FR3043768A1 - Element de protection balistique pour gilet pare-balles - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un élément de protection balistique (10) destiné à la protection du torse et/ou du dos d'un individu. Cet élément (10) comporte, dans son épaisseur, un premier empilement (13) d'une pluralité de couches à base de fibres (14), de dimensions surfaciques adaptées à recouvrir le torse ou le dos de l'individu ; et un deuxième empilement d'une pluralité de couches à base de fibres, présentant des dimensions surfaciques inférieures aux dimensions surfaciques du premier empilement (13), et étant superposé audit premier empilement (13) au niveau d'une partie centrale (11) de l'élément de protection (10), de sorte à former une surépaisseur dans cette partie centrale (11). Les couches du premier empilement (13) et du deuxième empilement sont liées les unes aux autres dans une matrice de liant, au moins dans ladite partie centrale (11).

Description

La présente invention s’inscrit dans le domaine des vêtements de protection personnelle, destinés à protéger une partie supérieure du corps d’un individu, plus spécifiquement son tronc. Plus particulièrement, l’invention concerne un élément de protection balistique, du type destiné à être intégré dans un gilet pare-balles, pour la protection du torse et/ou du dos d’un individu.

Il existe à l’heure actuelle plusieurs types de gilets pare-balles. Selon l’un des types les plus couramment utilisés pour la protection des individus contre les armes de poing, notamment par les services de police nationale, gendarmerie et police municipale, le gilet pare-balles comprend un élément de protection balistique souple qui est intégré dans la partie ventrale du gilet, généralement à l’intérieur d’une housse étanche. Cet élément de protection balistique se présente sous forme d’un empilement de couches de protection souples. Chacune de ces couches est généralement formée d’un ensemble de nappes unidirectionnelles de fibres ultra-résistantes telles que des fibres de polyéthylène de très haut ou ultra-haut poids moléculaire, ou des fibres de para-aramide, qui sont superposées les unes aux autres, et maintenues dans une matrice d’un liant organique préférentiellement de type thermoplastique, ou, éventuellement, de type thermodurcissable.

De tels gilets procurent une protection satisfaisante contre les agressions menées avec des armes dites de poing. Selon les standards de performance édictés par le National Institute of Justice (NU) (standards 0101.04 et 0101.06), ils répondent au niveau NIA, c’est-à-dire qu’ils sont aptes à stopper des munitions de 9 mm FMJ RN (pour l’anglais Full Métal Jacket Round Nose) d'une masse nominale de 8,0 g (124 grain) et d'une vélocité maximale de 436 m/s ± 9,14 m/s, et les munitions de 44 Magnum SJHP (pour l’anglais Semi Jacketed Hollow Point) d'une masse nominale de 15,6 g (240 grain) et d'une vélocité maximale de 436 m/s ± 9,14 m/s.

Cependant, de tels gilets pare-balles ne confèrent pas une protection suffisante contre les projectiles tirés par des armes dites d’épaule, qui nécessitent des performances de résistance supérieures ou égales au niveau III selon les standards du NU (standards 0101.04 et 0101.06), c’est-à- dire une aptitude à stopper des munitions de 7.62 mm NATO FMJ (pour l’anglais Full Métal Jacket) d'une masse nominale de 9,6 g (147 grains) et d'une vélocité maximale de 838 m/s ± 9,14 m/s.

Afin de leur permettre d’atteindre de telles performances de protection, les gilets pare-balles sont classiquement pourvus de poches pour la réception d’une plaque rigide de protection balistique additionnelle. En fonction des besoins, l’utilisateur choisit ainsi d’équiper ou non son gilet pare-balles d’une telle plaque de protection additionnelle. L’installation de cette plaque dans le gilet, ou son retrait, augmentent cependant le temps nécessaire à l’utilisateur pour s’équiper ou se déséquiper du gilet pare-balles. En outre, un tel système nécessite une gestion logistique de la part de l’utilisateur, qui doit notamment penser à ajouter la plaque additionnelle à son gilet pare-balles lorsque les circonstances le requièrent, un oubli de cette plaque, quand elle aurait été nécessaire, pouvant avoir des conséquences particulièrement graves.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients des gilets pare-balles proposés par l’art antérieur, notamment à ceux exposés ci-avant, en proposant un élément de protection balistique, destiné à être intégré dans un gilet pare-balles, qui constitue à lui seul une protection contre les projectiles tirés par les armes de poing et contre les projectiles tirés par les armes d’épaule, rendant ainsi le gilet pare-balles qui l’intègre tout à fait simple à utiliser.

Des objectifs supplémentaires de l’invention sont que le gilet pare-balles intégrant cet élément de protection balistique soit ergonomique et confortable à porter, et que l’élément de protection balistique soit facile et rapide à fabriquer. A cet effet, il est proposé par la présente invention un élément de protection balistique destiné à la protection du torse et/ou du dos d’un individu, cet élément présentant une face arrière, destinée à être disposée en regard du corps de l’individu, et une face avant opposée. Cet élément de protection comporte, de manière classique en elle-même, dans son épaisseur, un empilement, dit premier empilement, d’une pluralité de couches à base de fibres, de dimensions surfaciques adaptées à recouvrir sensiblement le torse ou le dos de l’individu. Ces fibres sont notamment choisies parmi les fibres de polyéthylène de haut ou ultra-haut poids moléculaire et les fibres d’aramide, en particulier de para-aramide, ou tout autre type de fibres présentant des propriétés les rendant adéquates pour une utilisation pour la protection balistique. La composition des couches, ainsi que le nombre de couches, formant le premier empilement, sont préférentiellement choisis, en combinaison l’une avec l’autre, pour que le premier empilement réponde au niveau NIA des standards du NU, en particulier des standards 0101.04 et 0101.06, c’est-à-dire, comme exposé ci-avant, qu’il soit apte à arrêter au moins les munitions de 9 mm FMJ RN d'une masse nominale de 8,0 g et d'une vélocité maximale de 436 m/s ±9,14m/s, et les munitions de 44 Magnum SJHP d'une masse nominale de 15,6 g et d'une vélocité maximale de 436 m/s ± 9,14 m/s. Il entre dans les compétences de l’homme du métier de déterminer les combinaisons de composition des couches et de nombre de couches permettant d’atteindre de telles performances, ou toute autre performance sensiblement équivalente requise. L’élément de protection balistique selon l’invention comporte en outre un deuxième empilement d’une pluralité de couches à base de fibres, notamment de fibres choisies parmi les fibres de polyéthylène de haut ou ultra-haut poids moléculaire et les fibres d’aramide, en particulier de para-aramide, ou tout autre type de fibres présentant des propriétés les rendant adéquates pour une utilisation pour la protection balistique. Ce deuxième empilement présente des dimensions surfaciques inférieures aux dimensions surfaciques du premier empilement, et il est superposé au premier empilement au niveau d’une partie centrale de l’élément de protection, partie qui est destinée à être disposée au niveau du torse, et le cas échéant de l’abdomen, de l’individu, ou au niveau de la partie centrale du dos de l’individu, selon que l’élément de protection soit mis en oeuvre pour la protection du torse ou du dos de l’individu. Le deuxième empilement forme ainsi une surépaisseur dans la partie centrale de l’élément de protection. Les couches du premier empilement et du deuxième empilement sont liées les unes aux autres dans une matrice de liant, en particulier de liant polymère, au moins dans la partie centrale de l’élément de protection. On entend par là que chaque couche est liée aux couches adjacentes par un liant. Ainsi, les couches du premier empilement sont liées les unes aux autres, les couches du deuxième empilement sont liées les unes aux autres, et la couche du premier empilement et la couche du deuxième empilement superposées l’une sur l’autre sont également liées l’une à l’autre, par un liant. La matrice de liant est de préférence continue, si bien que la partie centrale de l’élément de protection se présente sous forme d’un bloc.

Le liant formant la matrice est de préférence du type thermoplastique. Il peut cependant autrement être du type thermodurcissable.

Le liant peut consister en un seul composé, ou en une pluralité de composés différents, ces composés différents pouvant alors être mélangés les uns aux autres, et/ou former des blocs distincts, se mêlant principalement au niveau de leurs interfaces respectives.

Les fibres mises en oeuvre pour la constitution des couches du premier empilement et des couches du deuxième empilement présentent de préférence l’une ou plusieurs, de préférence l’ensemble, des propriétés suivantes, les rendant particulièrement adéquates pour une utilisation pour la protection balistique : - un allongement à la rupture, mesuré selon un protocole standard, supérieur à 2 %, - une densité comprise entre 0,95 et 1,5 g/cm2, - un module d’Young, mesuré selon un protocole standard, supérieur à 70 GPa, - et/ou une résistance à la traction, mesurée selon un protocole standard, supérieure à 2,2 GPa, et de préférence inférieure ou égale à 4,1 GPa.

Les gilets pare-balles équipés d’un élément de protection balistique selon l’invention sont particulièrement pratiques à utiliser, puisqu’ils ne nécessitent, pour procurer un niveau élevé de protection balistique, aucune gestion particulière d’une plaque de protection additionnelle.

Préférentiellement, la composition des couches du deuxième empilement, et le nombre de couches de ce deuxième empilement, sont choisis conjointement de sorte à ce que la partie centrale de l’élément de protection réponde au niveau III des standards du NU, en particulier des standards 0101.04 et 0101.06, c’est-à-dire, comme exposé ci-avant, que cette partie centrale soit apte à arrêter au moins les munitions de 7.62 mm NATO FMJ d'une masse nominale de 9,6 g et d'une vélocité maximale de 838 m/s ±9,14m/s, et, qu’en plus, elle soit également apte à arrêter les munitions 7.62 x 39 MSC du fusil d’assaut Kalachnikov AK47.

Ainsi, l’élément de protection balistique selon l’invention est avantageusement apte à stopper, à lui seul, les principaux types de munitions contre lesquelles les forces de l’ordre doivent se protéger. La partie centrale de l’élément de protection est plus particulièrement dédiée à la protection contre les agressions aux armes d’épaule, alors que la partie périphérique de l’élément, qui l’entoure, constituée d’un nombre de couches à base de fibres moins important, est plus spécifiquement adaptée à la protection contre les agressions aux armes de poing. Une telle configuration permet avantageusement d’obtenir une protection optimale des zones du corps généralement visées par chaque type d’agression respectif, tout en assurant une légèreté maximale à l’élément de protection.

En outre, cette performance de protection est avantageusement obtenue par un élément de protection en une seule pièce, qui s’avère par conséquent bien plus confortable à porter que les systèmes prévus par l’art antérieur pour une même efficacité de protection. En effet, l’élément de protection selon l’invention peut être conformé selon la forme souhaitée, notamment pour épouser au mieux les contours du corps de l’individu, alors que dans les systèmes de l’art antérieur, l’élément de protection et la plaque additionnelle rigide présentent des formes différentes, et forment de ce fait ensemble un système moins ergonomique. L’élément de protection selon l’invention présente en outre, notamment pour les mêmes raisons, un gain en volume par rapport aux systèmes de l’art antérieur.

Le gilet pare-balles selon l’invention est notamment tout à fait adapté pour une utilisation par les policiers municipaux, mais également par les gendarmes et policiers nationaux, puisqu’il constitue à lui seul un système de protection complet adapté aux risques auxquels sont exposés les membres de ces services au cours de leurs interventions les plus courantes.

Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, l’élément de protection balistique répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes.

Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, chaque couche du premier empilement et/ou du deuxième empilement est formée d’au moins une, de préférence une pluralité de, nappe(s) de fibres noyée(s) dans une matrice de liant, de préférence de liant thermoplastique.

Préférentiellement, chaque couche à base de fibres de l’élément de protection, c’est-à-dire chaque couche du premier empilement et chaque couche du deuxième empilement, est formée d’au moins une nappe de fibres noyée dans une matrice de liant, de préférence de liant thermoplastique. Le liant peut alors être le même pour les deux empilements, ou être différent pour le premier empilement et pour le deuxième empilement. Il en est de même des fibres mises en oeuvre pour la constitution des couches.

De préférence, chaque couche est formée d’une pluralité de nappes de fibres superposées les unes aux autres, et noyées dans une matrice de liant, de préférence de liant thermoplastique, qui assure la cohésion entre les différentes nappes de chaque couche. Ces nappes de fibres peuvent notamment être unidirectionnelles, et empilées croisées les unes par rapport aux autres, c’est-à-dire disposées les unes par rapport aux autres de manière à ce que les fibres d’une nappe soient sensiblement perpendiculaires aux fibres de chaque nappe adjacente. Les fibres peuvent autrement être arrangées en tissus de différents grammages et tissages, par exemple en taffetas, sergé, satin, etc., utilisés seuls ou en associations.

Les fibres utilisées conformément à l’invention présentent de préférence une résistance importante. Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, les fibres entrant dans la constitution des couches du premier empilement, et/ou les fibres entrant dans la constitution des couches du deuxième empilement, sont choisies parmi : - les fibres de polyéthylène de haut ou ultra-haut poids moléculaire, telles que les fibres commercialisées sous les noms Dyneema® par DSM, Tensylon® par DuPont®, Endumax® par Teijin, Spectra par Honeywell, - et les fibres d’aramide, plus particulièrement de para-aramide (poly-para-phénylène téréphtalamide), telles que les fibres commercialisées sous les noms Kevlar® par DuPont®, Twaron® ou Technora par Teijin, ou encore Gold Flex® par Honeywell.

De telles fibres à haut module d’Young sont avantageusement ultra-résistantes.

Le liant peut quant à lui être choisi parmi les polyuréthanes et les polyoléfines, ou l’un quelconque de leurs mélanges.

Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, les couches à base de fibres entrant dans la constitution de l’élément de protection selon l’invention, c’est-à-dire tant les couches du premier empilement que les couches du deuxième empilement, sont liées les unes aux autres, dans la matrice de liant, de préférence de liant thermoplastique, uniquement dans la partie centrale du premier empilement, et de préférence sur toute la surface du deuxième empilement.

Un tel mode de réalisation s’avère tout à fait avantageux du point de vue du confort d’utilisation d’un gilet intégrant l’élément de protection selon l’invention. En effet, alors que la partie centrale de l’élément de protection est plus rigide, du fait de la liaison des différentes couches successives les unes aux autres, sa partie périphérique, dans laquelle les différentes couches du premier empilement ne sont pas liées les unes aux autres, est plus souple, et s’adapte ainsi mieux aux mouvements de l’utilisateur.

Autrement, les différentes couches entrant dans la constitution de l’élément de protection selon l’invention peuvent être liées les unes aux autres sensiblement sur toute la surface du premier empilement, c’est-à-dire sur l’intégralité, ou la quasi-intégralité, de l’élément de protection, seules les couches du premier empilement étant liées les unes aux autres dans la partie périphérique de l’élément de protection. Un tel mode de réalisation s’avère moins confortable d’usage, mais présente l’avantage d’un procédé de fabrication simplifié.

Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, les couches à base de fibres entrant dans la constitution de l’élément de protection sont serrées plus étroitement les unes contre les autres dans la partie centrale de l’élément de protection, que dans sa partie périphérique entourant la partie centrale. La partie centrale de l’élément de protection se présente ainsi sous forme d’un bloc compact, de résistance importante et d’un encombrement dans l’espace avantageusement réduit.

Préférentiellement, le deuxième empilement est superposé au premier empilement au niveau de la face avant de l’élément de protection, si bien que la surépaisseur générée par le deuxième empilement est disposée à l’opposé du corps de l’individu dans la position normale d’utilisation de l’élément de protection balistique. Ceci augmente avantageusement le confort d’utilisation de l’élément de protection selon l’invention. L’élément de protection selon l’invention peut aussi bien présenter une forme globalement plate, qu’une simple courbure ou même une double courbure.

Afin d’augmenter plus encore son confort d’utilisation, dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, l’élément de protection présente une forme galbée adaptée à épouser sensiblement la forme du torse ou la forme du dos d’un individu. L’élément de protection balistique selon l’invention peut comporter en outre une plaque de blindage, notamment une plaque en céramique. Une telle plaque, apte à stopper les munitions perforantes, permet de conférer à l’élément de protection selon l’invention des performances de protection plus élevées encore, le rendant notamment adapté à une utilisation dans le domaine militaire.

Cette plaque de blindage est de préférence fixée sur la face avant de l’élément de protection, sur le deuxième empilement, superposée à ce deuxième empilement, une telle fixation étant avantageusement permise par la rigidité mécanique élevée de la partie centrale de l’élément de protection. L’élément de protection balistique selon l’invention, intégrant une plaque de blindage, est alors préférentiellement configuré de sorte à ce qu’au niveau de sa partie centrale, dans laquelle sont superposées le premier empilement, le deuxième empilement et la plaque de blindage, il soit au moins conforme au niveau IV selon les standards du NU (standards 0101.04 et 0101.06), c’est-à-dire qu’il présente la capacité de stopper des munitions 30.06 mm FMJ AP M2 (pour l’anglais Full Métal Jacket Armor Piercing) d'une masse nominale de 10,8 g (166 grain) et d'une vélocité maximale de 878 m/s ± 9,14 m/s.

La fixation de la plaque de blindage sur la face avant de l’élément de protection est de préférence réalisée de manière amovible, par exemple par clipsage, par sangle, par des moyens de fixation coopérants du type à boucles et crochets, tels que des bandes Velcro® coopérantes, par un système d’aimants, etc. L’élément de protection selon l’invention peut notamment se présenter contenu dans une housse de protection étanche à l’eau, et de préférence également au rayonnement ultraviolet. Une telle housse peut être constituée en tout type de matériau, notamment en tissu polyamide enduit, en film plastique souple, etc., ou bien encore être obtenue par surmoulage par injection ou pulvérisation d’un polymère organique, ou tout autre moyen classique en lui-même pour l’homme du métier.

Il peut être adjoint à l’élément de protection selon l’invention un système anti-traumatisme permettant de limiter les traumatismes générés par les projectiles dans l’organisme, par un phénomène couramment désigné sous les termes d’« effet arrière ». Tout système anti-traumatisme classique en lui-même peut être mis en œuvre dans le cadre de l’invention, par exemple les systèmes à base de mousse, de polymère de type gel, de feutre, de tissus techniques enduits, etc.

Selon un autre aspect, la présente invention concerne un gilet pare-balles intégrant un élément de protection balistique selon l’invention répondant à l’une ou plusieurs des caractéristiques décrites ci-avant et/ou ci-après. L’élément de protection balistique peut être intégré dans la partie ventrale du gilet pare-balles, pour venir en protection du torse de l’individu portant le gilet, ou dans sa partie dorsale, pour venir en protection du dos de l’individu.

Le gilet pare-balles peut intégrer deux éléments de protection balistique selon l’invention, dont un premier élément dans sa partie ventrale, et un second élément dans sa partie dorsale. Les deux éléments selon l’invention peuvent alors aussi bien être identiques que différents, dans leur forme, leur composition et/ou leurs dimensions.

Un autre aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un élément de protection balistique selon l’invention, répondant à l’une ou plusieurs des caractéristiques décrites ci-avant et/ou ci-après. Ce procédé comprend des étapes de : - superposition du premier empilement de couches et du deuxième empilement de couches au niveau de la partie centrale du premier empilement de couches, le cas échéant avec adjonction d’un liant, en particulier d’un liant thermoplastique, à l’ensemble de couches ainsi superposées, - et thermocompression desdites couches, au niveau au moins de ladite partie centrale, à une température supérieure ou égale à la température de ramollissement du liant.

Les paramètres de l’opération de thermocompression peuvent varier en fonction des matériaux mis en oeuvre, et notamment du liant, en particulier du liant thermoplastique, en ce qui concerne la température de thermocompression. Lorsque le liant est formé d’un mélange de plusieurs composés, la température mise en oeuvre est de préférence supérieure ou égale à la température de ramollissement la plus haute de ces composés.

La pression peut notamment quant à elle varier entre 10 à 300 bars.

Dans les modes de réalisation particuliers de l’invention dans lesquels les couches à base de fibres entrant dans la constitution de l’élément de protection selon l’invention se présentent initialement sous forme de nappe(s) de fibres noyée(s) dans une matrice de liant, notamment de liant thermoplastique, le liant est ramolli lors de l’étape de thermocompression, pour former après refroidissement la matrice globale reliant les différentes couches les unes aux autres. Si le ou les composé(s) mis en oeuvre pour la constitution des couches du premier empilement, et le ou les composé(s) mis en oeuvre pour la constitution des couches du deuxième empilement, sont différents, ces composés forment ensemble la matrice de liant globale, englobant à la fois les couches du premier empilement et les couches du deuxième empilement.

Lorsque seule la partie centrale de l’élément de protection est soumise à l’étape de thermocompression, l’élément obtenu présente une partie centrale plus épaisse et plus rigide que la partie périphérique de l’élément, qui reste quant à elle relativement souple.

Lorsque l’intégralité, ou la quasi-intégralité, de l’élément de protection est soumise à l’étape de thermocompression, la partie centrale est également plus épaisse et plus rigide que la partie périphérique de l’élément, mais la différence de rigidité est moins importante que dans le cas précédent, la partie périphérique thermocompressée ayant perdu une partie de sa souplesse.

Dans des variantes de l’invention, le procédé de fabrication de l’élément de protection balistique comprend, après l’étape de superposition du premier empilement de couches et du deuxième empilement de couches au niveau de la partie centrale du premier empilement de couches, une étape de traitement thermique de l’ensemble ainsi formé, notamment en autoclave, à une température supérieure ou égale à la température de ramollissement du liant. Les différentes couches à base de fibres entrant dans la constitution de l’élément de protection sont alors fixées les unes aux autres sur toute la surface de l’élément de protection. L’invention sera maintenant plus précisément décrite dans le cadre de modes de réalisation préférés, qui n’en sont nullement limitatifs, représentés sur les figures 1 à 5, dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue de face d’un élément de protection balistique selon un mode de réalisation particulier de l’invention ; - la figure 2 montre la face arrière de l’élément de protection balistique de la figure 1 ; - la figure 3 montre l’élément de protection balistique de la figure 1, en vue de dessous ; - la figure 4 représente de manière schématique les deux empilements de couches mis en oeuvre pour la fabrication de l’élément de protection balistique de la figure 1 ; - et la figure 5 montre un élément de protection balistique conforme à l’invention, muni d’une plaque de blindage additionnelle.

Un élément de protection balistique 10 conforme à un mode de réalisation particulier de l’invention, destiné à la protection du torse d’un individu, est montré sur la figure 1.

Cet élément de protection 10 présente une forme générale adaptée à recouvrir le thorax, l’abdomen et les épaules d’un individu. Il présente une échancrure supérieure 101, de forme adaptée à la forme du cou, et deux échancrures latérales 102, suivant globalement le contour des bras. L’élément de protection 10 comporte un face dite avant 103, destinée à être disposée, en opération, à l’opposé du corps de l’individu, et une face dite arrière opposée 104, visible sur la figure 2, et destinée à être disposée en regard du corps de l’individu.

Comme on peut le voir sur la figure 1, l’élément de protection 10 présente une forme courbée apte à épouser les contours du torse d’un individu.

Il comporte une partie centrale 13, destinée à recouvrir le thorax et le haut de l’abdomen de l’individu, et une partie périphérique 12 entourant cette partie centrale 11. L’élément de protection 10 comporte en outre, dans son épaisseur, et sur toute sa surface, un premier empilement 13 d’une pluralité de couches à base de fibres 14. Comme on peut le voir sur la figure 1, dans toute la partie périphérique 12, les différentes couches 14 ne sont pas solidaires les unes des autres, mais libres en mouvement les unes par rapport aux autres. Les fibres mises en oeuvre sont choisies pour être adaptées à constituer une protection balistique. Il s’agit préférentiellement de fibres de polyéthylène de haut ou ultra-haut poids moléculaire, ou de fibres de para-aramide.

La partie centrale 11 de l’élément de protection 10 présente une épaisseur supérieure à celle de la partie périphérique 12. Au niveau de cette partie centrale 11, l’élément de protection 10 comporte un deuxième empilement 15 d’une pluralité de couches à base de fibres, superposé au premier empilement 13 au niveau de la face avant 103 de l’élément de protection 10. Le deuxième empilement 15 présente des dimensions surfaciques inférieures aux dimensions surfaciques du premier empilement 13. Ces dimensions surfaciques correspondent avantageusement sensiblement aux dimensions surfaciques adaptées à la protection des organes vitaux d’un individu portant l’élément de protection balistique de manière adéquate. Les fibres du deuxième empilement 15 sont également choisies pour être adaptées à constituer une protection balistique. Il s’agit préférentiellement de fibres de polyéthylène de haut ou ultra-haut poids moléculaire, ou de fibres de para-aramide.

Au niveau de la partie centrale 11, et seulement à ce niveau, les couches du premier empilement 13 et du deuxième empilement 15 sont liées les unes aux autres dans une matrice de liant, plus particulièrement de liant thermoplastique, conférant à la partie centrale 11 une rigidité, et une capacité de résistance aux chocs, supérieure à celles de la partie périphérique 12.

Préférentiellement, les différentes couches à base de fibres du premier empilement 13 et du deuxième empilement 15 sont en outre comprimées les unes contre les autres au niveau de la partie centrale 11, formant ainsi un bloc compact d’encombrement réduit.

Au niveau de sa face arrière 104, comme montré sur la figure 2. l’élément de protection 10 présente une surface sensiblement plane, la partie centrale 11 ne se distinguant de la partie périphérique 12 que par une différence d’aspect visuel et au toucher, mais ne créant pas de surépaisseur. Il en résulte avantageusement un bon confort d’utilisation pour l’individu portant l’élément de protection 10 contre son corps.

En vue de dessous, comme illustré sur la figure 3. on observe clairement le premier empilement 13 de couches à base de fibres 14, ces couches étant libres les unes par rapport aux autres dans la partie périphérique 12 de l’élément de protection 10, ainsi que la partie centrale 11 plus rigide et plus compacte, dans laquelle l’ensemble des couches à base de fibres sont solidarisées les unes les autres par la matrice de liant thermoplastique. A titre d’exemple, un élément de protection balistique 10 conforme à l’invention peut être constitué de la façon suivante.

Les fibres mises en oeuvre, tant pour le premier empilement de couches 13 que pour le deuxième empilement de couches 15, sont des fibres de polyéthylène de ultra-haut poids moléculaire (UHMW-PE). Chaque couche est formée d’une superposition de 4 nappes de fibres unidirectionnelles, croisées à 90 degrés les unes par rapport aux autres et noyées dans une matrice de liant polymère thermoplastique, notamment de polyuréthane. Le même type de liant est mis en oeuvre pour les couches 14 du premier empilement 15 et les couches du deuxième empilement 15, le grade du liant polymère particulier pouvant cependant différer entre le premier empilement 13 et le deuxième empilement 15.

Le premier empilement 13 comporte par exemple 36 couches 14 superposées les unes aux autres, et le deuxième empilement 15 comporte 96 couches superposées les unes aux autres. L’ensemble de ces caractéristiques, donné à simple titre d’exemple, et nullement limitatif de l’invention, permet d’obtenir un élément de protection balistique répondant au niveau NIA du standard NU pour la partie périphérique 12, et au niveau III du standard N IJ, en incluant la munition AK47 7.62 x 36 MSC, comme indiqué ci-avant, pour la partie centrale 11.

Un procédé de fabrication de l’élément de protection 10 décrit ci-avant comporte une première étape de superposition du premier empilement 14 et du deuxième empilement 15, montrés séparés l’un de l’autre sur la figure 4. au niveau de la partie centrale du premier empilement.

Cette étape peut avantageusement être réalisée par dépose du deuxième empilement 15 au fond d’un moule présentant la forme et les dimensions surfaciques souhaitées pour la partie centrale 11 de l’élément de protection 10, cette forme et ces dimensions surfaciques coïncidant de préférence sensiblement avec celles du deuxième empilement 15, si bien que ce dernier occupe sensiblement toute la surface du fond du moule.

Le premier empilement 13 est ensuite déposé sur le deuxième empilement 15, sa partie centrale étant disposée dans le moule, en coïncidence avec le deuxième empilement 15, et sa partie périphérique débordant à l’extérieur du moule.

Un traitement par thermocompression est alors réalisé, en exerçant une pression sur les couches contenues dans le moule, en direction du fond de ce dernier, à une température supérieure à la température de ramollissement du liant thermoplastique, par exemple, lorsque le liant est un polyuréthane, à une température d’environ 125 °C. A l’issue de ce procédé, après refroidissement sous pression et durcissement du liant, on obtient l’élément de protection 10 représenté sur la figure 1.

Pour augmenter encore ses performances de protection au niveau de la partie centrale 11, cet élément de protection 10 peut comporter une plaque céramique additionnelle 16, fixée contre sa face avant 103, au niveau de la partie centrale 11, contre le deuxième empilement 15, comme montré sur la figure 5. L’élément de protection balistique 10 selon l’invention peut être intégré dans un gilet pare-balles classique en lui-même, aussi bien dans la partie ventrale que dans la partie dorsale de ce dernier. Le gilet obtenu est avantageusement facile et confortable à utiliser, et il assure une protection contre les projectiles tirés aussi bien par les armes de poing, sur toute la surface de l’élément de protection 10, que, au niveau de la partie centrale en surépaisseur 11, par les armes d’épaule du standard NU III, incluant la munition AK47 7.62 x 39 MSC, et du standard NU IV lorsque l’élément de protection 10 comporte la plaque céramique additionnelle 16.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Elément de protection balistique (10) destiné à la protection du torse et/ou du dos d’un individu, ledit élément (10) : - présentant une face arrière (104), destinée à être disposée en regard du corps dudit individu, et une face avant opposée (103), - et comportant, dans son épaisseur, un empilement, dit premier empilement (13), d’une pluralité de couches à base de fibres (14) choisies parmi les fibres de polyéthylène de haut ou ultra-haut poids moléculaire et les fibres d’aramide, de dimensions surfaciques adaptées à recouvrir le torse ou le dos dudit individu, ledit élément (10) étant caractérisé en ce qu’il comporte un deuxième empilement (15) d’une pluralité de couches à base de fibres choisies parmi les fibres de polyéthylène de haut ou ultra-haut poids moléculaire et les fibres d’aramide, ledit deuxième empilement (15) présentant des dimensions surfaciques inférieures aux dimensions surfaciques dudit premier empilement (13), et étant superposé audit premier empilement (13) au niveau d’une partie centrale (11 ) dudit élément (10), de sorte à former une surépaisseur dans ladite partie centrale (11), et en ce que les couches dudit premier empilement (13) et dudit deuxième empilement (15) sont liées les unes aux autres dans une matrice de liant, au moins dans ladite partie centrale (11).
2. 2. Elément de protection balistique (10) selon la revendication 1, dans lequel chaque couche dudit premier empilement (13) et/ou dudit deuxième empilement (15) est formée d’au moins une nappe de fibres noyée dans une matrice de liant.
3. 3. Elément de protection balistique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel les couches à base de fibres sont liées les unes aux autres dans ladite matrice de liant uniquement dans ladite partie centrale (11).
4. 4. Elément de protection balistique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les couches à base de fibres sont serrées plus étroitement les unes contre les autres dans ladite partie centrale (11) que dans une partie périphérique (12) dudit élément (10) entourant ladite partie centrale (11).
5. 5. Elément de protection balistique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le liant est du type thermoplastique.
6. 6. Elément de protection balistique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le deuxième empilement (15) est superposé au premier empilement (13) au niveau de la face avant (103) dudit élément (10).
7. 7. Elément de protection balistique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, présentant une forme galbée adaptée à épouser la forme du torse ou la forme du dos d’un individu.
8. 8. Elément de protection balistique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comportant une plaque de blindage (16) fixée, de préférence de manière amovible, sur la face avant (103) dudit élément (10), sur le deuxième empilement (15).
9. 9. Procédé de fabrication d’un élément de protection balistique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend des étapes de : - superposition du premier empilement (13) de couches à base de fibres (14) et du deuxième empilement (15) de couches à base de fibres au niveau d’une partie centrale dudit premier empilement (13), le cas échéant avec adjonction d’un liant à l’ensemble de couches ainsi superposées, - et thermocompression desdites couches, au niveau au moins de ladite partie centrale (11), à une température supérieure ou égale à la température de ramollissement du liant.
10. 10. Gilet pare-balles, caractérisé en ce qu’il intègre un élément de protection balistique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.