FR2706997A1 - Device for protecting an armoured structure from high energy projectiles - Google Patents
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- F41H5/007—Reactive armour; Dynamic armour
Abstract
Description
a présente invention concerne un dispositif de protection d'une structure blindée contre des projectiles à haute énergie cinétique. La structure blindée à protéger est du genre comportant au moins un blindage principal, offrant une certaine résistance à lézard d1un projectile grâce à son épaisseur et à sa solidité propre, et au moins un blindage auxiliaire plus mince que le blindage principal et écarté de celui-ci d'une certaine distance du c8té à protégeri De telles structures, dites "à préblindage" sont connues. Beur but essentiel est de provoquer à l'impact la destruction des projectiles à charge creuse ou des projectiles explosifs, à une certaine distance du blindage principal. Boutefas, sur des projectiles à énergie cinétique élevée, et notamment sur de tels projectiles stabilisée par empennage, lteffet des structures blindées précitées est faible, à moins d'augmenter de manière prohibitive ltépaisseur, donc le poids, du blindage auxiliaire. The present invention relates to a device for protecting an armored structure against high kinetic energy projectiles. The armored structure to be protected is of the type comprising at least one main armor, offering a certain resistance to the lizard of a projectile thanks to its thickness and its own solidity, and at least one auxiliary armor thinner than the main armor and separated from it. ci from a certain distance from the side to be protected Such structures, known as "pre-armored" are known. Their essential purpose is to cause the destruction of hollow charge or explosive projectiles on impact, at a certain distance from the main armor. Boutefas, on high kinetic energy projectiles, and in particular on such stabilized stabilizer projectiles, the effect of the aforementioned armored structures is low, unless the thickness, and therefore the weight, of the auxiliary armor is prohibitively increased.
te but de l'invention est de remédier aux inconvénients précites, en permettant de réaliser sur une structure blindée du genre indiqué un dispositif de protection assurant, d'une part une protection au moins égale à celle des systèmes connus quant aux projectiles explosifs et aux projectiles à charge creuse, mais en outre a'autre part une protection sensiblement supérieure contre les projectiles à haute énergie cinétique. The object of the invention is to remedy the aforementioned drawbacks, by making it possible to produce, on an armored structure of the indicated type, a protection device ensuring, on the one hand, protection at least equal to that of known systems with regard to explosive projectiles and projectiles with hollow charge, but in addition on the other hand a protection substantially superior against the projectiles with high kinetic energy.
L'invention vise un dispositif de protection d'une structure blindée contre des projectiles à haute énergie cinétique cette structure comporte au moins un blindage principal, prévu pour offrir une certaine résistance en raison de son épaisseur et de sa solidité, et au moins un blindage auxiliaire plus mince que le blindage principal et écarté de celui-ci du c8té à protéger. The invention relates to a device for protecting an armored structure against high kinetic energy projectiles. This structure comprises at least one main shield, provided to offer a certain resistance due to its thickness and its solidity, and at least one shield. auxiliary thinner than the main shield and away from it from the side to be protected.
Selon l'invention, le dispositif précité est caractérisé en ce que le blindage auxiliaire, du c8té opposé au blindage principal, comporte des moyens d'accélération pouvant être déclenchés par la proximité ou l'impact d'un projectile incident, pour projeter le blindage auxiliaire vers le blindage principal à une vitesse qui réduit la vitesse relative d'impact du projectile sur le blindage auxiliaire. According to the invention, the aforementioned device is characterized in that the auxiliary shielding, on the side opposite to the main shielding, comprises acceleration means which can be triggered by the proximity or the impact of an incident projectile, to project the shielding Auxiliary Armor at a speed which reduces the relative speed of impact of the projectile on the Auxiliary Armor.
tes moyens dtaccélération, déclenchés par le projectile incident, projettent le blindage auxiliaire en lui communiquant une vitesse qui admet une composante orientée dans le sens du mouvement du projectile. La vitesse relative de celui-ci,lors de son impact effectif sur le blindage auxiliaire, se trouve ainsi réduite au point que la perforation habituelle du blindage auxiliaire nta plus lieu, meme avec des projectiles à haute énergie cinétique. your acceleration means, triggered by the incident projectile, project the auxiliary shielding by communicating to it a speed which admits a component oriented in the direction of movement of the projectile. The relative speed of the latter, during its effective impact on the auxiliary shielding, is thus reduced to the point that the usual perforation of the auxiliary shielding no longer takes place, even with high kinetic energy projectiles.
tes essais effectués montrent que la projection du blindage auxiliaire tend à provoquer un dérapage de la pointe du projectile, souvant accompagné d'une déformation de celui-ci. your tests show that the projection of the auxiliary armor tends to cause the tip of the projectile to slip, often accompanied by a deformation of the latter.
t'efficacité du dispositif de protection ainsi traduite de manière concrète sur le projectile est d'autant plus grande que l'angle dtincidence du projectile est élevé. En effet, le blindage auxiliaire se trouve généralement projeté vers le blindage principal, mais la composante de sa vitesse suivant la direction du projectile devient particulièrement élevée dans le cas considéré.The effectiveness of the protection device thus translated concretely on the projectile is all the greater the higher the angle of incidence of the projectile. In fact, the auxiliary shielding is generally projected towards the main shielding, but the component of its speed along the direction of the projectile becomes particularly high in the case considered.
Les projectiles à haute énergie cinétique doivent en général conserver au moment de l'impact effectif une certaine vitesse résiduelle, dite "vitesse critique" sous peine de perdre toute efficacité. Cette vitesse critique dépend notamment de la nature du projectile du blindage, et des divers matériaux en présence, ainsi que de la valeur de l'incidence du projectile mesurée habituellement entre l'axe d'arrivée de celui-ci et la normale au blindage, au point d'impact. High kinetic energy projectiles must generally maintain a certain residual speed, called "critical speed" at the time of effective impact, otherwise they will lose all effectiveness. This critical speed depends in particular on the nature of the shielding projectile, and on the various materials present, as well as on the value of the incidence of the projectile usually measured between its axis of arrival and the normal to the shielding, at the point of impact.
Pour des projectiles à noyau dur tirés contre un blindage en acier de résistance courante, de l'ordre de 1.400 N/mm2 par exemple, avec une -incidence de 600, la vitesse critique précitée est habituellement comprise entre 400 et 700 mètres par seconde, suivant la forme de l'ogive du projectile notamment. For hard-core projectiles fired against a steel armor of common resistance, of the order of 1,400 N / mm2 for example, with an incidence of 600, the aforementioned critical speed is usually between 400 and 700 meters per second, depending on the shape of the projectile warhead in particular.
Pour des projectiles-aiguilles, la vitesse critique-est comprise entre 700 m/sec et 1.000 m/sec environ. Si la vitesse effective d'impact est inférieure à cette vitesse minimale, il s'ensuit une forte réduction de l'efficacité balistique terminale du projectile. C'est aussi le cas des projectiles à haute énergie cinétique, stabilisés par rotation ou par un empennage, et présentant par exemple un allongement supérieur à 5 environ. For needle-projectiles, the critical speed is between 700 m / sec and about 1,000 m / sec. If the effective impact speed is lower than this minimum speed, this results in a large reduction in the terminal ballistic efficiency of the projectile. This is also the case for high kinetic energy projectiles, stabilized by rotation or by a tail, and having for example an elongation greater than about 5.
tes moyens d'accélération prévus par l'invention comportent par exemple une couche explosive, ou plusieurs couches, pour répartir suffisamment vite une partie de énergie du projectile incident sur une zone relativement étendue du blindage auxiliaire. your means of acceleration provided by the invention comprise, for example, an explosive layer, or several layers, for quickly distributing part of the energy of the incident projectile over a relatively large area of the auxiliary armor.
De préférence, dans l'état actuel de la technique, les moyens d'accélération précités comportent une seule couche explosive, susceptible entre mise en détonation par l'impact du projectile incident. Comme la vitesse de détonation des explosifs est sensiblement supérieure à la vitesse d'impact des projectiles à haute énergie cinétique, la vitesse de projection du blindage auxiliaire provoquée par la détonation de la couche explosive pourra atteindre une valeur très élevée au moment de l'impact effectif du projectile. Ceci pourra suffire à réduire la vitesse relative du projectile au point d'empêcher la perforation habituelle du blindage auxiliaire. Preferably, in the current state of the art, the abovementioned acceleration means comprise a single explosive layer, capable of being detonated by the impact of the incident projectile. As the detonation speed of explosives is significantly higher than the impact speed of high kinetic energy projectiles, the projection speed of the auxiliary armor caused by the detonation of the explosive layer may reach a very high value at the time of impact effective of the projectile. This may be sufficient to reduce the relative velocity of the projectile to the point of preventing the usual perforation of the auxiliary armor.
Pour assurer lXamorçage correct de la couche explosive sans avoir recours à des artifices spéciaux, on peut avantageusement prévoir en outre un revêtement métalliqle, constitué par exemple par une tôle mince, sur la couche explosive, du côté opposé au blindage principal. To ensure correct initiation of the explosive layer without the need for special devices, it is advantageous to further provide a metal coating, constituted for example by a thin sheet, on the explosive layer, on the side opposite to the main shielding.
Comme on l'expose ci-après, des essais ont montré que la meilleure efficacité du dispositif de protection correspond à un écart de l'ordre de 10 à 100 fois l'épaisseur du blindage auxiliaire, entre celui-ci et le blindage principal. As explained below, tests have shown that the best efficiency of the protection device corresponds to a difference of the order of 10 to 100 times the thickness of the auxiliary shield, between the latter and the main shield.
Les épaisseurs du blindage auxiliaire et de la couche ex- plosive sont choisies, dans une large mesure, suivant les caractéristiques des projectiles incidents envisagés et suivant les considérations prévues pour l'impact de ces projectiles0 Cependant, dans de nombreux cas, et notamment pour la protection de véhicules blindés, il suffira de prévoir un blindage auxiliaire de quelques millimètres d'épaisseur seulement, pour un blindage principal de quelques centimètres par exemple. La couche explosive pourra présenter sensiblement la meme épaisseur que le blindage auxiliaire. The thicknesses of the auxiliary shielding and of the explosive layer are chosen, to a large extent, according to the characteristics of the incident projectiles envisaged and according to the considerations envisaged for the impact of these projectiles. However, in many cases, and in particular for the protection of armored vehicles, it will suffice to provide an auxiliary armor only a few millimeters thick, for a main armor of a few centimeters for example. The explosive layer may have substantially the same thickness as the auxiliary shielding.
Si c'est une couche explosive qui doit assurer la projection du blindage auxiliaire, il est avantageux de réaliser le blindage auxiliaire en plusieurs Gléments séparés; associés chacun à des moyens d'accélération particuliers. On pourra meme se borner à compartimenter seulement la couche explosive en éléments séparés, dont chacun s'il est atteint pourra détacher de son support un élément correspondant du blindage auxiliaire; pour communiquer à cet élément ltaccélération requise. Dans ce cas; le dispositif sera conçu de telle manière que des éléments explosifs avoisinants ne puissent s1 amorcer simultanément par influence. If it is an explosive layer which must ensure the projection of the auxiliary shielding, it is advantageous to make the auxiliary shielding in several separate elements; each associated with particular means of acceleration. We can even limit ourselves to compartmentalizing only the explosive layer into separate elements, each of which if it is reached can detach from its support a corresponding element of the auxiliary shielding; to communicate the required acceleration to this element. In that case; the device will be designed in such a way that neighboring explosive elements cannot ignite simultaneously by influence.
tans de nombreux cas; il suffira de disposer devant le blindage principal un blindage auxiliaire mince associé à des moyens d'accélération, comme indiqué ci-dessus. On peut cependant prévoir aussi un dispositif comportant plusieurs blindages auxiliaires du genre indiqué, pourvus chacun de ses propres moyens d' accélération0
t1 autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description dEun mode de réalisation préféré, présenté ci-après à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels
ta figure 1 est un schéma qui montré en coupe un dispositif de protection conforme à l'invention
ta figure 2 est unr diagramme de composition des vitesses à considérer, montrant la réduction de la vitesse effective d2impact du projectile sur le blindage auxiliaire; grave gu dispositif de la figure l. in many cases; it will suffice to have in front of the main shield a thin auxiliary shield associated with means of acceleration, as indicated above. However, it is also possible to provide a device comprising several auxiliary shields of the type indicated, each provided with its own means of acceleration0
t1 other features and advantages of the invention will become apparent from the description of a preferred embodiment, presented below by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings in which
your Figure 1 is a diagram which shows in section a protection device according to the invention
FIG. 2 is a diagram of the composition of the speeds to be considered, showing the reduction in the effective speed of the impact of the projectile on the auxiliary armor; grave gu device of figure l.
Dans le mode de réalisation représenté schématiquement sur la figure 1; le blindage principal 1; prévu pour offrir une certaine résistance au tir d'un projectile en raison de son épaisseur, est associé à un blindage auxiliaire 2;' ou préblindage, plus mince que le blindage principal 1 et écarté de celui-ci du côté à protégera Par exemple, les deux blindages 1, 2 sont sensiblement parallèles et inclinés d'environ ~ 300 par rapport à l'axe d'arrivée d'un projectile correspondant à une ligne en traits interrompus représentée dans le sens horizontal sur la figure l-o
On suppose qu'un projectile à haute énergie cinétique atteint le blindage auxiliaire 2 suivant l'axe précité, c'est-àdire suivant une incidence de 600 environ, mesurée par rapport à la normale, au point d'impact. Appelons Vpr la vitesse du projectile au moment de l'impact, qui a pour effet de projeter le blindage auxiliaire 2 dans le sens d'une vitesse Vp1 normale au blindage 2, et effectivement atteinte par celui-ci avant que le projectile ne puisse avoir une action notable, notamment de perforation sur ce blindage auxiliaire 2.In the embodiment shown schematically in Figure 1; the main shield 1; designed to offer a certain resistance to the firing of a projectile due to its thickness, is associated with an auxiliary armor 2; or pre-shield, thinner than the main shield 1 and spaced from it on the side to be protected For example, the two shields 1, 2 are substantially parallel and inclined by about ~ 300 relative to the axis of arrival of a projectile corresponding to a dashed line shown horizontally in Figure lo
It is assumed that a projectile with high kinetic energy reaches the auxiliary shield 2 along the above-mentioned axis, that is to say according to an incidence of approximately 600, measured relative to normal, at the point of impact. Let us call Vpr the speed of the projectile at the time of impact, which has the effect of projecting the auxiliary shield 2 in the direction of a speed Vp1 normal to the shield 2, and effectively reached by the latter before the projectile can have a notable action, in particular of perforation on this auxiliary shield 2.
La composante de la vitesse normale-Vp1 suivant l'axe d'arrivée du projectile est représentée par Vplx (figure 2). The component of normal speed-Vp1 along the axis of arrival of the projectile is represented by Vplx (Figure 2).
La vitesse d'impact relative du projectile se trouve donc ramenée à la valeur résiduelle Var off inférieure à Vpr l'invention a précisément pour objet de réduire cette vitesse résiduelle Vpr eff au point de rendre impossible la pénétration du projectile à travers le blindage auxiliaire.The relative impact speed of the projectile is therefore reduced to the residual value Var off which is less than Vpr the invention has the specific object of reducing this residual speed Vpr eff to the point of making it impossible for the projectile to penetrate through the auxiliary shielding.
Conformément à 11 invention, le blindage auxiliaire 2 est en effet pourvu de moyens d'accélération du côté opposé au blindage principal 1. Ces moyens d'accélération peuvent etre déclenchés par la proximité ou par l'impact d'un projectile incident, afin de projeter le blindage auxiliaire vers le blindage principal à une vitesse qui a pour effet de réduire la vitesse d'impact relative du projectile sur le blindage auxiliaire. According to the invention, the auxiliary shield 2 is in fact provided with acceleration means on the side opposite to the main shield 1. These acceleration means can be triggered by the proximity or by the impact of an incident projectile, in order to project the auxiliary shield towards the main shield at a speed which has the effect of reducing the relative impact speed of the projectile on the auxiliary shield.
Dans le mode de réalisation qu'on décrit ici à titre d'exemple, les moyens d'accélération du blindage auxiliaire 2 (figure 1) comportent une couche d'explosif 3 prévuepour détoner au choc du projectile incident. De préférence, la couche d'explosif 3, sur son coté opposé au blindage principal 1, porte un revetement métallique 4, par exemple constitué d'une tôle d'acier mince, ayant pour effet d'améliorer l'amorçage de la couche explosive 3, comme on l'expose ci-après. A ce titre, la tôle d'acier mince 4 fait partie des moyens d'accélération du blindage auxiliaire 2. D'ailleurs, comme on le verra, sa faible épaisseur ne peut contribuer par elle-m8me à réduire sensiblement la pénétration d'un projectile perforant à haute énergie cinétique. In the embodiment described here by way of example, the means for accelerating the auxiliary shield 2 (FIG. 1) comprise a layer of explosive 3 provided for detonating the impact of the incident projectile. Preferably, the explosive layer 3, on its side opposite to the main shield 1, carries a metallic coating 4, for example made of a thin sheet of steel, having the effect of improving the initiation of the explosive layer 3, as set out below. As such, the thin steel sheet 4 is part of the means of acceleration of the auxiliary shielding 2. Moreover, as will be seen, its thin thickness cannot in itself contribute to significantly reducing the penetration of a high kinetic energy penetrating projectile.
te blindage auxiliaire 2 nta lui-meme qu'une faible influence directe sur la penétration du projectile précité. the auxiliary armor 2 itself has little direct influence on the penetration of the above-mentioned projectile.
L'expérience a montré en effet qu'il suffit pour réaliser le blindage auxiliaire 2 d'une plaque d'acier ordinaire, ou même d'alliage léger du genre "duralumin", alors que le blindage principal 1 doit entre réalisé en acier spécial de haute qualité.Experience has shown that it is sufficient to make the auxiliary shield 2 of a plate of ordinary steel, or even of light alloy of the "duralumin" type, while the main shield 1 must be made of special steel. High quality.
On a effectué sur éprouvettes un programme d'essais de tir et de pénétration, avec un blindage principal 1 de 25 mm d'épaisseur en un tel acier spécial. te blindage auxiliaire 2, écarté de 40 mm du blindage principal avait seulement 2 mm d'épaisseur. La couche explosive 9 avait une épaisseur comprise entre 1,2 mm et 1,7 mm et le revêtement d'acier mince 4 une épaisseur de 1 mm. A program of firing and penetration tests was carried out on test pieces, with a main armor 1 25 mm thick in such a special steel. the auxiliary shield 2, spaced 40 mm from the main shield was only 2 mm thick. The explosive layer 9 had a thickness between 1.2 mm and 1.7 mm and the thin steel coating 4 a thickness of 1 mm.
tes caractéristiques et épaisseurs précitées, notamment pour la couche explosive 3 et le blindage auxiliaire 2 ont été choisies de manière à obtenir une valeur de 300 à 500 m/s pour la vitesse de projection du blindage auxiliaire 2 en direction du blindage principal 1, sous l'effet de la détonation de la couche 3. your characteristics and thicknesses mentioned above, in particular for the explosive layer 3 and the auxiliary shield 2 were chosen so as to obtain a value of 300 to 500 m / s for the projection speed of the auxiliary shield 2 in the direction of the main shield 1, under the effect of the layer 3 detonation.
lies projectiles de perforation utilisés, tirés par un canon de 20 mm suivant la direction horizontale des figures 1 et 2, donc sous une incidence de 600, étaient des projectiles- aiguilles en alliage lourd à base de tungstène, ou des projectiles en métal de grandedureté, ou encore des projectiles à noyau dur en arbre de tungstène. Certains projectiles sous-calibrés avaient un diamètre de 4 mm, pour une longueur de 60 mm. The perforation projectiles used, fired by a 20 mm cannon in the horizontal direction of FIGS. 1 and 2, therefore at an incidence of 600, were projectiles-needles of heavy alloy based on tungsten, or metal projectiles of very hardness , or even hard-core tungsten tree projectiles. Some under-calibrated projectiles had a diameter of 4 mm, for a length of 60 mm.
La vitesse d'impact Vpr sur le revêtement 4 était comprise entre 1.000 et 1.600 mètres par seconde. Dans tous les cas, la vitesse résiduelle Ver. off effective pour l'impact sur le blindage auxiliaire 2 a été fortement diminuée, au point que la profondeur de pénétration constatée dans le blindage principal 1, derrière le blindage auxiliaire 2, a été seulement de l'ordre de 3 mm. Cette pénétration fortement réduite est à comparer à une pénétration de 18,5 mm, constatée dans le blindage principal 1 en l'absence de la couche explosive 3. The impact speed Vpr on the covering 4 was between 1,000 and 1,600 meters per second. In all cases, the residual speed Ver. effective off for the impact on the auxiliary shield 2 has been greatly reduced, to the point that the penetration depth observed in the main shield 1, behind the auxiliary shield 2, has only been of the order of 3 mm. This greatly reduced penetration is to be compared to a penetration of 18.5 mm, observed in the main shield 1 in the absence of the explosive layer 3.
Autrement dit, la profondeur de pénétration s'est trouvée réduite de 80 environ, grâce au dispositif de protection conforme à l'invention. D'autres essais, réalisés avec des projectiles à noyau dur en carbure de tungstène de 6 mm de calibre et de 25 mm de long, ont fait apparattre une réduction encore plus fortedde la profondeur de pénétration. In other words, the penetration depth was reduced by about 80, thanks to the protection device according to the invention. Other tests, carried out with hard-core tungsten carbide projectiles of 6 mm caliber and 25 mm long, showed an even greater reduction in the depth of penetration.
On peut résumer comme suit les avantages procurés par l'invention
- te dispositif proposé est simple. Il permet cependant de réduire d'une manière importante la pénétration des projectiles à énergie cinétique élevée, et notamment des "projectilesaiguilles" à forte vitesse d'impact, ayant un allongement supérieur à cinq calibres environ.The advantages of the invention can be summarized as follows:
- The proposed device is simple. However, it makes it possible to significantly reduce the penetration of high kinetic energy projectiles, and in particular "needle projectiles" at high impact speed, having an elongation greater than about five calibers.
- Aucun matériau spécial n'est nécessaire à la réalisation du dispositif proposé. La qualité du blindage auxiliaire mince 2 joue en effet un rôle négligeable. La structure de base correspond sensiblement à une disposition classique. Des structures blindées déjà existantes peuvent donc être modifiées sans difficulté pour recevoir l'invention. te dispositif proposé peut aussi être réalisé sur des préblindages à structure en caisson. - No special material is necessary for the realization of the proposed device. The quality of the thin auxiliary shield 2 plays a negligible role. The basic structure corresponds substantially to a conventional arrangement. Armored structures already existing can therefore be modified without difficulty to receive the invention. The proposed device can also be produced on pre-shields with a box structure.
- L'invention permet une réduction importante du poids total du blindage pour une efficacité donnée. Elle peut être réalisée en plusieurs couches. te dispositif de protection ainsi obtenu est peu sensible à la géométrie du blindage comme à celle du projectile. - The invention allows a significant reduction in the total weight of the shield for a given efficiency. It can be done in several layers. The protection device thus obtained is not very sensitive to the geometry of the shielding as to that of the projectile.
- Un avantage particulier et essentiel de l'invention tient au fait que le dispositif de protection proposé n'affecte en aucune manière l'efficacité de la protection éventuellement réalisée par ailleurs à l'égard des autres moyens offensifs connus. En particulier, il est très facile de combiner le dispositif conforme à l'invention avec des dispositifs de protection déjà prévus contre des projectiles à charge creuse, par exemple pour la protection des véhicules blindés. - A particular and essential advantage of the invention stems from the fact that the proposed protection device does not in any way affect the effectiveness of the protection possibly carried out elsewhere with regard to other known offensive means. In particular, it is very easy to combine the device according to the invention with protection devices already provided against projectiles with a hollow charge, for example for the protection of armored vehicles.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qu'on vient de décrire à titre d'exemple, et on peut y apporter de nombreuses variantes sans sortir du domaine de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described by way of example, and many variants can be made without departing from the scope of the invention.
Claims (7)
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- 1975-03-18 FR FR7508363A patent/FR2706997A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |