectores y cargas de torsión que actúan sobre la cámara del conductor al bastidor del vehículo.

La realización preferida según la invención presente es una cápsula de supervivencia instalada dentro de la cámara del conductor de un vehículo blindado y unida rígidamente al bastidor del vehículo. La cápsula de supervivencia proporciona la resistencia, rigidez e integridad estructural necesarias para resistir y distribuir mejor las cargas explosivas. La cámara del conductor es el lugar dentro del bastidor del vehículo blindado que aloja al conductor, al asiento del conductor y a cualquier movilidad, óptica, comunicaciones, armas u otros controles que el conductor debe manipular mientras opera el vehículo. En el caso de que la cámara del conductor del vehículo esté expuesta a una explosión, la cápsula de supervivencia evita o minimiza el colapso estructural catastrófico, que normalmente se produce. La cápsula de supervivencia puede ser incorporada durante la fabricación de un vehículo nuevo o ser instalada en un vehículo existente mediante una actualización.

Según se muestra en las Figuras 1 - 8, la cápsula de supervivencia según la invención presente comprende una estructura sin costuras, o monocasco 1, de blindaje compuesto moldeado instalada en la cámara del conductor 2 y unida rígidamente al bastidor 3 de un vehículo blindado. La forma del monocasco 1 es generalmente complementaria a la forma del interior de la cámara del conductor 2. Los beneficios de usar un monocasco de blindaje compuesto 1 incluyen resistir o minimizar la deformación local de la cámara del conductor. Esto se consigue mediante la distribución de cargas explosivas desde la parte inferior o adyacente al cámara del conductor. 2 a la masa mucho mayor del bastidor del vehículo blindado 3, permitiendo que una mayor parte de la masa del vehículo absorba las cargas explosivas, en lugar de solo en la zona de la cámara del conductor 2 .

El monocasco 1 está hecho de una pieza sin costuras de resina reforzada con fibra. Preferiblemente, el vidrio E (E-Glass), el vidrio S (S-Glass), la aramida y el carbono son utilizados en capas individuales o como un tejido híbrido para el refuerzo de fibra de una resina epoxi. Se pueden usar otros materiales en el blindaje compuesto, siempre que proporcionen características estructurales similares a las del monocasco. 1. La construcción de una pieza, en forma de caparazón y los materiales compuestos proporcionan un ahorro significativo de resistencia y peso, en comparación con los métodos de refuerzo tradicionales.

El monocasco 1 puede ser fabricado mediante cualquier método conocido para producir estructuras compuestas sin costuras. Preferiblemente, el monocasco 1 se fabrica mediante moldeo por transferencia a baja presión, por lo que el cuerpo 1 es fabricado en un molde cerrado con un mandril plegable que da forma al interior y un molde negativo multicomponente que forma el contorno exterior del monocasco 1. La resina epoxi es introducida en el relleno de refuerzo de fibra, que ocupa la cavidad entre el mandril y el molde exterior, por medio de la diferencia de presión entre los puertos de vacío en un lado y el depósito de resina en el otro lado.

El monocasco 1 está rígidamente fijado al bastidor 3 del vehículo blindado para actuar de manera que distribuye las cargas de una explosión que actúa sobre la cámara del conductor 2 al resto del vehículo. Según la invención, el monocasco 1 está fijado a múltiples superficies del bastidor circundante 3 y tiene la forma o el contorno para ajustarse apretadamente a la cámara del conductor 2, contra el bastidor 3 y elementos del suelo del vehículo blindado. Una "configuración de contorno" es una parte necesaria de la invención, es decir, la forma del exterior del monocasco 1 de manera que sea complementaria de la forma interior del habitáculo del conductor 2 para encajar estrechamente en ella, para así transferir de manera más efectiva las cargas de explosión al bastidor circundante 3. Por ejemplo, el monocasco 1 puede tener una forma que se apoya contra la pared interior del hueco de la rueda en el lado izquierdo del vehículo, según se muestra en 4 en las Figuras 1a , 1B, 6 y 8. Según se muestra en las Figuras 1A, 1B y 3, un lado del monocasco 1 está a tope con las dos torres de suspensión, en 5, y la línea del techo. Según se muestra en las Figuras 2A, 2B y 4, el monocasco 1 está a tope con la forma general de la pared que separa la cámara del conductor 2 desde el motor y la transmisión y se extiende entre el túnel central del eje de transmisión y la línea del techo.

El monocasco 1 está rígidamente fijado al bastidor 3 del vehículo blindado en los sitios de fijación al monocasco 1. Preferiblemente, el monocasco 1 está rígidamente fijado al bastidor 3 por medio de manguitos soldados y tornillos de fijación (no mostrados) que pasan a través de las aberturas 6 en varios sitios de fijación del monocasco 1. Sin embargo, puede ser usado cualquier medio para fijar rígidamente el monocasco 1 al bastidor 3 que permite la distribución de cargas explosivas desde la cámara del conductor 2 al bastidor 3. Cuando está fijado de esta manera, la sección transversal tubular o con forma de caparazón del monocasco 1 resiste o minimiza eficazmente la deformación y transfiere las cargas explosivas que actúan sobre la cámara del conductor 2 al bastidor 3 del vehículo blindado.

La fuerza de una explosión adyacente o bajo la cámara del conductor. 2 es transferida y absorbida de esta manera por la inercia de todo el vehículo, lo que da principalmente como resultado la elevación y/o el vuelco del vehículo, en lugar de la deformación de la estructura del vehículo que rodea la cámara del conductor. 2. Esto ayuda a preservar el espacio dentro de la cámara del conductor. 2, mejorando la capacidad de supervivencia del conductor en caso de una explosión.

El monocasco 1 tiene una abertura de entrada/salida 7 accesible desde el interior del vehículo blindado para permitir que el conductor se mueva entre la cámara del conductor 2 y otras zonas dentro del interior del vehículo blindado. Según se muestra en la Figura 5, la geometría de la abertura 7, preferiblemente situada en la parte trasera del monocasco 1, proporciona la mayor abertura posible, mientras mantiene la resistencia, rigidez e integridad estructural deseadas del monocasco 1. La forma de la abertura 7 es preferiblemente una abertura elíptica con forma ovoide.

Por lo general, en vehículos terrestres militares blindados, como los LAV, la cámara del conductor 2 está desplazada hacia un lado en la parte delantera del vehículo, adyacente a la cámara del motor 8. En una configuración del vehículo de este tipo, un lado de la carrocería 1 está separado del bastidor exterior 3 del vehículo en el otro lado de la cámara del motor 8. Se pueden usar refuerzos para conectar el monocasco 1 al lado separado del bastidor 3 para mejorar la transferencia de cargas explosivas a todo el bastidor 3 del vehículo. Preferiblemente, una estructura de pared 9 que se extiende por la parte trasera de la cámara del motor 8 al lado del bastidor 3 es usada como refuerzo, que consiste en un blindaje compuesto moldeado fijado rígidamente en cada extremo al monocasco 1 y al bastidor 3. Además de distribuir cargas explosivas, la estructura de la pared del blindaje compuesto 9 funciona inherentemente como un cortafuegos tradicional o un revestimiento antifragmentación.

Preferiblemente, una segunda abertura de entrada/salida, como una trampilla del motor 10, está dispuesta en la esquina lateral trasera del monocasco 1, según se muestra en las Figuras 2A, 2B y 4, para permitir un fácil acceso a ciertos componentes de la cámara del motor 8 desde la cámara del conductor 2, tales como las conexiones rápidas esenciales tales como líneas de combustible, líneas hidráulicas y sistema de bus eléctrico, así como la pestaña del eje de transmisión que acopla la caja de cambios automática a la caja de transferencia. Esta trampilla del motor 10 está preferiblemente provista de una puerta o un cierre de trampilla (no mostrado), diseñada para que se ajuste firmemente al cuerpo 1 y preserve la configuración del contorno dentro de la cámara del conductor 2. El cierre de la puerta o de la trampilla está montado en el monocasco 1 con suficientes pasadores para transferir las sacudidas de una carga explosiva.

El asiento del conductor (no mostrado) está montado en el interior del monocasco 1. Preferiblemente, el asiento del conductor puede ser ajustado entre dos posiciones al menos. Primero, una posición sentada vertical con la cabeza del conductor sobresaliendo por una escotilla superior 11 dispuesta en el monocasco 1, según se muestra en la Figura 7, para una mejor visualización mientras conduce. En segundo lugar, una posición inclinada para conducir con la escotilla superior 11 en una posición cerrada. El conductor puede operar el vehículo en una posición sentada vertical en un entorno no hostil y puede operar el vehículo en la posición inclinada con la escotilla superior 11 cerrada mientras se encuentra en un entorno hostil.

El asiento del conductor está preferiblemente equipado además con un sistema de asiento protegido contra minas con elementos absorbentes, tal como un brazo oscilante, para reducir la sacudida de un impacto explosivo sobre el cuerpo del conductor. La posición del asiento inclinado también ayuda a reducir la tensión de las fuerzas g sobre el cuerpo del conductor durante un impacto explosivo, porque el cuerpo es más resistente a la experiencia de las fuerzas g durante dicho suceso cuando está en una posición inclinada, en comparación con una posición erguida. Preferiblemente, el sistema de asientos de protección contra minas y los controles del vehículo, como la columna de dirección y los pedales, se apoyan en la parte superior del monocasco. 1.

Para proporcionar mayor resistencia a la deformación y mayor protección para los pasajeros o la tripulación del vehículo blindado, se puede instalar un sistema de suelo de mina o de suelo blindado (no mostrado) la cámara de pasajeros. 12. El suelo blindado comprende una o más placas de blindaje compuestas instaladas en el suelo de la cámara de pasajeros. 12 del vehículo blindado. Preferiblemente, una sola placa se extiende sustancialmente por toda la zona del suelo de la cámara de pasajeros 12 y está rígidamente fijada al bastidor 3 y a la parte trasera del monocasco 1. El suelo blindado resiste o minimiza la deformación en el habitáculo 12 y ayuda a transferir cargas explosivas desde la cámara del conductor 2 a todo el bastidor del vehículo 3.

El método de actualización para instalar una cápsula de supervivencia, según la invención presente, comprende preferiblemente retirar porciones del blindaje y el bastidor del vehículo. 3 encima de la cámara del conductor 2 para exponer la cámara del conductor existente 2 para instalar un monocasco 1, según se muestra en la Figura 9. En el proceso, la instalación puede reemplazar elementos existentes dentro de la cámara del conductor 2, tales como revestimientos antifragmentación y cualquier refuerzo estructural existente o localizado, como placas de blindaje o postes. Después de la instalación de la cápsula, las partes retiradas son reinstaladas para cerrar la cápsula. La cápsula de supervivencia está instalada en la cámara del conductor 2, preferiblemente mediante espaciadores 13 para llenar cualquier espacio entre el interior de la cámara del conductor 2 y el exterior del monocasco 1. El monocasco 1 está rígidamente fijado al bastidor del vehículo existente 3 en una pluralidad de sitios de fijación, preferiblemente asegurando sujetadores de pernos a través de aberturas 6 del monocasco 1. Las partes retiradas del bastidor del vehículo. 3 son reemplazadas a continuación para encerrar el monocasco 1 dentro de la cámara del conductor 2 del vehículo blindado.

Los bastidores de vehículos existentes pueden no tener suficiente resistencia, rigidez e integridad estructural para permitir la distribución de las cargas explosivas ejercidas sobre el monocasco. 1, al resto del vehículo. Estas estructuras de vehículos pueden ser reforzadas para que proporcionen la resistencia, rigidez e integridad estructural requeridas, para resistir o minimizar la deformación y transferir cargas de manera efectiva en el caso de una explosión. Cualquier soporte rígido conocido puede ser usado y fijado tanto a la estructura del vehículo existente como al monocasco 1 para distribuir las cargas de una explosión por todo el vehículo. Preferiblemente, el bastidor 3 está reforzado con soportes de blindaje compuesto. La estructura del vehículo puede ser reforzada tanto en el exterior como en el interior de la estructura del vehículo existente. Los soportes rígidos son preferiblemente fijados a amortiguadores apuntados soldados a la estructura del vehículo existente.

Un tipo de soporte rígido que puede ser usado son los refuerzos de blindaje dentro de los huecos de las ruedas existentes del vehículo blindado. Estos refuerzos de armadura están fijados rígidamente al bastidor del vehículo 3 adyacentes a los huecos de las ruedas y al monocasco 1.

La descripción anterior, junto con las Figuras adjuntas, han establecido detalles de la estructura y función de la invención presente, sin embargo, la descripción debe entenderse como ilustrativa de las realizaciones preferidas y se pueden realizar cambios sin apartarse del alcance de la invención presente según se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un vehículo blindado comprendiendo un bastidor (3), una cámara del conductor (2) interior al bastidor y una cápsula de supervivencia para el conductor del vehículo blindado, donde la cámara del conductor (2) está definida por un espacio abierto dentro del bastidor (3) que tiene una forma interior, en donde la cápsula de supervivencia comprende: un monocasco (1) que comprende un blindaje compuesto moldeado que tiene una forma exterior complementaria a la forma interior de la cámara del conductor (2) para formar una configuración de contorno en ella, estando el monocasco (1) fijado rígidamente a múltiples superficies del bastidor circundante (3).

2. El vehículo blindado según la reivindicación 1, comprendiendo la cápsula de supervivencia una abertura de entrada/salida (7) accesible desde el interior del vehículo.

3. El vehículo blindado según la reivindicación 1, en donde los sitios de fijación comprenden una abertura (6) a través del monocasco (1) y la fijación rígida comprende un sujetador de perno.

4. El vehículo blindado según la reivindicación 1, en donde la fijación rígida al bastidor (3) comprende uno o más espaciadores entre el monocasco y el bastidor.

5. El vehículo blindado de la reivindicación 1, en donde la cámara del conductor (2) está desplazada hacia un lado del vehículo blindado y en donde la fijación rígida al bastidor (3) comprende una estructura de pared que comprende un blindaje compuesto moldeado fijado rígidamente a cada extremo del monocasco (1) y del bastidor (3).

6. El vehículo blindado según la reivindicación 5, en donde la cámara del conductor (2) está situada junto a la cámara del motor (8) y en donde el monocasco (1) comprende además una segunda abertura de entrada/salida en el lateral del monocasco (1) adyacente a la cámara del motor (8) y un cierre de escotilla para la abertura.

7. El vehículo blindado según la reivindicación 1, en donde el blindaje compuesto es resina reforzada con fibra.

8. El vehículo blindado según la reivindicación 7, en donde la resina reforzada con fibra comprende una o más fibras seleccionadas del grupo que consiste en vidrio E, vidrio S, aramida y carbono.

9. El vehículo blindado según la reivindicación 1, en donde el monocasco (1) tiene una sección transversal sustancialmente similar a un caparazón.