FR3071597A1 - BALISTIC PROTECTION BRICK, BRICK STRUCTURES AND METHOD OF MAKING SAME - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une brique élémentaire de protection balistique (1) comportant un boitier métallique (100) formé de deux parois principales rectangulaires parallèles, une paroi frontale (110) et une paroi de fond (120), de deux parois latérales (130, 140), d'une paroi supérieure (150) et d'une paroi de base (160). Le boîtier (100) est partagé en deux parties (101, 102) de part et d'autre d'une surface de séparation (Sp) parallèle aux parois principales, une partie frontale (101) intégrant au moins deux plaques balistiques parallèles d'absorption d'énergie cinétique de projectiles ayant une trajectoire d'impact sur la paroi frontale (110), et une deuxième partie arrière (102) intégrant un matériau souple de recueil de ces projectiles, ce matériau souple étant en expansion dans la partie frontale (101) jusqu'à une face arrière de plaque balistique. Les plaques balistiques sont couplées aux parois de base (160) et supérieure (150) par des moyens de fixation et sont inclinées négativement en s'éloignant de la paroi frontale (101) depuis la paroi de base (160) jusqu'à la paroi supérieure (150).The invention relates to an elementary ballistic protection brick (1) comprising a metal housing (100) formed of two parallel rectangular main walls, a front wall (110) and a bottom wall (120), two side walls (130, 140), an upper wall (150) and a base wall (160). The housing (100) is divided into two parts (101, 102) on either side of a separation surface (Sp) parallel to the main walls, a front portion (101) integrating at least two parallel ballistic plates of kinetic energy absorption of projectiles having a trajectory of impact on the front wall (110), and a second rear portion (102) incorporating a flexible material for collecting these projectiles, this flexible material being in expansion in the frontal part ( 101) to a ballistic plate rear face. The ballistic plates are coupled to the base (160) and upper (150) walls by attachment means and are negatively inclined away from the front wall (101) from the base wall (160) to the wall superior (150).
Description
BRIQUE DE PROTECTION BALISTIQUE, STRUCTURES EN BRIQUES ET PROCEDE DE REALISATIONBALLISTIC PROTECTIVE BRICK, BRICK STRUCTURES AND METHOD OF MAKING
DESCRIPTIONDESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE [0001] L’ invention se rapporte à une brique élémentaire de protection balistique, ainsi qu’à une structure formée par un assemblage de briques élémentaires et à un procédé de réalisation de telles briques et de telles structures.TECHNICAL FIELD The invention relates to an elementary ballistic protection brick, as well as to a structure formed by an assembly of elementary bricks and to a process for producing such bricks and such structures.
[0002] Le domaine de l’invention concerne la protection de structures susceptibles de recevoir des projectiles d’énergie cinétique élevée, comme les stands de tir ou les structures spécialisées de protection pour les entraînements, la protection de bâtiments ou maisons, ou encore le blindage des véhicules automobiles.The field of the invention relates to the protection of structures capable of receiving high kinetic energy projectiles, such as shooting ranges or specialized protection structures for training, the protection of buildings or houses, or even the armor for motor vehicles.
[0003] Une telle protection balistique est en général assurée par des plaques métalliques incorporant des couches de tôles d’acier laminées, la plaque étant d’épaisseur suffisante pour ralentir et absorber les projectiles. Les tôles d’acier sont constitués d’alliages comportant, outre le carbone et le fer, plusieurs métaux (Mn, Si, Cr, Ti, Al, etc.) dans des proportions optimisées pour présenter une résistance mécanique et une capacité de consolidation, ce qui induit une bonne répartition des déformations lors de la réception d’impacts de projectile.Such ballistic protection is generally provided by metal plates incorporating layers of laminated steel sheets, the plate being of sufficient thickness to slow down and absorb the projectiles. The steel sheets are made up of alloys comprising, in addition to carbon and iron, several metals (Mn, Si, Cr, Ti, Al, etc.) in proportions optimized to present a mechanical resistance and a capacity of consolidation, which induces a good distribution of the deformations when receiving projectile impacts.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0004]Afin d’ améliorer la résistance mécanique et la capacité d’absorption des projectiles à haute énergie cinétique, les plaques ou panneaux balistiques peuvent incorporer ou être constituées de céramique technique et de matériau composite, comme décrit par exemple dans les documents US 8 551 598, FR 2 764 370 ou FR 2 713 327. La céramique technique peut être constituée d’oxydes d’aluminium, de magnésium ou de silicium, d’alumine durcie par du zirconium, de carbure ou nitrure de silicium, de carbure de bore, etc., et le matériau composite peut être à base de fibres de verre ou d’aramide de type kevlar®. Une strate centrale en matériau composite structuré en nid d’abeille peut être incorporée, comme illustré par le document de brevet US 20070238379, ou un espace libre peut être prévu entre deux panneaux de protection multicouches liés par des points de colle, tel que préconisé par le document US 2010212486.STATE OF THE ART In order to improve the mechanical strength and the absorption capacity of high kinetic energy projectiles, the ballistic plates or panels can incorporate or be made up of technical ceramic and composite material, as described for example in documents US 8,551,598, FR 2,764,370 or FR 2,713,327. Technical ceramic may consist of oxides of aluminum, magnesium or silicon, of alumina hardened by zirconium, of carbide or of silicon nitride , boron carbide, etc., and the composite material may be based on glass fibers or aramid of the kevlar® type. A central layer of composite honeycomb structured material can be incorporated, as illustrated by patent document US 20070238379, or a free space can be provided between two multilayer protective panels linked by glue dots, as recommended by document US 2010212486.
[0005] Il peut également être prévu une paroi frontale ayant une surface d’impact formée alternativement de pics et de vallées, comme divulgué par le document US 3 636 895. En utilisation, les pics et vallées s’étendent horizontalement et forment des angles de préférence entre 50 et 90°. La paroi est en aluminium et des éléments de renfort en acier, inserts ou nervures, sont intégrés ou combinés au niveau des sommets de la paroi.There may also be provided a front wall having an impact surface formed alternately of peaks and valleys, as disclosed by document US Pat. No. 3,636,895. In use, the peaks and valleys extend horizontally and form angles. preferably between 50 and 90 °. The wall is made of aluminum and steel reinforcing elements, inserts or ribs, are integrated or combined at the vertices of the wall.
[0006] Dans le document US 5 149 910, ce type de paroi est monté à distance sur un panneau de tuiles de céramique d’alumine monté sur une enclume en aluminium. Dans le document US 2008006146, une paroi frontale métallique en accordéon à arêtes verticales est disposée devant une structure de protection composée de trois panneaux granulés de décélération et d’arrêt de projectiles. La paroi frontale vise à dévier le projectile et absorber une partie de son énergie cinétique.In document US 5,149,910, this type of wall is mounted remotely on a panel of alumina ceramic tiles mounted on an aluminum anvil. In document US 2008006146, a metal front wall in an accordion shape with vertical edges is arranged in front of a protective structure composed of three granular panels for deceleration and for stopping projectiles. The front wall aims to deflect the projectile and absorb part of its kinetic energy.
[0007] Par ailleurs, le document US 5 435 226 prévoit un assemblage blindé composé de deux feuilles planes d’impact et de fond, prenant en sandwich une feuille ondulée. Les feuilles sont en alliage de titane et des éléments d’absorption d’énergie en matériau tissé, en particulier en kevlar® sont maintenus ou solidarisés dans l’assemblage du côté de la feuille de fond.[0007] Furthermore, document US Pat. 5,435,226 provides for an armored assembly composed of two flat impact and bottom sheets, sandwiching a corrugated sheet. The sheets are made of titanium alloy and energy-absorbing elements made of woven material, in particular kevlar®, are maintained or secured in the assembly on the side of the backsheet.
[0008] Le blindage balistique du document US 2016209178 se compose de deux parois balistiques frontale et de fond espacées et reliées par une ou deux séries de parois intermédiaires balistiques, inclinées par rapport aux parois d’extrémité. Les parois intermédiaires sont inclinées de sorte qu’un projectile passant à travers la paroi frontale est dévié par au moins une paroi intermédiaire avant de ricocher sur la paroi de fond. Ainsi la pénétration de la structure à protéger est empêchée. Et dans le document WO 2016123632, des parois balistiques sont reliées par des enroulements de treillis métalliques.The ballistic shielding of document US 2016209178 consists of two front and bottom ballistic walls spaced apart and connected by one or two series of ballistic intermediate walls, inclined with respect to the end walls. The intermediate walls are inclined so that a projectile passing through the front wall is deflected by at least one intermediate wall before ricocheting on the bottom wall. Thus the penetration of the structure to be protected is prevented. And in document WO 2016123632, ballistic walls are connected by windings of metal mesh.
[0009]Ces solutions reposent sur une même approche qui consiste à multiplier les plaques balistiques de constitution variée ayant de hautes qualités de résistance mécanique grâce à des matériaux particuliers (kevlar®, matériaux céramiques à fibres très résistantes, nouveaux aciers, etc.), à ajouter dans certaines de ces solutions un panneau frontal ou un panneau intermédiaire présentant des faces en accordéon ou ondulées, ou encore à incorporer entre les plaques des structures intégrant des éléments d’absorption d’énergie cinétique.These solutions are based on the same approach which consists in multiplying the ballistic plates of varied constitution having high qualities of mechanical resistance thanks to particular materials (kevlar®, ceramic materials with very resistant fibers, new steels, etc.), to add in some of these solutions a front panel or an intermediate panel having accordion or wavy faces, or even to incorporate structures between the plates integrating kinetic energy absorption elements.
[0010]Cependant, cette approche induit l’utilisation de panneaux de protection lourds et épais pour être efficaces, avec en général des épaisseurs sensiblement supérieures à 100 mm. De plus, les solutions connues peuvent être complexes à mettre en œuvre et présentent une adaptabilité restreinte aux surfaces à protéger.However, this approach induces the use of heavy and thick protective panels to be effective, with generally thicknesses substantially greater than 100 mm. In addition, known solutions can be complex to implement and have limited adaptability to the surfaces to be protected.
EXPOSÉ DE L’INVENTION [0011] L’ invention vise précisément à réaliser un panneau de protection efficace, aisé à réaliser, léger, d’épaisseur limitée et capable de s’adapter aux surfaces à protéger. Pour ce faire, l’invention prévoit d’utiliser, dans une structure élémentaire, au moins deux plaques de protection inclinées vers l’arrière par rapport à la base d’une face frontale de réception de projectile, et combinée à une épaisseur de matériau souple capable d’absorber l’énergie cinétique résiduelle des projectiles.PRESENTATION OF THE INVENTION The invention aims precisely to produce an effective protection panel, easy to produce, light, of limited thickness and capable of adapting to the surfaces to be protected. To do this, the invention provides for using, in an elementary structure, at least two protective plates inclined towards the rear relative to the base of a front face for receiving a projectile, and combined with a thickness of material. flexible capable of absorbing the residual kinetic energy of projectiles.
[0012] A cet effet, la présente invention a pour objet une brique élémentaire de protection balistique comportant un boîtier métallique formé de deux parois principales rectangulaires parallèles, une paroi frontale et une paroi de fond, de deux parois latérales, d’une paroi supérieure et d’une paroi de base. Ce boîtier est partagé en deux parties de part et d’autre d’une surface de séparation parallèle aux parois principales, une partie frontale intégrant au moins deux plaques balistiques parallèles d’absorption d’énergie cinétique de projectiles ayant une trajectoire d’impact sur la paroi frontale et une deuxième partie arrière intégrant un matériau souple de recueil de ces projectiles, ce matériau souple étant en expansion dans la partie frontale jusqu’à une face arrière de plaque balistique. Les plaques balistiques sont couplées aux parois de base et supérieure par des moyens de fixation et sont inclinées négativement en s’éloignant de la paroi frontale depuis la paroi de base jusqu’à la paroi supérieure.To this end, the present invention relates to an elementary ballistic protection brick comprising a metal housing formed of two parallel rectangular main walls, a front wall and a bottom wall, two side walls, an upper wall and a base wall. This box is divided into two parts on either side of a separation surface parallel to the main walls, a front part integrating at least two parallel ballistic plates for absorbing kinetic energy of projectiles having an impact trajectory on the front wall and a second rear part incorporating a flexible material for collecting these projectiles, this flexible material being expanding in the front part up to a rear face of ballistic plate. The ballistic plates are coupled to the base and top walls by fastening means and are inclined negatively away from the front wall from the base wall to the top wall.
[0013] Selon des modes de réalisation préférés:According to preferred embodiments:
- les plaques balistiques sont inclinées d’un angle compris entre 0 et 25°, de préférence entre 5 et 15° par rapport aux parois principales;- the ballistic plates are inclined at an angle between 0 and 25 °, preferably between 5 and 15 ° relative to the main walls;
- les moyens de fixation solidarisent au moins une languette, formée par détourage partiel des parois supérieure et de base du boîtier, et un bord d’extrémité des plaques balistiques;- The fixing means secure at least one tab, formed by partial trimming of the upper and base walls of the housing, and an end edge of the ballistic plates;
- le matériau souple est une combinaison d’une matrice de matière élastique chargée d’éléments à haute résistance mécanique dispersés dans la matrice, par exemple sous forme de billes, de copeaux, de paillettes ou de morceaux tissés ;- the flexible material is a combination of a matrix of elastic material loaded with elements with high mechanical resistance dispersed in the matrix, for example in the form of balls, chips, flakes or woven pieces;
- les plaques balistiques sont constituées en matériau choisi entre un acier à haute résistance mécanique, une céramique technique et un matériau composite, les plaques étant constituées par un même matériau ou des matériaux différents;- the ballistic plates are made of material chosen between a steel with high mechanical resistance, a technical ceramic and a composite material, the plates being made up of the same material or different materials;
- le boîtier métallique est constitué d’un alliage d’acier, d’aluminium, et/ou de titane, et présente une épaisseur globale comprise entre 30 et 120 mm, une longueur comprise entre 200 mm et 1 m et une hauteur comprise entre 100 et 500 mm;- the metal case consists of an alloy of steel, aluminum, and / or titanium, and has an overall thickness between 30 and 120 mm, a length between 200 mm and 1 m and a height between 100 and 500 mm;
- des plaques balistiques ont une épaisseur comprise entre 2 et 12 mm, une hauteur comprise entre 100 et 500 mm, une longueur comprise entre 200 mm et 1 m, et sont espacées d’une distance comprise entre 0,5 et 5 mm, alors que la partie frontale du boîtier a une épaisseur comprise entre 10 et 50 mm et la partie arrière entre 20 et 70 mm; de préférence, la partie arrière a une épaisseur supérieure à la partie frontale afin de s’assurer de l’arrêt complet des projectiles;- ballistic plates have a thickness between 2 and 12 mm, a height between 100 and 500 mm, a length between 200 mm and 1 m, and are spaced by a distance between 0.5 and 5 mm, then that the front part of the housing has a thickness between 10 and 50 mm and the rear part between 20 and 70 mm; preferably, the rear part has a thickness greater than the front part in order to ensure that the projectiles are completely stopped;
- les plaques balistiques sont au nombre de deux, une plaque frontale et une plaque arrière qui présentent respectivement une épaisseur comprise entre 9 et 11 mm et entre 5 et 8 mm;- the ballistic plates are two in number, a front plate and a rear plate which respectively have a thickness of between 9 and 11 mm and between 5 and 8 mm;
- les plaques balistiques sont au nombre de trois, une plaque frontale, une plaque intermédiaire et une plaque arrière qui présentent une épaisseur comprise entre 4 et 6 mm pour la plaque frontale, et entre 2 et 4 mm pour les plaques intermédiaire et arrière, et de préférence une épaisseur de 4 mm pour la plaque frontale lorsque les autres plaques ont une épaisseur de 3 mm;- there are three ballistic plates, a front plate, an intermediate plate and a rear plate which have a thickness of between 4 and 6 mm for the front plate, and between 2 and 4 mm for the intermediate and rear plates, and preferably a thickness of 4 mm for the front plate when the other plates have a thickness of 3 mm;
- les deux parois latérales présentent en section droite deux profils en escalier identiques en translation, formant respectivement au moins une marche intérieure et une marche extérieure dans le sens « frontal - arrière » du boîtier, ces marches s’étendant dans un même plan définissant une surface de séparation géométrique entre les deux parties du boîtier;- The two side walls have in cross section two identical staircase profiles in translation, respectively forming at least one internal step and one external step in the "front - rear" direction of the housing, these steps extending in the same plane defining a geometric separation surface between the two parts of the housing;
- le boîtier est constitué de deux demi-boîtiers frontal et arrière présentant chacun deux demi-parois latérales, le demi-boîtier frontal ayant une demi-paroi latérale intégrant la marche extérieure et une demi-paroi latérale plane, et le demi-boîtier arrière ayant une demi-paroi latérale plane et une demi-paroi latérale intégrant la marche intérieure, les marches intérieure et extérieure étant munies en leurs extrémités de moyens de clipsage sur les demi-parois planes en regard.- The box is made up of two front and rear half-boxes each having two side half-walls, the front half-box having a side half-wall integrating the external step and a flat side half-wall, and the rear half-box having a flat side half-wall and a side half-wall integrating the internal step, the internal and external steps being provided at their ends with means of clipping on the planar half-walls opposite.
[0014] L’ invention se rapporte également à une structure formée par un assemblage de briques élémentaires telles que définies ci-dessus, les briques étant agencées pour former des assemblages compacts selon deux dimensions.The invention also relates to a structure formed by an assembly of elementary bricks as defined above, the bricks being arranged to form compact assemblies in two dimensions.
[0015] Selon des modes de réalisation particuliers:According to particular embodiments:
- la structure est une porte comportant un encadrement, des traverses et des briques élémentaires de protection balistique définies ci-dessus, chaque brique élémentaire étant montée dans l’encadrement, entre deux traverses de profilés en « U », seule ou de manière juxtaposée à une autre brique élémentaire par imbrication de leurs parois latérales;the structure is a door comprising a frame, crosspieces and elementary bricks of ballistic protection defined above, each elementary brick being mounted in the frame, between two crosspieces of “U” sections, alone or juxtaposed with another elementary brick by nesting their side walls;
- la structure est un revêtement de protection d’une façade de bâtiment constitué de briques élémentaires adjacentes selon une configuration compacte, dans laquelle deux briques adjacentes sont juxtaposées par imbrication de leurs parois latérales en forme de marches d’escalier intérieure et extérieure complémentaires, les briques élémentaires étant solidarisées à la façade par une colle à base de résine époxyde.- the structure is a protective covering of a building facade made up of adjacent elementary bricks in a compact configuration, in which two adjacent bricks are juxtaposed by nesting their side walls in the form of complementary internal and external stair treads, the elementary bricks being joined to the facade by an adhesive based on epoxy resin.
[0016] L’ invention a également pour objet un procédé de réalisation d’une telle brique élémentaire de protection balistique. Ce procédé est mis en œuvre par les étapes suivantes:The invention also relates to a process for producing such an elementary ballistic protection brick. This process is implemented by the following steps:
- un boîtier métallique est au moins en partie prémoulé et présente des parois latérales formant des profils identiques en marches d’escalier intérieure et extérieure;- a metal case is at least partially pre-molded and has side walls forming identical profiles in internal and external stair treads;
- les plaques balistiques sont agencées dans une partie frontale de boîtier limitée par une surface de séparation définie par le plan des marches selon un angle d’inclinaison négative prédéterminé entre 0 et 25°, par fixation sur une paroi de base du boîtier puis sur une paroi supérieure de cette partie frontale de boîtier, ces parois étant rapportées de moulage;- the ballistic plates are arranged in a front part of the box bounded by a separation surface defined by the plane of the steps at a predetermined negative angle of inclination between 0 and 25 °, by fixing to a base wall of the box and then to a upper wall of this front part of the housing, these walls being attached by molding;
- un matériau souple de recueil de projectiles est ensuite introduit dans le boîtier pour remplir une partie arrière de boîtier, eta flexible material for collecting projectiles is then introduced into the housing to fill a rear part of the housing, and
- une paroi supérieure de cette partie arrière est solidarisée aux parois latérales et à la paroi supérieure de la partie frontale pour fermer le boîtier.- An upper wall of this rear part is secured to the side walls and to the upper wall of the front part to close the housing.
[0017] Selon des caractéristiques avantageuses, le boîtier est monté par clipsage des parois latérales de deux demi-boitiers métalliques prémoulés qui ont chacun une paroi supérieure prolongeant respectivement la paroi frontale et la paroi de fond; la paroi supérieure prolongeant la paroi frontale et la paroi de base peuvent être préalablement munies de moyens de fixation des plaques, et la solidarisation des parois supérieures des deux parties aux parois latérales peut être réalisée par une technologie choisie entre soudage, collage et clipsage.According to advantageous features, the housing is mounted by clipping the side walls of two pre-molded metal half-cases which each have an upper wall respectively extending the front wall and the bottom wall; the upper wall extending the front wall and the base wall may be previously provided with means for fixing the plates, and the attachment of the upper walls of the two parts to the side walls can be achieved by a technology chosen between welding, bonding and clipping.
[0018] Dans le présent texte, le terme « supérieur » se réfère à un élément d’un objet, par exemple une paroi de boîtier, s’étendant au-dessus des autres parties de cet objet en mode d’utilisation standard, par opposition aux termes « de base » ou « inférieur ». Les qualificatifs « intérieur » et « extérieur » se rapportent respectivement à un positionnement d’un élément dans et hors d’un espace clos, par exemple une marche dans l’espace limité par le boîtier. L’adjectif « latéral » se rapporte aux parois qui s’étendent le long des petits côtés d’un objet sensiblement parallélépipédique en position d’utilisation standard, le boîtier dans le cas présent.In the present text, the term "upper" refers to an element of an object, for example a housing wall, extending above the other parts of this object in standard mode of use, by opposition to the terms "basic" or "lower". The qualifiers "interior" and "exterior" relate respectively to a positioning of an element in and out of an enclosed space, for example a step in the space limited by the housing. The adjective "lateral" refers to the walls that extend along the short sides of a substantially rectangular object in the standard use position, the case in this case.
[0019] De plus, une extension (par exemple une paroi sans tenir compte de son épaisseur propre) est dite « principale » si ses deux dimensions sont sensiblement supérieures, par exemple au moins trois fois, à la plus petite des dimensions des autres extensions de même nature, par exemple les autres parois. « Longitudinal » qualifie une extension selon une direction parallèle à la dimension principale d’un objet de référence, par exemple la longueur des faces principales du boîtier, ou selon un plan perpendiculaire à ces faces principales, et « transversal » qualifie un plan perpendiculaire à une direction longitudinale. « Arrière » et « de fond » qualifient une face ou un objet situé derrière une face ou un objet frontal de même nature situé en amont par rapport à la trajectoire d’un projectile..In addition, an extension (for example a wall without taking account of its own thickness) is said to be "main" if its two dimensions are significantly greater, for example at least three times, than the smallest of the dimensions of the other extensions of the same nature, for example the other walls. "Longitudinal" qualifies an extension in a direction parallel to the main dimension of a reference object, for example the length of the main faces of the housing, or according to a plane perpendicular to these main faces, and "transverse" qualifies a plane perpendicular to a longitudinal direction. "Back" and "background" qualify a face or an object located behind a face or a frontal object of the same kind located upstream with respect to the trajectory of a projectile.
PRÉSENTATION DES FIGURES [0020] D’autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement :PRESENTATION OF THE FIGURES Other data, characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following non-limited description, with reference to the appended figures which represent, respectively:
- la figure 1, une vue en perspective d’un exemple brique de protection balistique élémentaire selon l’invention;- Figure 1, a perspective view of an example elementary ballistic protection brick according to the invention;
- les figures 2a et 2b, des vues en coupe droite de l’exemple de brique élémentaire précédent selon le plan longitudinal Pl et le plan transversal Pt de la figure 1;- Figures 2a and 2b, cross-sectional views of the previous example of an elementary brick along the longitudinal plane Pl and the transverse plane Pt of Figure 1;
- les figures 3a à 3d, des vues en perspective partielle d’une porte, adaptable pour être coulissante, en cours de montage (figures 3a et 3d) et une fois montée (figure 3d) comportant des briques de protection balistique selon l’invention;- Figures 3a to 3d, partial perspective views of a door, adaptable to be sliding, during assembly (Figures 3a and 3d) and once mounted (Figure 3d) comprising ballistic protection bricks according to the invention ;
- la figure 4, une vue en perspective partielle d’un revêtement compact de briques élémentaires pour protéger une façade, etFIG. 4, a partial perspective view of a compact covering of elementary bricks to protect a facade, and
- les figures 5a à 5c, des vues schématiques en coupe transversale illustrant les principales étapes d’un exemple de réalisation d’une brique de protection balistique selon l’invention.- Figures 5a to 5c, schematic cross-sectional views illustrating the main steps of an exemplary embodiment of a ballistic protection brick according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE [0021] Sur les différentes figures, des signes de référence identiques renvoient à un même élément ainsi qu’au passage du présent texte qui le décrit.DETAILED DESCRIPTION In the various figures, identical reference signs refer to the same element as well as the passage of the present text which describes it.
[0022] La vue en perspective de la figure 1 illustre un exemple de brique de protection balistique 1 selon l’invention, présentée en transparence sur cette vue. Cette brique 1 comporte un boîtier 100 en acier, de forme globalement parallélépipédique. Ce boîtier 100 comporte des parois d’environ 3 mm d’épaisseur dans l’exemple, à savoir: deux parois principales rectangulaires parallèles, une paroi frontale 110 et une paroi de fond 120, deux parois latérales 130 et 140, une paroi supérieure 150 et une paroi de base 160.The perspective view of Figure 1 illustrates an example of ballistic protection brick 1 according to the invention, shown transparently in this view. This brick 1 comprises a housing 100 of steel, of generally parallelepiped shape. This housing 100 has walls about 3 mm thick in the example, namely: two parallel rectangular main walls, a front wall 110 and a bottom wall 120, two side walls 130 and 140, an upper wall 150 and a base wall 160.
[0023] Le boîtier 100 présente, dans cet exemple, une épaisseur globale de 60 mm, une longueur d’environ 600 mm et une hauteur de l’ordre de 300 mm. Dans d’autres modes de réalisation, le boîtier est constitué d’un alliage d’aluminium ou de titane et présente une épaisseur comprise entre sensiblement 30 et 100 mm, une longueur comprise entre sensiblement 200 mm et 1 m et une hauteur comprise entre sensiblement 100 et 500 mm. Avantageusement, une couche en caoutchouc 170 de 10 mm d’épaisseur recouvre la paroi frontale 110 et est collée à celle-ci pour insonoriser le choc des projectiles 2, sur la paroi frontale 110 et amorcer l’absorption de leur énergie cinétique. L’espace interne du boîtier 100 est partagé en deux parties 101 et 102, de part et d’autre d’une surface de séparation Sp parallèle aux parois principales 110 et 120.The housing 100 has, in this example, an overall thickness of 60 mm, a length of about 600 mm and a height of the order of 300 mm. In other embodiments, the housing is made of an aluminum or titanium alloy and has a thickness between substantially 30 and 100 mm, a length between substantially 200 mm and 1 m and a height between substantially 100 and 500 mm. Advantageously, a rubber layer 170 10 mm thick covers the front wall 110 and is bonded thereto to soundproof the impact of the projectiles 2, on the front wall 110 and initiate the absorption of their kinetic energy. The internal space of the housing 100 is divided into two parts 101 and 102, on either side of a separation surface Sp parallel to the main walls 110 and 120.
[0024] Comme illustré par la vue de la figure 2a selon le plan de coupe longitudinale Pl de la figure 1, la partie frontale 101 intègre trois plaques parallèles 11, 12 et 13 de protection de niveau «protection balistique» dite plaques balistiques, respectivement une plaque frontale 11, une plaque intermédiaire 12 et une plaque arrière 13. Ces plaques 11 à 13 sont destinées à absorber l’énergie cinétique de projectiles 2 ayant une trajectoire d’impact 2t sur la paroi frontale 110 qui, en moyenne, est perpendiculaire à cette paroi 110.As illustrated by the view of Figure 2a along the longitudinal section plane Pl of Figure 1, the front portion 101 incorporates three parallel plates 11, 12 and 13 of level protection "ballistic protection" said ballistic plates, respectively a front plate 11, an intermediate plate 12 and a rear plate 13. These plates 11 to 13 are intended to absorb the kinetic energy of projectiles 2 having an impact trajectory 2t on the front wall 110 which, on average, is perpendicular to this wall 110.
[0025] Les plaques balistiques 11 à 13 sont constituées en une même céramique dans cet exemple, de préférence en carbure de bore, de dimensions sensiblement égales à celles des parois principales 110 et 120 et d’épaisseurs respectivement égales à 4 mm pour la plaque frontale 11, et 3 mm pour la plaque intermédiaire 12 et la plaque arrière 13. De plus, les plaques balistiques 11 à 13 sont espacées d’une distance égale à 1 mm.Ballistic plates 11 to 13 are made of the same ceramic in this example, preferably made of boron carbide, of dimensions substantially equal to those of the main walls 110 and 120 and of thicknesses respectively equal to 4 mm for the plate. front 11, and 3 mm for the intermediate plate 12 and the rear plate 13. In addition, the ballistic plates 11 to 13 are spaced apart by a distance equal to 1 mm.
[0026] La partie arrière102 intègre un matériau souple 20 de recueil de ces projectiles 2 qui vient en expansion jusqu’à la face arrière 13a de la plaque balistique arrière 13. le matériau souple 20 est une combinaison d’une matrice de matière élastique, ici un lait de latex, chargée d’éléments à haute résistance mécanique dispersés dans la matrice, du sable de rivière dans l’exemple de réalisation. Le matériau souple 20 présente la propriété de pouvoir se « reconstituer » après le passage des projectiles, ce qui lui permet de conserver ses propriétés de rétention.The rear part 102 integrates a flexible material 20 for collecting these projectiles 2 which expands to the rear face 13a of the rear ballistic plate 13. the flexible material 20 is a combination of a matrix of elastic material, here a latex milk, loaded with elements with high mechanical resistance dispersed in the matrix, river sand in the embodiment example. The flexible material 20 has the property of being able to "reconstitute" after the passage of the projectiles, which allows it to retain its retention properties.
[0027] Les parois latérales 130 et 140 du boîtier 100 présentent en section droite deux profils en escalier identiques en translation, formant respectivement une marche intérieure 103 et une marche extérieure 104 au boîtier 100, ces marches étant ainsi qualifiées en se déplaçant dans le sens S1 « frontal - arrière » du boîtier 100. Comme cela ressort sur la figure 2a, le plan commun aux marches 103 et 104 définit la surface de séparation géométrique Sp entre les deux parties 101 et 102 du boîtier 100.The side walls 130 and 140 of the housing 100 have in cross section two identical staircase profiles in translation, respectively forming an inner step 103 and an outer step 104 to the housing 100, these steps being thus qualified by moving in the direction S1 "front - rear" of the housing 100. As can be seen in FIG. 2a, the plane common to the steps 103 and 104 defines the geometric separation surface Sp between the two parts 101 and 102 of the housing 100.
[0028] Le boîtier 100 est plus spécifiquement constitué de deux demi-boitiers 31 et 32, respectivement frontal et arrière, limitant les parties 101 et 102: le demi-boitier frontal 31 se compose de la paroi frontale 110 et de deux demi-parois latérales 131 et 141, la demi-paroi latérale 131 étant plane et la demiparoi latérale 141 intégrant la marche extérieure 104; et le demi-boitier arrière 32 se compose de la paroi de fond 120 et de deux demi-parois latérales 132 et 142, la demi-paroi latérale 132 intégrant la marche intérieure 103 et la demi-paroi latérale 142 restant plane. Des clips 33 et 34 sont prévus aux extrémités des marches 103 et 104 pour s’enficher dans des encoches 41 et 42 formées respectivement dans les demi-parois latérales planes 131 et 142 en regard dans la surface de séparation des deux parties du boîtier.The housing 100 is more specifically made up of two half-housings 31 and 32, respectively front and rear, limiting the parts 101 and 102: the front half-housing 31 consists of the front wall 110 and two half-walls lateral 131 and 141, the lateral half-wall 131 being flat and the lateral half-wall 141 integrating the external step 104; and the rear half-case 32 consists of the bottom wall 120 and two side half-walls 132 and 142, the side half-wall 132 integrating the internal step 103 and the side half-wall 142 remaining flat. Clips 33 and 34 are provided at the ends of the steps 103 and 104 to fit into notches 41 and 42 formed respectively in the flat side half-walls 131 and 142 opposite in the separation surface of the two parts of the housing.
[0029] Comme cela apparaît plus distinctement sur la vue en coupe droite de la figure 2b selon le plan de coupe transversal Pt, les plaques balistiques 11 à 13 de la brique 1 sont fixées aux parois de base 160 et supérieure 150 selon une inclinaison négative d’angle « A », c’est-à-dire que ces plaques 11 à 13 sont inclinées vers l’arrière en s’éloignant de la paroi frontale 110 depuis la paroi de base 160 jusqu’à la paroi supérieure 150.As can be seen more clearly in the cross-section view of FIG. 2b along the transverse section plane Pt, the ballistic plates 11 to 13 of the brick 1 are fixed to the base walls 160 and upper 150 at a negative inclination of angle “A”, that is to say that these plates 11 to 13 are inclined backwards away from the front wall 110 from the base wall 160 to the upper wall 150.
[0030] L’angle « A » est égal à 10° dans cet exemple de réalisation, mais peut varier entre 0 (par valeurs inférieures, la valeur 0° étant exclue) et 25°, et de préférence entre 5 et 15°, dans d’autres variantes. Cette inclinaison vers l’arrière induit une perte d’énergie cinétique importante pour les projectiles 2 de trajectoire normale en moyenne à la paroi frontale 110, car ces projectiles 2 sont frappés par les plaques balistiques 11 à 13 sur leur flanc 2c et non sur leur pointe 2a.The angle “A” is equal to 10 ° in this exemplary embodiment, but can vary between 0 (by lower values, the value 0 ° being excluded) and 25 °, and preferably between 5 and 15 °, in other variants. This inclination towards the rear induces a significant loss of kinetic energy for the projectiles 2 of normal trajectory on average to the front wall 110, because these projectiles 2 are struck by the ballistic plates 11 to 13 on their flank 2c and not on their tip 2a.
[0031] La fixation des plaques balistiques 11 à 13 aux parois supérieure 150 et de base 160 est réalisée par collage de languettes 50 et 60, venant par détourage partiel de ces parois 150 et 160, et inclinées selon l’angle « A » égal à 10° dans l’exemple.The ballistic plates 11 to 13 are fixed to the upper 150 and base 160 walls by gluing tabs 50 and 60, coming by partial trimming of these walls 150 and 160, and inclined at the angle "A" equal at 10 ° in the example.
[0032] Les vues en perspective partielle des figures 3a à 3c illustrent le montage d’un exemple de porte 200 (cf. figure 3d) comportant des briques élémentaires de protection balistiques 1 selon l’invention. Un des montants latéraux d’encadrement de porte 71 est positionnés pour recevoir des traverses supérieure 7s et de base 7b d’encadrement, ainsi que des traverses intermédiaires 7i disposées parallèlement à distance constante correspondant à la largeur des briques élémentaires 1. Les montants latéraux 71 et les traverses 7s, 7b et 7i ont des profilés en « U ».The partial perspective views of Figures 3a to 3c illustrate the mounting of an example of door 200 (see Figure 3d) comprising basic ballistic protection bricks 1 according to the invention. One of the side door frame uprights 71 is positioned to receive upper cross bars 7s and base frame 7b, as well as intermediate cross bars 7i arranged parallel at a constant distance corresponding to the width of the elementary bricks 1. The lateral uprights 71 and the crosspieces 7s, 7b and 7i have “U” shaped sections.
[0033] Les traverses 7s, 7b et 7i sont solidarisées aux montants latéraux 71 par boulonnage de pattes taraudées 8a et 8b entre elles, ces pattes venant respectivement des traverses 7s, 7b, 7i et des montants d’encadrement 71. Du fait du positionnement interne des pattes 8b, le boulonnage est rendu inaccessible après le montage de la porte 200.The sleepers 7s, 7b and 7i are secured to the lateral uprights 71 by bolting tapped lugs 8a and 8b therebetween, these lugs coming respectively from the sleepers 7s, 7b, 7i and the support uprights 71. Due to the positioning internal legs 8b, the bolting is made inaccessible after mounting the door 200.
[0034] Des galets 9 sont avantageusement montées sur la face supérieure 70s de la traverse supérieure 7s et sur la face inférieure 70b de la traverse de base 7b pour rendre la porte 200 coulissante le long de glissières 72.Rollers 9 are advantageously mounted on the upper face 70s of the upper cross member 7s and on the lower face 70b of the base cross member 7b to make the door 200 slide along runners 72.
[0035] Entre deux traverses intermédiaires 7i, et entre les traverses supérieure 7s ou de base 7b et la traverse intermédiaire en regard 7i, deux briques élémentaires 1 sont montées adjacentes dans les profilés de ces traverses 7i, 7s et 7b, et juxtaposées par imbrication de leurs parois latérales en marche d’escalier 130 (cf. figure 1) et 140. Avantageusement, les parois latérales 130 et 140 de deux briques adjacentes sont solidarisées par encollage. En variantes, une seule brique élémentaire 1 peut être montée entre deux traverses ou plus de deux briques élémentaires 1 en fonction des dimensions des briques et de la porte à réaliser.Between two intermediate sleepers 7i, and between the upper sleepers 7s or base 7b and the intermediate sleeper facing 7i, two elementary bricks 1 are mounted adjacent in the profiles of these sleepers 7i, 7s and 7b, and juxtaposed by nesting of their side walls in staircase step 130 (cf. FIG. 1) and 140. Advantageously, the side walls 130 and 140 of two adjacent bricks are secured by gluing. In variants, a single elementary brick 1 can be mounted between two sleepers or more than two elementary bricks 1 depending on the dimensions of the bricks and the door to be produced.
[0036] La figure 3d présente la porte 200 une fois montée avec son encadrement 70 - comportant les montants latéraux 71, les traverses supérieure 7s, de base 7b et intermédiaires 7i - pour les briques élémentaires 1 montées adjacentes deux par deux dans cet exemple. Les galets 9 et les glissières 72 permettant de rendre cette porte 200 coulissante.Figure 3d shows the door 200 once mounted with its frame 70 - comprising the lateral uprights 71, the upper cross 7s, base 7b and intermediate 7i - for the elementary bricks 1 mounted adjacent two by two in this example. The rollers 9 and the slides 72 making this door 200 sliding.
[0037] Les briques élémentaires 1 peuvent avantageusement constituer un revêtement de protection balistique 300 sur une façade 30, comme illustré par la vue en perspective partielle de la figure 4. Sur cette figure, il apparaît que les briques élémentaires 1 sont montées selon une configuration compacte, composée de lignes « L » ou « L’ » de briques élémentaires 1 accolées les unes sous les autres. Les briques élémentaires 1 sont collées sur la façade 30 à l’aide d’une résine époxyde.The elementary bricks 1 can advantageously constitute a ballistic protective coating 300 on a facade 30, as illustrated by the partial perspective view of Figure 4. In this figure, it appears that the elementary bricks 1 are mounted in a configuration compact, composed of “L” or “L” lines of elementary bricks 1 placed side by side. The elementary bricks 1 are glued to the facade 30 using an epoxy resin.
[0038] Les briques élémentaires 1 adjacentes sont, dans chaque ligne « L », juxtaposées par imbrication de leurs parois latérales 130 et 140 en forme de marches d’escalier respectivement intérieure et extérieure (cf. figure 1). De plus, les briques élémentaires 1 de deux lignes « L » et « L’ » consécutives sont avantageusement décalées de telle sorte que les jonctions « J » entre deux briques élémentaires adjacentes 1 d’une ligne « L » et les jonctions « J’ » de la ligne consécutive (supérieure ou inférieure) « L’ » sont décalées d’une demi brique élémentaire 1. Un tel agencement forme un assemblage particulièrement solidaire et robuste.The adjacent elementary bricks 1 are, in each line "L", juxtaposed by nesting their side walls 130 and 140 in the form of interior and exterior stair treads respectively (cf. FIG. 1). In addition, the elementary bricks 1 of two consecutive lines “L” and “L '” are advantageously offset so that the junctions “J” between two adjacent elementary bricks 1 of a line “L” and the junctions “J” »Of the consecutive line (upper or lower)« L '»are offset by an elementary half brick 1. Such an arrangement forms a particularly solid and robust assembly.
[0039] La réalisation de chaque brique élémentaire 1 peut être mise en œuvre en suivant les principales étapes illustrées par les vues schématiques en coupe transversale des figures 5a à 5c.The production of each elementary brick 1 can be implemented by following the main steps illustrated by the schematic views in cross section of Figures 5a to 5c.
[0040] Un boîtier métallique 100 est préalablement monté par clipsage de parois latérales 130 et 140 de deux demi-boitiers métalliques prémoulés 31 et 32 (cf. figure 1), ces parois latérales 130 et 140 formant des profils identiques en marches d’escalier intérieure 103 et extérieure 104, comme décrit et illustré précédemment.A metal housing 100 is previously mounted by clipping side walls 130 and 140 of two pre-molded metal half-cases 31 and 32 (see Figure 1), these side walls 130 and 140 forming identical profiles in stair treads inside 103 and outside 104, as described and illustrated above.
[0041] En référence à la figue 5a, les deux demi-boitiers frontal 31 et arrière 32 séparés par la surface Sp ont chacun une demi-paroi supérieure prépliée 31s et 32s, prolongeant respectivement la paroi frontale 110 et la paroi de fond 120. La paroi supérieure 31s et la paroi de base 160 sont munies de moyens de fixation de plaques, des languettes 50 et 60, réalisées préalablement par détourage partiel de ces parois 31s et 160 dans l’exemple, et orientée selon un angle d’inclinaison négative de 10° dans cet exemple. La surface de séparation Sp des deux parties de boîtier 101 et 102 apparaît également sur cette figure.Referring to FIG. 5a, the two front half-housings 31 and rear 32 separated by the surface Sp each have a pre-folded upper half-wall 31s and 32s, respectively extending the front wall 110 and the bottom wall 120. The upper wall 31s and the base wall 160 are provided with plate fixing means, tongues 50 and 60, produced beforehand by partial trimming of these walls 31s and 160 in the example, and oriented at a negative angle of inclination 10 ° in this example. The separation surface Sp of the two housing parts 101 and 102 also appears in this figure.
[0042] Comme illustré par la figure 5b, les plaques balistiques 11 à 13 sont alors fixées dans la partie frontale 101 du boîtier 100, limitée par le demiboitier frontal 31 et la surface de séparation Sp. La fixation des plaques balistiques 11 à 13 est effectuée par encollage des languettes 50 et 60, puis par poses successives des bords inférieurs de plaque 11i à 13i sur les languettes préencollées 60 de la paroi de fond 160 du boîtier 100. La demi-paroi supérieure 31s est ensuite rabattue (flèche F1) pour solidariser les bords supérieurs de plaquette 11s à 13s aux languettes préencollées 50.As illustrated in Figure 5b, the ballistic plates 11 to 13 are then fixed in the front part 101 of the housing 100, limited by the front crankcase 31 and the separation surface Sp. The fixing of the ballistic plates 11 to 13 is made by gluing the tabs 50 and 60, then by successive laying of the lower edges of the plate 11i to 13i on the pre-glued tabs 60 of the bottom wall 160 of the housing 100. The upper half-wall 31s is then folded down (arrow F1) to secure the upper edges of the wafer 11s to 13s to the pre-glued tabs 50.
[0043] En référence à la figure 5c, le matériau souple de recueil de projectiles 20, un latex chargé dans l’exemple - préparé ici par un mélange à chaud de lait de caoutchouc et d’eau puis pulvérisation dans ce mélange de sable de rivière - est introduit dans le demi-boitier arrière 32. La partie arrière de boîtier 102 est ainsi remplie par ce latex chargé 20 jusqu’à s’étendre sur toute la face arrière 13a de la plaque balistique arrière 13 (et donc atteindre partiellement la partie frontale 101 du fait de l’inclinaison de la plaque 13, au-delà de l’espace défini par la partie arrière 102).Referring to Figure 5c, the flexible projectile collection material 20, a charged latex in the example - prepared here by a hot mixture of rubber milk and water and then spraying in this mixture of sand river - is introduced into the rear half-casing 32. The rear part of the casing 102 is thus filled with this charged latex 20 until it extends over the entire rear face 13a of the rear ballistic plate 13 (and therefore partially reaches the front part 101 due to the inclination of the plate 13, beyond the space defined by the rear part 102).
[0044] La demi-paroi supérieure 32s du demi-boitier arrière 32 est ensuite rabattue (flèche F2) et solidarisée par collage aux parois latérales 130 et 140 (cf. figure 1) et à la demi-paroi supérieure 31s de la partie frontale 101 pour former la paroi supérieure 150 (cf. figure 1) et ainsi fermer le boîtier 100. Une couche de caoutchouc 170 est avantageusement solidarisée sur la paroi frontale 110.The upper half-wall 32s of the rear half-casing 32 is then folded down (arrow F2) and secured by bonding to the side walls 130 and 140 (cf. FIG. 1) and to the upper half-wall 31s of the front part 101 to form the upper wall 150 (cf. FIG. 1) and thus close the housing 100. A layer of rubber 170 is advantageously secured to the front wall 110.
[0045] L’ invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Dans des variantes de réalisation, le boîtier peut être entier de moulage avec ou sans paroi supérieur ou de base, ces parois étant dans ce dernier cas rapportées lors du montage. La paroi supérieure peut être d’une seule pièce articulée ou pliée initialement pour former les deux demi-parois 31s et 32s.The invention is not limited to the embodiments described and shown. In alternative embodiments, the housing can be entirely molded with or without an upper or base wall, these walls being in the latter case added during assembly. The upper wall may be in one piece hinged or folded initially to form the two half-walls 31s and 32s.
[0046] Par ailleurs, les moyens de fixation des plaques balistiques peuvent être de la soudure, des vis, des clips ou équivalents et peuvent solidariser au moins un orifice allongé formé dans les parois supérieure et de base et des avancées formées sur les bords d’extrémité correspondants des plaquettes.Furthermore, the means for fixing the ballistic plates can be welding, screws, clips or the like and can secure at least one elongated orifice formed in the upper and base walls and projections formed on the edges d end of the pads.
[0047] En outre, la matière élastique du matériau souple peut être alternativement un gel de silicone, un polymère cellulosique, une mousse de polyuréthane viscoélastique, un élastomère thermoplastique ou équivalent. Et les éléments à haute résistance mécanique peuvent être constitués alternativement au sable de rivière ou de carrière, par de la silice, un matériau composite, une céramique, un polyamide aromatique de type kevlar® ou des équivalents.In addition, the elastic material of the flexible material may alternatively be a silicone gel, a cellulosic polymer, a viscoelastic polyurethane foam, a thermoplastic elastomer or equivalent. And the elements with high mechanical resistance can be constituted alternately with river or quarry sand, by silica, a composite material, a ceramic, an aromatic polyamide of the kevlar® type or equivalents.
[0048] Les briques élémentaires présentent des dimensions adaptées à son usage en fonction des contraintes d’environnement. En combinaison, elles peuvent avoir des longueurs identiques ou différentes, en particulier aux extrémités des lignes du revêtement formé par leur combinaison.The elementary bricks have dimensions adapted to its use according to environmental constraints. In combination, they can have identical or different lengths, in particular at the ends of the lines of the covering formed by their combination.
[0049] Les plaques balistiques peuvent avoir des épaisseurs variables, de préférence entre 2 et 12 mm ou supérieure, adaptées en particulier au nombre de plaques par brique qui est de préférence égal à deux ou trois, mais peut être supérieur dans d’autres variantes.The ballistic plates can have variable thicknesses, preferably between 2 and 12 mm or more, adapted in particular to the number of plates per brick which is preferably equal to two or three, but can be greater in other variants .
[0050] De plus, la couche d’insonorisation et d’amorçage de rétention de projectile peut être en matériau élastique naturel ou synthétique de type connu, et avoir une épaisseur de quelques millimètres à 1 ou 2 cm d’épaisseur.In addition, the soundproofing and initiation layer for projectile retention can be of natural or synthetic elastic material of known type, and have a thickness of a few millimeters to 1 or 2 cm thick.
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