FR2459956A1 - Ballistic screens partic. for bulletproof sheeting for car body mfr. - incorporates laminate of fibrous materials combined with metal sheet, light in wt. and thin - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne, d'une manière générale, des perfectionnement: apportés aux écrans balistiques. The invention relates, in general, to improvements: made to ballistic screens.
L'invention concerne plus spécialement le blindage de carrosseries, enveloppes, écrans de protection et notamment le blindage de tôles dites minces, telles que celles utilisées dans l'industrie civile pour le doublage des portes ou la réalisation des carrosseries automobiles. The invention relates more particularly to the shielding of bodies, envelopes, protective screens and in particular the shielding of so-called thin sheets, such as those used in the civil industry for lining doors or making automobile bodies.
On a proposé toute une gamme de solutions au problème que pose le blindage d'écrans ou de carrosseries, mais elles présentent toutes simultanément un inconvénient majeur : elles font appel à des matériaux lourds, épais, le plus souvent métalliques, ce qui rend ce type d'opération souvent impossible, par exemple sur des véhicules civils dont les structures et aussi la puissance sont insuffisants pour supporter le poids de tels blindages. We have proposed a whole range of solutions to the problem posed by the shielding of screens or bodywork, but they all simultaneously present a major drawback: they use heavy, thick materials, most often metallic, which makes this type often impossible operation, for example on civilian vehicles whose structures and also the power are insufficient to support the weight of such armor.
Par ailleurs, quelle que soit la nature des matériaux employés, l'épaisseur excessive constitue un handicap sérieux à l'adaptabilité aux véhicules non initialement conçus pour recevoir de telles épaisseurs de blindage. Furthermore, whatever the nature of the materials used, the excessive thickness constitutes a serious handicap to the adaptability to vehicles not initially designed to receive such armor thicknesses.
On ressent donc vivement le besoin d'un matériau apte à constituer des panneaux de blindage, qui serait exempt des inconvénients précités, de nature à être pleinement agréé par les constructeurs et les utilisateurs, et à assurer une forte garantie de protection, notamment contre les tirs d'armes civiles ou encore celles appartenant à la gamme dite de vente libre. There is therefore a strong need for a material capable of constituting shielding panels, which would be free from the aforementioned drawbacks, such as to be fully approved by the manufacturers and the users, and to provide a strong guarantee of protection, in particular against civil weapons fire or those belonging to the range known as of free sale.
Un but de 1' invention est donc de fournir un matériau de blindage à l'épreuve des projectiles de tir, de faible poids au mètre carré, de faible épaisseur pour faciliter sa mise en place et pouvant se présenter sous forme de plaques découpables ou préformées. An object of the invention is therefore to provide a shielding material which is proof against shooting projectiles, of low weight per square meter, of small thickness to facilitate its installation and which can be in the form of cutable or preformed plates. .
Un autre but de l'invention est de fournir un matériau de blindage apte à former, au contact d'une tôle mince, un complexe de sécurité particulièrement bien adapté à l'industrie automobile, mais aussi à la constitution d'écrans tous usages. Another object of the invention is to provide a shielding material capable of forming, in contact with a thin sheet, a security complex particularly well suited to the automotive industry, but also to the constitution of screens for all purposes.
Un autre but de l'invention est de fournir un matériau de blindage dont certains de ses constituants présentent un haut pouvoir de cohésion sans risques de délamination sous les impacts de projectiles. Another object of the invention is to provide a shielding material of which some of its constituents have a high cohesive power without risk of delamination under the impacts of projectiles.
L'invention est basée ,pour atteindre ces buts, sur les propriétés inattendues de certains types de matériaux stratifiés dont les composants, dans une distribution particulière des strates, permettent la réalisation de zones d'absorbtion d'énergie combinées, aptes à stopper la course d'un projectile de tir. The invention is based, to achieve these goals, on the unexpected properties of certain types of laminated materials whose components, in a particular distribution of the layers, allow the realization of combined energy absorption zones, capable of stopping the race of a shooting projectile.
L'invention concerne à cet effet des perfectionnements apportés aux écrans balistiques, notamment pour la réalisation de blindages à l'épreuve des projectiles de tir, de genre formé d'un stratifié, caractérisé en ce qu'il comprend de part et d'autre d'une gme en matériau à faible densité et à plasticité élevée, au moins deux strates de matières fibreuses tissées ou non, liées en tout ou partie par une résine polyester, ces strates formant pour un côté de cette âme des réseaux déformables plastiquement sous l'impact d'un projectile, grâce aux caractéristiques de plasticité de cette âme, ces strates formant également, pour l'autre côté de cette âme, un matelas de contention pour l'ame ainsi revêtue double face, ces strates plastiquement absorbant étant combinés avec des écrans à haute densité et résilience élevée. To this end, the invention relates to improvements made to ballistic screens, in particular for the production of armor proof against firing projectiles, of the kind formed from a laminate, characterized in that it comprises on both sides of a gme of material with low density and high plasticity, at least two layers of woven or non-woven fibrous materials, linked in whole or in part by a polyester resin, these strata forming for one side of this core plastically deformable networks under the impact of a projectile, thanks to the plastic characteristics of this core, these strata also forming, for the other side of this core, a compression mattress for the thus coated double-sided core, these plastically absorbent strata being combined with high density and high resilience screens.
Grâce à cette structure de base, on constitue des écrans minces, légers, formés de plusieurs zones d'absorption d'énergie de caractéristiques différentes, les plus externes étant de préférence dures, et faiblement déformables, les plus internes de préférence moins dures, mais présentant des propriétés de déformations plastiques, ce qui permet d'arrêter sans traverser la plupart des projectiles de tir, dits "de vente libre'.' mais aussi les projectiles de guerre. Thanks to this basic structure, thin, light screens are formed, formed from several energy absorption zones of different characteristics, the outermost being preferably hard, and slightly deformable, the innermost preferably less hard, but having plastic deformation properties, which makes it possible to stop without crossing most of the firing projectiles, known as "over-the-counter '.' but also war projectiles.
Suivant une disposition de l'invention, dans son application à un blindage, les strates côté impact de tir sont revêtus d'un gel-coat, lequel est au contact de la paroi du matériel à blinder, par exemple une tôle. According to a provision of the invention, in its application to shielding, the strata on the firing impact side are coated with a gel-coat, which is in contact with the wall of the material to be shielded, for example a sheet.
Suivant une autre disposition de l'invention, l'un au moins des strates, côté impact de tir, est en matériau tissé à base de fibres organiques du genre polyamide aromatique, dit aramid à haute résistance à la traction. According to another arrangement of the invention, at least one of the strata, on the firing impact side, is made of woven material based on organic fibers of the aromatic polyamide type, called aramid with high tensile strength.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui suit, de différents modes d'exécution d'un écran balistique donnés ici à titre d'exemple, et représentés sur les dessins joints dans lesquels
La figure 1 est une vue schématique montrant en éclaté les constituants d'un écran suivant un premier mode d'exécution.Other characteristics of the invention will emerge from the detailed description which follows, of various embodiments of a ballistic screen given here by way of example, and represented in the accompanying drawings in which
Figure 1 is a schematic view exploded showing the components of a screen according to a first embodiment.
Les figures 2 à 10 sont des vues schématiques montrant en éclaté divers arrangements des constituants d'un écran, suivant un autre mode d'exécution. Figures 2 to 10 are schematic views showing an exploded view of various arrangements of the components of a screen, according to another embodiment.
La figure 11 est une vue schématique montrant en éclaté les constituants d'un écran préformé. Figure 11 is a schematic view showing an exploded view of the components of a preformed screen.
Suivant l'invention, on a montré aux figures 1 à 11, différents exemples d'exécution d'écrans balistiques, désignés à chaque fois par la référence générale 10. According to the invention, FIGS. 1 to 11 show different examples of the execution of ballistic screens, each designated by the general reference 10.
Dans les différents exemples, les mêmes chiffres de références indiquent des matériaux de structure identiques. In the various examples, the same reference numbers indicate materials of identical structure.
ExemE > le t
L'écran est constitué d'un stratifié qui, associé à une tale 12, mince, constitue un blindage présentant un coefficient de sécurité important, comme il sera expliqué plus loin, à l'occasion d'un test de résistance.Example> t
The screen is made of a laminate which, associated with a thin sheet 12, constitutes a shielding having a significant safety factor, as will be explained below, during a resistance test.
Cet écran est tout d'abord constitué d'une ame en matériau à faible densité et à plasticité élevée, désignée par la référence 16. Avantageusement, cette gme est constituée de balsa, en bois debout, c'est-à-dire dont les fibres sont sensiblement parallèles au sens de l'impact de tir désigné par la référence 11. This screen is first of all made up of a core made of a material with low density and high plasticity, designated by the reference 16. Advantageously, this gme is made of balsa wood, standing, that is to say whose fibers are substantially parallel to the direction of the firing impact designated by the reference 11.
L'rame de balsa 16 est revêtue coté impact de tir, d'un premier strate 15 à base de fibres longues tissées, en particulier un roving de fibres de verre de 270 g/m2. Un deuxième strate 14, en non tissé, se superpose au roving 15 et est constitué notamment, d'un mat de verre, avantageusement de 300 g/m2. Le mat 14 est lié à un enduit de surface 13, tel qu'un gel-coat. The balsa string 16 is coated on the firing impact side, with a first layer 15 based on long woven fibers, in particular a roving of glass fibers of 270 g / m2. A second layer 14, in nonwoven, is superimposed on the roving 15 and is made up in particular of a glass mat, advantageously 300 g / m2. The mat 14 is bonded to a surface coating 13, such as a gel-coat.
Sur la face opposée à l'impact de tir, l'rame en balsa 16 reçoit un strate de roving 15, revêtu à son tour d'un strate de non tissé 14, tel que mat de verre. Les différents strates sont liés par une résine polyester R. L'épaisseur totale du stratifié ainsi réalisé ne dépasse pas 7.5 mm. On a testé un panneau sandwich stratifié, conforme au précédent, placé en doublure de portière, derrière une tôle de 12/10e de millimètre. On the face opposite to the firing impact, the balsa oar 16 receives a roving layer 15, in turn coated with a nonwoven layer 14, such as glass mat. The different layers are linked by a polyester resin R. The total thickness of the laminate thus produced does not exceed 7.5 mm. We tested a laminated sandwich panel, conforming to the previous one, placed as a door lining, behind a sheet of 12 / 10ths of a millimeter.
- arme utilisée : carabine 22 LR à canon de 580 mm - V 3 moyen : 291 m/seconde - munition : 22 LR subsonique hollow point - distance de tir : 15 mètres - nombre d'impacts : 3, groupés dans un triangle de 35 mm de côté
Observations La tôle t12/10e) présente trois perforations d'un diamètre de 6 mm - Le panneau de stratifié n'est pas traversé par les projectiles - On relève des empreintes dans le panneau stratifié d'une profondeur de l'ordre de
5/10e de millimètre.- weapon used: rifle 22 LR with 580 mm barrel - medium V 3: 291 m / second - ammunition: 22 LR subsonic hollow point - shooting distance: 15 meters - number of impacts: 3, grouped in a triangle of 35 mm side
Observations The sheet metal t12 / 10e) has three perforations with a diameter of 6 mm - The laminate panel is not crossed by the projectiles - There are fingerprints in the laminate panel with a depth of the order of
5 / 10th of a millimeter.
On a fait subir ensuite, à un panneau sandwich de même composition un second test, de la manière suivante - arme utilisée :fusil de chasse calibre 12 à canon de 580 mm "RIOT GUN" - munitions :cartouche à chevrotines (12 grains) - distance de tir :15 mètres - nombre de tirs :1
Observations: On relève sur une tate de portière de 12/10e de millimètre, 8 impacts - Le panneau stratifié ne présente aucune perforation - On relève 4 empreintes très légères sur le stratifié.A sandwich panel of the same composition was then subjected to a second test, as follows - weapon used: hunting rifle caliber 12 with 580 mm "RIOT GUN" barrel - ammunition: buckshot cartridge (12 grains) - shooting distance: 15 meters - number of shots: 1
Observations: We note on a door tate of 12 / 10th of a millimeter, 8 impacts - The laminated panel does not present any perforation - We note 4 very light imprints on the laminate.
Exemple 2
Dans le mode d'exécution de la figure 2, on constitue le stratifié de la manière suivante
L'ame en balsa 16, est revêtue coté impact de tir d'un matériau tissé 17, à base de fibres organiques, du genre polyamique aromatique dit "aramid" à haute résistance à la traction. Un tel matériau est vendu dans le commerce sous la dénomination ' > Kevlar" de la firme Du Pont de Nemours International.Example 2
In the embodiment of Figure 2, the laminate is formed as follows
The balsa core 16 is coated on the firing impact side with a woven material 17, based on organic fibers, of the aromatic polyamic type known as "aramid" with high tensile strength. Such a material is sold commercially under the name ">Kevlar" from the firm Du Pont de Nemours International.
Dans cet exemple, le grammage de ce matériau est de 200 g/m2. Cet "aramid" est revêtu d'un mat de verre 300hi2,d'un roving270g/m2,puis encore d'un mat 300gAn2, suivi d'un gel-coat. A l'opposé de l'impact de tir, l'åme de balsa 16 est- revêtue d'un mat de verre 14, suivi d'un roving 15.In this example, the grammage of this material is 200 g / m2. This "aramid" is coated with a glass mat 300hi2, a roving270g / m2, then another mat 300gAn2, followed by a gel-coat. Contrary to the impact of shooting, the balsa core 16 is coated with a glass mat 14, followed by a roving 15.
Dans le premier exemple d'exécution, le poids au mètre carré du stratifié est d'environ 4.6 kg alors que dans le deuxième exemple, on obtient un poids de 5.3 kg. In the first example of execution, the weight per square meter of the laminate is approximately 4.6 kg whereas in the second example, we obtain a weight of 5.3 kg.
Dans le second exemple d'exécution, les performances de résistance du stratifié sont, très sensiblement améliorées. On a soumis un tel stratifié à un test dans lequel la tôle n'est que de 10/10e - arme utilisée : fusil de chasse calibre 12 "RIOT GUN" - munitions :une cartouche à chevrotines (12 grains)
une cartouche à chevrotines (9 grains) - distance de tir :15 mètres
Observations : Le stratifié est placé derrière une tôle de portière de 10/10e de millimètre. On constate une perforation de la tale.In the second embodiment, the strength performance of the laminate is very significantly improved. We subjected such a laminate to a test in which the sheet is only 10/10 - weapon used: shotgun caliber 12 "RIOT GUN" - ammunition: a cartridge with buckshot (12 grains)
a buckshot cartridge (9 grains) - shooting distance: 15 meters
Observations: The laminate is placed behind a 10 / 10th-millimeter door panel. There is a perforation of the tale.
- Le panneau stratifié n'est pas traversé - On ne relève pas d'empreintes sur la face arrière du stratifié
Pour ce méme stratifie, on a effectué un second test, en utilisant un fusil de chasse de calibre 12 à canon de 580 mm, "RIOT GUN" - munitions :cartouches à balle Blondeau - distance de tir : 15 mètres
- nombre de tirs s 1
Observations : Perforation de la tôle. Dia mètre de l'impact 23 mm.- The laminate panel is not crossed - There are no fingerprints on the rear side of the laminate
For this same stratification, we carried out a second test, using a 12 gauge shotgun with 580 mm cannon, "RIOT GUN" - ammunition: Blondeau bullet cartridges - shooting distance: 15 meters
- number of shots s 1
Observations: Perforation of the sheet. Dia of impact 23 mm.
- Perforation d'un renfort métallique (épaisseur 4. 5 mm) - Panneau stratifié, non traversé, présentant sur sa face intérieure une déformation
de 14 cm de diamètre sur une hauteur de 7 mm
ExemERle 3
Dans le mode d'exécution de la figure 3, le stratifié est constitué des strates suivants,de la face d'impact, à la face opposée - une couche de gel coat 13, un mat de verre 14 une couche de matériau tissé aramid, une couche de roving 15, une couche de mat de verre 14, l'ame en balsa 16, un mat de verre 14, un roving 15. - Perforation of a metal reinforcement (thickness 4.5 mm) - Laminated panel, not crossed, presenting on its inner face a deformation
14 cm in diameter and 7 mm high
Example 3
In the embodiment of FIG. 3, the laminate consists of the following layers, from the impact face, to the opposite face - a layer of gel coat 13, a glass mat 14 a layer of aramid woven material, a layer of roving 15, a layer of glass mat 14, the balsa core 16, a glass mat 14, a roving 15.
ExemEtle 4
Dans le mode d'exécution de la figure 4, le stratifié est constitué d'un gel coat 13, d'un roving 15, d'un mat 14, d'un tissé aramid 17, d'un roving 15, d'une âme en balsa 16, d'un mat 14 et d'un roving 15.Example 4
In the embodiment of Figure 4, the laminate consists of a gel coat 13, a roving 15, a mat 14, an aramid woven 17, a roving 15, a balsa core 16, mat 14 and roving 15.
Exemple 5
Dans le mode d'exécution de la figure 5, le stratifié est constitué d'un gel coat 13, d'un roving 15, d'un tissé aramid 17, d'un roving 15, d'une âme en balsa 16, d'un mat 14 suivi d'un roving 15.Example 5
In the embodiment of Figure 5, the laminate consists of a gel coat 13, a roving 15, an aramid woven 17, a roving 15, a balsa core 16, d 'a mast 14 followed by a roving 15.
ExemPle 6
Dans le mode d'exécution de la figure 6, le stratifié est constitué d'un gel coat 13, d'un mat de verre 14, d'un premier aramid 17a suivi d'un second aramid 17b, d'une âme en balsa 16, d'un mat 14, suivi d'un roving 15.EXAMPLE 6
In the embodiment of Figure 6, the laminate consists of a gel coat 13, a glass mat 14, a first aramid 17a followed by a second aramid 17b, a balsa core 16, a mast 14, followed by a roving 15.
Exemple 7
Dans le mode d'exécution de la figure 7, le stratifié se compose d'un gel coat 13, d'un roving 15, d'un premier aramid 17a, d'un second aramid 17b, d'un roving 15, d'une ame en balsa 16, d'un mat de verre 14, suivi d'un roving 15.Example 7
In the embodiment of Figure 7, the laminate consists of a gel coat 13, a roving 15, a first aramid 17a, a second aramid 17b, a roving 15, a balsa core 16, a glass mat 14, followed by a roving 15.
Exemple 8
Dans le mode d'exécution de la figure 8, le stratifié est constitué d'un gel coat 13, d'un roving 15, d'un premier aramid 17a, suivi d'un second aramid 17b, d'une âme en balsa 16, d'un mat de verre 14, suivi d'un roving 15.Example 8
In the embodiment of Figure 8, the laminate consists of a gel coat 13, a roving 15, a first aramid 17a, followed by a second aramid 17b, a balsa core 16 , a glass mat 14, followed by a roving 15.
Exemple 9
Dans le mode d'exécution de la figure 9; le stratifié est constitué d'un gel coat 13, d'un premier aramid 17a, d'un second aramid 17b, d'un troisième aramid 17c, d'une âme en balsa 16, d'un mat de verre 14, suivi d'un roving 15. Example 9
In the embodiment of Figure 9; the laminate consists of a gel coat 13, a first aramid 17a, a second aramid 17b, a third aramid 17c, a balsa core 16, a glass mat 14, followed by 'a roving 15.
Exemple 10
Dans ce mode d'exécution, le stratifié est constitué d'un gel coat 13, d'un premier aramid 17a, d'un second aramid 17b, d'un troisième aramid 17c, d'un quatrième aramid 17d, d'une âme en balsa 16, d'un mat de verre 14, suivi d'un roving 15.Example 10
In this embodiment, the laminate consists of a gel coat 13, a first aramid 17a, a second aramid 17b, a third aramid 17c, a fourth aramid 17d, a core in balsa 16, with a glass mat 14, followed by a roving 15.
Tous les exemples de stratifiés qui viennent d'être décrits, se prêtent particulièrement bien à la réalisation de panneaux sandwichs, monolytiques, de grandes dimensions, se présentant actuellement sous- formes de plaques planes; de 7 x 1.50 m ; ces dimensions n'étant pas limitatives. All the examples of laminates which have just been described lend themselves particularly well to the production of sandwich panels, monolytic, of large dimensions, presently present in the form of flat plates; 7 x 1.50 m; these dimensions are not limiting.
Suivant le mode d'exécution décrit à l'exemple 11, la constitution du stratifié permet la réalisation de panneaux ou de plaques préformés dans lesquels on peut combiner une surface plane avec une ou plusieurs courbes, de même sens ou de sens différent, ou également un enchakement de courbes, ces panneaux trouvant une application au doublage de tôles, elles-mmes cintrées ou profilées de façon quelconque. According to the embodiment described in Example 11, the constitution of the laminate allows the production of preformed panels or plates in which one can combine a flat surface with one or more curves, of the same or different directions, or also a series of curves, these panels finding an application to the lining of sheets, themselves bent or profiled in any way.
Dans l'exemple de la figure 11, le stratifié est constitué d'un gel coat 13, d'un mat de verre 14 ou d'un roving, et d'un complexe aramid constitué de plusieurs couches tissées de ce matériau, les fibres étant seulement liées ensemble par un cordon de résine 18, de manière à rester libres de couche à couche, sur la plus grande surface du stratifié ainsiréalisé. Le complexe aramid 17e est suivi de l'âme en balsa 16, puis d'un roving ou mat 14, suivi d'un roving 15. In the example of Figure 11, the laminate consists of a gel coat 13, a glass mat 14 or a roving, and an aramid complex consisting of several woven layers of this material, the fibers being only bonded together by a bead of resin 18, so as to remain free from layer to layer, over the largest surface of the laminate thus produced. The aramid 17th complex is followed by the balsa core 16, then by a roving or mat 14, followed by a roving 15.
On notera que d'unemanière générale, sauf pour l'exemple 1, la face opposée à l'impact de tir se termine toujours par un roving 15. fl va de soi que les indications de grammage sont données ici à titre d'exemple pour les différents strates et que de même, l'épaisseur de 7.5 mm, bien que présentant un intérêt majeur dans le doublage notamment de tôles de carrosseries, n'est donné ici qu'à titre d'indication. It will be noted that generally speaking, except for example 1, the face opposite to the firing impact always ends in a roving 15. It goes without saying that the grammage indications are given here by way of example for the different strata and that likewise, the thickness of 7.5 mm, although of major interest in the lining, in particular of body sheets, is given here only as an indication.
On notera que les matériaux constitutifs des strates sont
incombustibles, c'bst-à-dire classés MO tandis que la résine de liaison et le
gel-coat sont classés M2 suivant la norme C.S.T.B.Note that the constituent materials of the strata are
noncombustible, i.e. classified MO while the bonding resin and
gel-coat are classified M2 according to the CSTB standard
I1 va de soi également que le stratifié suivant l'invention,
peut constitueren lui-môme un écran balistique sans qu'il soit nécessaire de
lui associer une tôle ou autre écran complémentaire. It also goes without saying that the laminate according to the invention,
can itself constitute a ballistic screen without the need to
associate it with a sheet or other complementary screen.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples d'exécution ci-dessus décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre des revendications annexées. Of course, the invention is not limited to the embodiments described above and shown for which other variants can be provided, without thereby departing from the scope of the appended claims.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR7916414A FR2459956A1 (en) | 1979-06-26 | 1979-06-26 | Ballistic screens partic. for bulletproof sheeting for car body mfr. - incorporates laminate of fibrous materials combined with metal sheet, light in wt. and thin |
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FR2459956A1 true FR2459956A1 (en) | 1981-01-16 |
FR2459956B1 FR2459956B1 (en) | 1983-05-06 |
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ID=9227110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR7916414A Granted FR2459956A1 (en) | 1979-06-26 | 1979-06-26 | Ballistic screens partic. for bulletproof sheeting for car body mfr. - incorporates laminate of fibrous materials combined with metal sheet, light in wt. and thin |
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