MX2010010463A - Barrera balistica. - Google Patents

Abstract

Una barrera de balística (10) que tiene una multitud de capas (12, 62) apiladas verticalmente; cada capa constituida de una pluralidad de células colapsables (14) desviadas horizontalmente, interconectadas lateralmente, formadas de múltiples hojas de fibra de balística; la interfaz perimétrica entre dos capas apiladas verticalmente están selladas por un faldón (32) que se extiende entre la parte superior de una capa y la parte inferior de una capa verticalmente adyacente.

Description

BARRERA BALÍSTICA CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere en general a barreras balísticas. Más en particular, la presente invención se refiere a barreras balísticas formadas a partir de materiales geotextiles, que proporcionan una barrera que es fácilmente portátil, escalable y posee una estructura que está optimizada para disipar la energía del impacto de un proyectil.

TÉCNICA ANTECEDENTE Las barreras balísticas proporcionan un medio para mitigar los daños causados por ataques con balas. La técnica antecedente está repleta de barreras y estructuras diseñadas para resistir o repeler esos ataques. A pesar de que las barreras balísticas balística tienen numerosas aplicaciones personales y comerciales, la mayoría de los usos se da en aplicaciones militares. En tales aplicaciones, el uso de la barrera puede variar de acuerdo al escenario de conflicto. En un entorno urbano la barrera puede utilizarse para mejorar o complementar las defensas balísticas de una estructura existente. En un entorno sin una infraestructura significativa pre-existente, la barrera puede, en sí, constituir el total de la estructura o edificio. Esto incluye entornos como un desierto, en donde es común que el personal militar fabrique su propio refugio, porque el paisaje estéril no ofrece alternativas naturales o de origen humano.

Sin embargo, independientemente del entorno en el que se utiliza la barrera balística, una barrera utilizable debe poseer varios atributos fundamentales: debe proteger efectivamente a las personas o a los objetos detrás o dentro de la barrera, debe ser rápida y fácil de instalar y de erguir y debe ser fácilmente transportable a través de terrenos escarpado o de otro modo difíciles de atravesar. La infinidad de barreras balísticas de la técnica antecedente han logrado diversos grados de éxito cuando se ven a la luz de estos atributos clave.

Por ejemplo, la Patente de EE.UU. No. 4,822,657 otorgada a Simpson describe un panel resistente a balas con un marco rígido que asegura dos paneles orientados hacia el exterior, de preferencia una hoja de aluminio o de acero, que unía un par de sustratos celulósicos. Al lado de uno del par de sustratos celulósicos y anclado a la estructura hay una tela resistente al impacto como Kevlar, y entre la tela y el otro sustrato celulósico hay una capa de aislamiento. Simpson explica que la mayor parte de la protección conferida por el ensamble se debe a la tela resistente a impactos.

Norton, en la patente de EE.UU. No. 4,198,454, describe un panel compuesto resistente a proyectiles ligeros para su uso en la construcción de un recinto de portal. El panel incluye dos placas de metal que forman las paredes exteriores, un panel alveolar apoyado contra una placa de metal con las paredes celulares del panel normales a las de la placa de metal, un material ablativo que rellena el panel alveolar (diseñado para disipar la energía térmica), junto al panel alveolar hay un material resistente a proyectiles compuesto por una fibra de cerámica o tela tejida y entre el material resistente a proyectiles y la otra placa de metal hay un material de aislamiento térmico. Ya que sólo las placas externas son de metal, Norton expresa que el panel compuesto es adecuado para transportarse a ubicaciones remotas.

White muestra y describe otra barrera balística en la patente de EE.UU. No. 6,907,811. White enseña una barrera que tiene una base resistente a balas con ruedas para que la barrera pueda moverse fácilmente. Fijado de manera removible a, y verticalmente alineado con, la unidad base hay un escudo transparente resistente a balas para que la persona o personas que buscan refugio detrás del escudo puedan ver fácilmente a través del escudo.

Weatherwax, patente de los Estados Unidos 7,159,503, describe un albergue protector contra explosiones que tiene un conjunto de paredes de independientes sin ninguna interconexión estructural rígida entre ellas. Las paredes están compuestas de una multitud de paneles entrelazados. Preferiblemente, las paredes verticales se acoplan a una plataforma horizontal de estabilización de tal manera que a las paredes se les permite girar alrededor de su acoplamiento con la plataforma. Aún más preferiblemente, las partes superiores de las paredes están conectadas por medio de resortes y alambres. Como resultado, si un dispositivo explosivo se coloca dentro de la estructura y detona, las partes superiores de las paredes se desviarán para absorber y dirigir la explosión, ya que la conexión no rígida permite a las paredes girar hacia fuera sobre su punto de pivote (el acoplamiento con la plataforma).

Una barrera balística se describe en Meeker, publicación de solicitud de los EE.UU. No. 2006/0248827. Meeker establece una barrera con dos paneles exteriores compuestos por un polímero elastomérico, por lo menos dos paneles interiores rígidos y una cantidad de material terrestre dispuesto entre los paneles rígidos interiores. Meeker instruye que, conforme un proyectil pasa a través del polímero elastomérico el polímero sella alrededor del proyectil y evita la fragmentación. Los paneles interiores rígidos y material terrestre contribuyen a obstaculizar aún más, y finalmente detener, el avance del proyectil.

Kramer, publicación de solicitud de los EE.UU. No. 2007/0245933, proporciona una mampara resistente a proyectiles compuesta por placas de cubierta externas dispuestas en soportes. Las placas de cubierta limitan con placas de bombardeo que están hechas al menos parcialmente de materiales de fibra de yeso, que supuestamente tienen una fuerza superior y características de protección y simultáneamente son más ligeros que una placa de acero de tamaño similar. Kramer enseña que esta combinación presenta una mampara resistente a proyectiles.

El uso de sacos de arena para formar barreras balísticas también se conoce bien en la técnica antecedente. Los sacos de arena sin rellenar son portátiles y de bajo costo. Sin embargo, el uso de sacos de arena para construir una barrera contar balas presenta varios problemas. Por ejemplo, rellenar los sacos de arena es un procedimiento de mano de obra intensivo; por regla general una persona sostiene el saco de arena abierto, mientras otra persona rellena el saco de forma manual. Además, se debe dedicar tiempo y esfuerzo a mover y acomodar cada saco de arena para formar un refugio. Por último, los sacos de arena no tienen la robustez necesaria para construir una barrera balística efectiva, es decir, se rasgan fácilmente o se dañan de otra forma.

Gaviones, estructuras de alambre de metal, forradas o envueltas con un material geotextil se han utilizado en el pasado para proteger contra ataques con balas. Estas estructuras de alambre de metal proporcionan la resistencia y flexibilidad para contener el material de relleno terrestre, mientras que la envoltura geotextil evita que escape material de relleno en partículas. De manera indeseable, cuando estas barreras son golpeadas por los proyectiles, el(los) gavión(es) es(son) propenso(s) a la fragmentación, lo cual crea esquirlas peligrosas. Además, una vez que los gaviones están comprometidos estructuralmente son difíciles de reparar y el marco rígido voluminoso que define el gavión es difícil de transportar.

Desafortunadamente, las barreras balísticas de la técnica antecedente no proporcionan una barrera que pueda colapsarse en un tamaño suficiente para viajar fácilmente que sea menor que en su forma erguida (adicionalmente, el factor de tamaño para viajar de barreras de la técnica antecedente no se manipula fácilmente para adaptarse a canales de transporte y/o medios de almacenamiento demasiado diferentes), una barrera que sea escalable, una barrera que sea económica de producir y distribuir y una barrera que pueda instalarse y erguirse rápidamente (un atributo esencial en un entorno de conflictos). Por lo tanto, lo que se necesita es una barrera balística de 'peso ligero, versátil y fácilmente portátil que pueda aprovechar los materiales en sitio y en el terreno para proporcionar un refugio eficaz contra explosiones o fuego enemigo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención describe una barrera única capaz de proporcionar un medio plegable, ligero, flexible y escalable para frustrar un asalto con balas. La barrera balística de la invención, o una pared de despliegue rápido, está compuesta por una pluralidad de capas, cada una se define por un conjunto de celdas interconectadas desviadas horizontalmente. Las celdas se forman a partir de una o más hojas de tela fijadas juntas. Preferiblemente, las capas están formadas por varias hojas de tela con las hojas más externas, es decir, las hojas que formarán el límite exterior de la capa, con una altura mayor que las hojas interiores. Por lo tanto, se forma un borde como resultado de la diferencia de altura entre las hojas, que se extiende por el perímetro de la capa. Cuando las capas o unidades se apilan este fladón formado en sí sirve para retener material de relleno depositado en la capa superior, evitando que el relleno se filtre entre las capas (como se discutirá más adelante en este documento).

La disposición de celdas desviadas horizontalmente de las capas se crea al fijar las hojas en posiciones predeterminadas para crear el patrón de panal deseado. Aunque las hojas se pueden fijar en una gran cantidad de formas (como con adhesivos, grapas, pasadores, broches de retención, etc.), el método preferido es por cosido. Juntas constituidas de conformidad con este método tienen una integridad estructural similar a la de la propia tela.

Las hojas pueden ser una tela de alta resistencia, ya sea tejidas o no tejidas. Si es tejida, la presente invención prevé cualquier trama o hilos o filamentos naturales o sintéticos. Si es no tejida, cualquier tecnología no tejida o de polímero que reúna un mínimo de 45 kg de resistencia a la tensión en trama (fuerza de resistencia a la tensión como lo determina el método de prueba ASTM D4632) con una escala preferida por encima de 136 kg de resistencia a la tensión (incluyendo materiales tejidos, denominados colectivamente una "tela balística" en lo sucesivo). Preferiblemente, la tela es un geotextil de material no tejido a base de polipropileno. Este material es conocido por ser resistente a la punción y a desgarres, es flexible, posee una elevada resistencia a la tensión y es lo suficientemente rígido para formar y mantener una estructura sin la ayuda de cualquier apoyo o soporte externo, en especial para evitar la formación de esquirlas u otros escombros en vuelo. TYPAR®, fabricado por Fiberweb, Inc. es un material tal. Un aspecto deseable del material TYPAR es que tiene un TEA elevado (total de energía absorbida) por unidad de peso, especialmente en comparación con materiales tales como telas perforadas con aguja, que pueden tener resistencia a la tensión comparables. Sin embargo, además de los mencionados anteriormente, otros materiales también están previstos por la presente invención, estos materiales incluyen telas no tejidas que no son de polipropileno, tejidos compuestos, HDPE (polietilenos de alta densidad), tereftalato de polietileno, material de KEVLAR ® y telas reforzadas permeables. Ventajosamente, la naturaleza no rígida de la tela, en particular un geotextil, permite a la barrera de la presente invención estirarse y ajustarse a la topología de su entorno. Por ejemplo, si una barrera se coloca en o a través de una superficie curva, por ejemplo, una colina o un valle, la presente invención puede ajustarse a la topología superficial para proporcionar una cobertura completa. En contraste, si una barrera construida de gaviones se desplegara a través de esta misma superficie, las jaulas inflexibles no se ajustarían fácilmente a la superficie y serían susceptibles a ataques concentrados en las regiones de la barrera que no siguieron estrechamente los contornos de la superficie. Además, los gaviones, que tienen regiones que no siguen los contornos superficiales, también son propensos a fallar o ser ineficaces debido al material de relleno en partículas que escapa de las regiones no contorneadas.

Una vez que se erguido una capa base, las celdas se rellenan con un material de relleno. Muy a menudo el material de relleno será tierra, arena o rocas. De hecho, cuando el material de relleno es tierra, se puede alentar el crecimiento de plantas y en la barrera balística de la invención, tanto por razones estéticas como porque el sistema radicular de las plantas puede proporcionar una mayor estabilidad a una barrera de capas múltiples. Sin embargo, cualquier material de relleno que ayudará a disipar la energía de un proyectil está previsto en la invención.

Compactar las celdas puede acelerarse al utilizar un cargador de extremo frontal, una retroexcavadora, un aparato de transporte, o similares. Debido a que la capa es una matriz de celdas interconectadas y la tela geotextil es autónoma, grandes cantidades de material de relleno pueden depositarse en varias celdas a la vez con un solo esfuerzo. Además, se puede emplear una estructura rígida de peso ligero para facilitar el procedimiento de rellenado. Dicha estructura puede coexistir con el perímetro de la barrera y acoplarse a algunas o todas las celdas que comprenden el perímetro de la barrera. Esto permitiría a la estructura proporcionar tensión a través de la pluralidad de celdas para estimular a las celdas a su posición más expuesta, es decir abierta, lo que facilita el procedimiento de compactado/rellenado. Además, la estructura puede construirse a partir de un conjunto de varillas o miembros constituyentes fácilmente transportables que se interconectan para formar la estructura compuesta. Una vez que la estructura se ha erguido y unido a la barrera, la estructura puede utilizarse para mover una capa de la barrera hacia la posición deseada. Por otra parte, la estructura puede dimensionarse para mantener abierta una sola celda. Tal estructura sería compacta y empero ser una sola con la capacidad de transportar y desplegar fácilmente la estructura. Sin embargo, la invención no se limita a las estructuras descritas en este documento, la presente invención también prevé cualquier técnica o aparato que abra las celdas para ayudar a su compactación, por ejemplo, tensionar las esquinas/secciones opuestas de la barrera mediante un esfuerzo manual o amarres. En comparación con el procedimiento de compactación individual asociado con, por ejemplo, sacos de arena de la técnica anterior, la presente invención permite un esfuerzo de compactación en masa - lo que reduce significativamente el tiempo necesario para construir la barrera. Conforme las capas posteriores se colocan en las capas inferiores, se produce un procedimiento de rellenado similar.

Como se mencionó brevemente más arriba, cada capa de celdas interconectadas también puede tener un borde o delantal perimetral (como se formaría inherentemente al proporcionar las hojas externas de material geotextil que comprende la capa con una altura mayor que las hojas internas). El borde funciona para conectar efectivamente una capa con la otra para proporcionar rigidez y prevenir que cualquier material de relleno depositado en las celdas de la capa superior se escape en la unión de capa a capa con la capa inferior. Si ninguna capa tiene un borde integral, se puede colocar uno en la interfaz entre las capas inferior y superior después que las capas se han apilado. El borde se extenderá alrededor de la totalidad o una parte del perímetro exterior de las capas para crear una junta superpuesta sin discontinuidades funcionales. Este procedimiento puede repetirse para capas adicionales hasta alcanzar la altura deseada.

La presente invención sirve para proteger a las personas de un asalto con balas a través de dos mecanismos principales. En primer lugar, el material de relleno disipa la energía cinética del proyectil u onda expansiva, ya que viaja a través del material de relleno y la tela geotextil que define las paredes de las celdas. Material de relleno común en sitio es arena, tierra y/o rocas. En segundo lugar, la disposición celular desplazada horizontalmente de la invención proporciona paredes que funcionan como límites de absorción de corte, ya que son activados por las ondas expansivas que avanzan, dispersan las ondas expansivas y proporcionan un medio por el cual las ondas reflejadas pueden desplazarse y disiparse. Como se verá más adelante, la capacidad de disipar las ondas expansivas mediante atenuación y dispersión es de suma importancia en las barreras balísticas.

Cuando un proyectil y/o una onda expansiva de una explosión golpea la barrera, se crean ondas de presión que se desplazan a través de la barrera (del frente hacia la parte posterior en relación con el acoplamiento inicial del proyectil con la barrera). Las ondas de expansión o de presión son atenuadas por el material de relleno. Sin embargo, el material de relleno transmite una parte de las fuerzas creadas por las ondas de presión a la interfaz de la tela, por ejemplo, la tela balística, entre las celdas. La interfaz de la tela se disipa y dispersa/redirecciona la onda de presión. El material de la tela balística (como TYPAR) disipa la onda de presión porque la tela balística es un material de absorción de corte. Así, conforme las ondas de presión encuentran las paredes de las celdas la tela balística absorbe una porción importante de la energía de la onda de presión. Además, como resultado de la estructura celular única y la disposición de la presente invención, las paredes de las celdas también sirven para interrumpir y redírigir las ondas de presión a medida que se desplazan a través de la barrera. En suma, la barrera, a través de la disposición y composición de las celdas, absorbe y redirige las ondas de presión incidentales (esto es, además de los efectos atenuadores del material de relleno en las celdas). En el caso de un proyectil que golpee la barrera, la presente invención hace que el proyectil se fragmente (por la interacción del proyectil con el material de relleno). Esta fragmentación sirve para disipar la capacidad de penetración del proyectil.

Si una onda de presión residual llega a la tela en la parte posterior de la última celda o fila de celdas rellenada, no habrá material de relleno relativamente denso en el otro lado de la interfaz para que se desplace la onda expansiva. Cuando esto ocurre, la onda de presión hace impacto en y distorsiona/deforma la tela en sí. Para manejar eficazmente esta situación, la tela debe tener la suficiente resistencia a la tensión para absorber esta fuerza y regresarla en la dirección opuesta como una onda de esfuerzo de tensión. Si la estructura celular no estuviera ahí para aceptar y reflejar las fuerzas entonces la energía transportada por la onda de presión se disiparía por completo cuando encontrara la parte posterior de la barrera. Esta disipación se manifiesta en forma de una liberación de energía dinámica. Esta liberación de energía puede ser muy destructiva. El desprendimiento de la parte posterior de una pared de concreto como consecuencia de un impacto en la parte frontal es una manifestación tal de este tipo de liberación de energía destructiva. Sin embargo, reflejar solamente esfuerzo de tensión no alivia el problema. Debe haber también un conducto a través del cual la onda de esfuerzo de tensión puede viajar a través de la barrera. |En la mayoría de las aplicaciones, el material de relleno no aceptará fácilmente la onda de tensión. Ventajosamente, la tela balística que define las celdas fácilmente aceptará la onda de tensión y permitirá que la ola se desplace a través de la barrera y se disipe aún más.

Por lo tanto, se desea contar con una barrera para aceptar, reflejar y disipar las fuerzas generadas por una explosión o un asalto con balas. La tela balística cumple con esta función en la invención. Por lo tanto, la presente invención disipa la energía cinética del proyectil y/o explosión y proporciona un medio por el cual las ondas expansivas pueden desplazarse y por lo tanto disiparse. De esta manera, la presente invención suprime de manera efectiva el daño causado por un asalto con balas o explosión.

Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar una barrera balística de peso ligero que puede transportarse y/o almacenarse fácilmente.

Además, es otro objeto de la presente invención proporcionar una barrera que una sola persona pueda transportar y erguir.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar una barrera balística que pueda instalarse y erguirse rápidamente.

Incluso otro objeto de la presente invención es una barrera balística que efectivamente disipa las fuerzas resultantes de un proyectil que impacta en la barrera.

Incluso otro objeto de la presente invención es una barrera balística cuya fabricación y uso sean económicos.

Es de entender que tanto la descripción general anterior y la siguiente descripción detallada presentan modalidades de la invención y tienen por objeto proporcionar una visión general o panorama para comprender la naturaleza y carácter de la invención que se reivindica. Los dibujos que la acompañan se incluyen para proporcionar una mayor comprensión de la invención y se incorporan a y forman parte de esta especificación. Los dibujos ilustran las varias modalidades de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios y operaciones de la invención.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad de la presente invención.

La figura 2 es una vista lateral de una barrera balística que tiene una cubierta protectora.

Las figuras 3A-3B son vistas superiores de una configuración T-3 y T-4, respectivamente.

Las figuras 4A-4D muestran el procedimiento de formar celdas a partir de hojas múltiples de la tela balística.

La figura 5 es una vista superior de una capa parcialmente colapsada de la presente invención.

La figura 6 es una vista lateral de la presente invención que muestra la(s) brida(s) estabilizadora(s).

La figura 7 es una vista lateral de una modalidad de un sistema de celdas de capas múltiples.

La figura 8 es una vista en perspectiva de la presente invención que detalla el borde.

La figura 9 es una vista de extremo de las cinco hojas de tela balística utilizadas para fabricar una barrera T-2 que muestra la diferencia de altura entre las hojas.

La figura 10 es una vista superior de una barrera balística desviada 2/3.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las barreras balísticas (o paredes de despliegue rápido) son utilizadas extensamente en cualquier conflicto militar. Estas barreras pueden servir de refugio temporal del fuego enemigo o como un refugio casi permanente a partir del cual los participantes del conflicto pueden dirigir la campaña militar. Independientemente del uso, las barreras deben ser escalables, eficaces, fáciles de almacenar, transportar y erguir; costeables para fabricar y versátiles.

La presente invención proporciona una barrera balística que satisface todos los propósitos mencionados antes. Refiriéndose a la figura 1 , la barrera balística 10 tiene una primera capa 12, también conocida como un primer conjunto 12 o una capa base 12. La capa 12 está compuesta por una pluralidad de celdas interconectadas desviadas horizontalmente 14. Las celdas 14 se forman a partir de una multitud de hojas de tela balística que están alineadas y luego se fijan juntas en intervalos predeterminados para crear la estructura celular deseada.

Para propósitos ilustrativos, considerar la secuencia de fabricación aumentada ilustrada en las figuras 4A - 4D. La figura 4A muestra dos piezas de tela balística 18 y 20 cosidas juntas en el intervalo X para crear una fila de celdas 19. A continuación, como se muestra en la figura 4B, otra hoja de tela 22 se cose a la primera fila de las celdas en las ubicaciones correspondientes a los vértices de las primeras filas 17 (que presupone que la primera fila ha asumido una forma de diamante) para crear una segunda fila de celdas 21 desviada horizontalmente, en relación con la primera fila. La figura 4C muestra una cuarta hoja de tela 24 cosida a la tercera hoja 22 para crear incluso otra fila de celdas desviadas 23. Finalmente, en la figura 4D una quinta hoja 26 se cose a la tercera fila de celdas (la cuarta hoja 24) para crear una cuarta fila de celdas 25. La disposición ilustrada en la figura 4D se denomina como una configuración T-2, ya que un objeto (como un proyectil) tendría que atravesar por lo menos dos celdas sin importar por qué faz de la barrera golpearía. Para facilitar la implementación, el procedimiento de fabricación real se ve afectada cuando las hojas de la tela balística están orientadas en una relación substancialmente paralela, es decir, no distendida en cualquier forma particular, como la forma de diamante de las figuras 4A-4D. Las figuras 3A-3B muestra una disposición T-3 (seis filas de celdas, que requiere que un objeto atraviese al menos tres celdas sin importar la faz de la barrera por la cual golpee) y T-4 (ocho filas de celdas, que requiere que un objeto atraviese al menos cuatro celdas sin importar la faz de la barrera por la cual golpee), respectivamente.

Será ahora evidente para un experto en la técnica que se pueden añadir más celdas y filas y que las dimensiones del conjunto resultante se pueden manipular para conseguir un tamaño y/o forma deseadas. También hay que señalar que, si bien las figuras 4A-4D ilustran una celda en forma de diamante, otras configuraciones de celdas están dentro del alcance de la invención, como celdas triangulares o rectangulares. Disposiciones de barrera alternativas se pueden crear al variar el tamaño y los puntos de acoplamiento de las hojas de tela balística usadas para fabricar la barrera o al cortar/conformar configuraciones de barrera estándares con, por ejemplo, una herramienta de corte. Además, la forma de la celda puede distorsionarse conforme una celda se rellena con material de relleno, especialmente si la celda está en el perímetro de la barrera. Así, una celda exterior en forma de diamante en realidad puede tener una curvatura significativa después que la celda se ha llenado. Esta distorsión no compromete la eficacia de la presente invención y es un artefacto del procedimiento de rellenado/llenado.

Preferiblemente, las hojas exteriores 18 y 26 tendrían una altura mayor que las hojas interiores 20, 22 y 24. Esta relación se presenta claramente en la figura 9. En una modalidad preferida, las hojas exteriores 18 y 26 tienen una altura de sesenta centímetros, mientras que las hojas interiores 20, 22, y 24 tienen una altura de cincuenta centímetros. Después del montaje, esta diferencia de altura ofrece un faldón 32 o miembro de conexión 32 alrededor de todo el perímetro de la capa.

Aunque la modalidad preferida de la presente invención utiliza múltiples hojas de tela, también podrían hacerse estructuras de celdas similares a partir de una hoja continua de tela balística. Esto podría lograrse al doblar la tela balística una y otra vez sobre sí misma y al unir los segmentos opuestos en intervalos predeterminados.

La barrera balística de la presente invención está dotada de la capacidad de dispersar y atenuar eficazmente la presión u ondas de explosión debido a la disposición celular interconectada de las capas y las características elásticas del material de tela balística utilizada en el proceso de fabricación. Como se menciona en la sección de los antecedentes de la invención, dispersar y atenuar las ondas de presión reduce significativamente los efectos destructivos de un proyectil o la explosión que actúa sobre la barrera. También debe observarse que en las modalidades preferidas de la presente invención, la estructura celular desviada horizontalmente inherente en el procedimiento de fabricación antes descrito provee una barrera que presenta una parte frontal uniforme contra ataques con balas. Específicamente, las modalidades preferidas de la barrera se fabricarán de tal manera que cualquier onda expansiva o proyectil debe romper el mismo número de celdas para comprometer la barrera a pesar de dónde suceda el impacto (por supuesto, dependiendo de la trayectoria del impacto/explosión, pueden involucrarse más celdas). Proporcionar una parte frontal uniforme extrema las capacidades protectoras de la barrera mientras disminuye el tamaño y peso de la barrera (preocupación crucial para la portabilidad).

Por ejemplo, una modalidad preferida ilustrada en la figura 4D muestra una barrera balística con una configuración T-2. Con tal una disposición celular, cualquier proyectil u onda expansiva tendría que superar los efectos de amortiguamiento de al menos dos celdas antes de que se pueda conferir cualquier daño importante a las personas u objetos protegidos detrás de la barrera. Este tipo de configuración provee un equilibrio ideal entre los atributos protectores y el peso/tamaño. Por ejemplo, dos unidades T-2, fabricadas de acuerdo con la presente invención, proporcionan una barrera de aproximadamente cinco metros de largo, un metro de ancho y m s de un metro de alto. Además, tal una barrera puede pesar dieciocho kilogramos o menos (no rellena) dependiendo del material utilizado-muy manejable para que una sola persona lo transporte, incluso a través de un terreno accidentado. De manera comparativa, si la barrera tuviera una disposición tal como se muestra en la figura 10 y se mencionara como una desviación de 2/3, no habría ventajas protectoras importantes comparado con T-2 ya que la desviación de 2/3 únicamente provee dos celdas por valor de protección a lo largo de las líneas definidas entre los puntos A y B. De este modo, el material adicional utilizado para construir la desviación de 2/3 hace la barrera más costosa, más voluminosa y más pesada con pocos beneficios sobre el T-2.

De manera deseable, una tela balística comprende las paredes celulares y más generalmente una capa 12 en su totalidad y ocupa un papel vital en el desempeño de la presente invención. La tela balística puede ser una red fibrosa tejida, de puntos o no tejida. La tela balística puede ser un material geotextil no tejido de polipropileno. En algunas modalidades, el geotextil comprende aproximadamente 60% a aproximadamente 80% de polipropileno y aproximadamente 20% a aproximadamente 40% de polietilieno. Sin embargo, en la modalidad preferida, el geotextil comprende completamente polipropileno (sin impurezas). Tal material es TYPAR, disponible en Fiberweb, Inc. de Oíd Hickory, Tennessee. TYPAR es una tela no tejida de alta resistencia elaborada utilizando fibras de poliolefina individuales altamente orientadas. De manera deseable, estas fibras se encuentran entre alrededor de tres y treinta Denier (una unidad de peso que indica la finura de los filamentos de fibra) e incluso de manera más deseable entre alrededor de ocho y veintidós Denier. Esta composición imbuiría el geotextil con resistencia a álcalis y ácidos de suelo que suceden naturalmente (de gran importancia si el material de relleno es tierra). Adicionalmente, el geotextil no se afectaría por bacterias u hongos. Ya que, en las mayoría de las aplicaciones, el geotextil se expondrá a la luz del sol y su radiación ultravioleta (UV) dañina, el geotextil puede estar hecho de fibras que contienen aditivos ultravioleta y antioxidantes o puede estar revestido con un revestimiento resistente a los rayos UV para mejorar la vida del material. Debido a que generalmente se desea que la barrera balística esté camuflada, el geotextil es receptivo a la pigmentación, coloración y teñido. Así, la presente invención prevé una barrera camuflada que reduce el espacio visual ocupado de la barrera. El patrón camuflado puede igualarse al entorno en el que la barrera se utilizará.

Ventajosamente, las celdas construidas de la manera antes descrita son lateralmente plegables. Considere que las celdas están formadas de una tela no rígida y que la formación de celdas únicamente es una consecuencia de la unión de las hojas de tela en ciertos puntos. Debido a que la tela es flexible y ninguna estructura rígida soporta la capa 12, la capa 12 puede plegarse, por ejemplo, al fomentar al unísono los vértices opuestos de una celda (en el contexto de celdas en forma de diamante) uno hacia a otro como se ilustra en la figura 5. Después de que la capa 12 se plegó lateralmente, también se puede manipular en un factor de forma diferente, por ejemplo, la capa 12 puede estar laminada o doblada en un factor de forma más dócil al transporte o almacenamiento, generalmente denominado como un espacio logístico ocupado bajo. En una modalidad preferida, la barrera tiene una relación de volumen, la relación de una barrera recta, rellena con aquella barrera plegada y empaquetada, de aproximadamente 40:1 a 100:1 , con las relaciones preferidas que varían de aproximadamente 70:1 a 100: 1.

Los sistemas celulares geotextiles son conocidos en la técnica, tales como los descritos por Roland en la Publicación francesa No. FR2824340 y Vignon et al en la Patente de E.U.A. No. 4,572,705. Además, los sistemas celulares geotextiles que tienen múltiples niveles también son conocidos. No obstante, los sistemas de múltiples niveles descritos en la técnica no proveen un mecanismo que permite el apilamiento vertical con material de relleno de partículas finas (como se utilizaría para rellenar una barrera balística en un desierto u otro entorno árido. La técnica antecedente enseña una primera capa con una primer área y una segunda capa apilada sobre la primera capa, la segunda capa tiene un área menor a la primer área. En esencia, el área de cada capa adicional se reduce o hunde para disminuir el escape del material de relleno de partículas a través de la interfaz del perímetro entre dos capas adyacentes al proporcionar una descarga en la cual el material de relleno pueda recolectarse - con lo cual crea una obstrucción para otro material de relleno que intenta dejar la barrera. De esta manera, para crear una estructura de múltiples capas que emplea material de relleno en partículas, la técnica antecedente debe utilizar una disposición piramidal (una configuración piramidal ejemplar se muestra en la figura 7.) Sin embargo, no se desea esto por muchas razones. Tal razón es que se debe gastar tiempo adicional, esfuerzo y material para construir una pared que tiene un espacio ocupado 28 significativamente más grande que el espesor de la pared en la capa más alta 30, como se muestra en la figura 7. Se desearía tener una barrera balística con un espesor de pared uniforme para que la barrera pudiera erigirse rápidamente con esfuerzo y material mínimo. La presente invención cumple esta necesidad.

La barrera balística de la presente invención se puede escalar fácilmente a una barrera de múltiples capas al proporcionar una estructura que pueda acomodar numerosas capas apiladas verticalmente, como se muestra en la figura 2, sin recurrir al diseño piramidal de la técnica antecedente. Además, la presente invención provee estas habilidades incluso con material de relleno en partículas finas. No obstante, si surge una necesidad específica de una barrera verticalmente escalonada, la presente invención puede configurarse fácilmente en tal una topología.

Con respecto ahora a la figura 8, la barrera 10 incluye un borde integral 32 o miembro de conexión 32, aunque en algunas modalidades el borde 32 puede ser un componente distinto unido de manera separada a la barrera 10. Preferiblemente, el borde 32 comprende la misma tela balística que la barrera 10 y resulta de la diferencia en altura entre las hojas exteriores e interiores de la tela balística utilizada de la capa, como se detalló anteriormente.

La capa 12 tiene un cuerpo 44 o un cuerpo base 44 definido entre un lado superior 50 y un lado inferior 52, como se muestra en la figura 8. El cuerpo 44 principalmente está formado por paredes celulares, que a su vez, se crean mientras las hojas de tela balística se fijan juntas. La altura del cuerpo 44 se correlaciona directamente con el ancho del material de tela balística utilizado para fabricar la capa, en este caso la capa 12. En una modalidad, el borde 32 está unido al lado superior 50 de la capa 12 cerca del perímetro 34 de tal manera que el borde 32 se extiende más allá del cuerpo 44 de la capa 12. El perímetro 34 o primer reborde del perímetro o primera periferia 34, puede también describirse como la porción externa de cada pared de celda no acoplada a otra celda dentro de la misma capa (aunque en algunas modalidades el borde 32 también puede estar acoplado a las celdas interiores o paredes internas del conjunto.) De manera deseable, las celdas 14 tienen extremos abiertos para facilitar el empaquetado de las celdas 14 con material de relleno, y después, desempacar las celdas 14. Si también se prevé que las celdas 14 pueden tener una cubierta 112 (como se muestra en la figura 6 unida a la capa 114) unida de manera que se pueda plegar al cuerpo 44 cerca del lado superior 50 para que la cubierta puede doblarse a la mitad y fijar el material de relleno en las celdas 14. También puede estar unida una cubierta a cualquier capa posteriormente apilada en la parte superior de la capa 12 para cumplir el mismo propósito, es decir, fijar el material de relleno.

La figura 8 también muestra una segunda capa 62, también mencionada como un segundo conjunto 62 o capa de expansión 62 formada en una manera similar a aquella de la capa 12. La capa 62 tiene un cuerpo de expansión 70 definido entre un lado inferior 68 con un perímetro inferior 66 o una segunda porción de reborde de perímetro o periferia 66 y un lado superior 72. Así, cuando la capa 62 está apilada sobre la parte superior de la capa 12, el borde 32 traslapará el perímetro inferior 66 de la capa 62 o, de otra manera dicho, el borde 32 se extiende sobre una porción del cuerpo 70 de la capa 62, como se indica en la figura 8. Después de que la capa 62 se colocó sobre la capa 12, el borde 32 entonces puede acoplarse con la capa 62 para formar un sello entre las dos capas 12 y 62 para que el material de relleno no pueda escapar a través de la interfaz entre las capas 12 y 62. Sin embargo, el borde 32 no necesita acoplarse mecánicamente a la capa 62 para ser eficaz. No obstante, el acoplamiento entre las dos capas 12 y 62 y la colocación resultante del borde 32 cerca del perímetro de la capa 62 sirve para impedir que el material de relleno se escape de la interfaz capa-a-capa.

Aunque la barrera balística 10 de la presente invención descrita en el borde 32 inicialmente unida a la capa inferior 12, la invención no está tan limitada. También será fácilmente evidente para el experto en la técnica que el borde 32 podría fijarse o ser integral a la capa 62 más que a la capa 12. En esta modalidad, el borde 32 puede estar cerca del perímetro inferior 66. Además, como se mencionó anteriormente, el borde 32 podría ser un componente separados y colocarse y fijarse a las capas 12 y 62 después de que estuvieron apiladas. En tal configuración, el borde 32 podría preferiblemente estar unido a las capas 12 y 62 por medio de sujetador, tal como un remache, (si no es integral a una de las capas como en la modalidad preferida); sin embargo, el borde 32 también puede unirse por medio del engrapado, encintado, recortado, cosido, adhesivos o similares.

Si el borde 32 no es integral con una de las capas, entonces la presente invención también prevé que el borde 32 pueda acoplarse a las superficies externas 36 o las superficies internas 38 de las dos capas 12 y 62; específicamente, superficies externas e internas 36 y 38 de la primera y segunda porciones de reborde del perímetro 34 y 66. Además, al variar la altura y/o colocación del borde 32, la cantidad de capas de recubrimiento traslapadas 12 y 62 puede controlarse. Al proveer más traslape puede aumentar la rigidez de la barrera balística 10 aunque a expensas de requerir más material.

Además de proveer un mecanismo para evitar que el material de relleno escape, el borde 32 también funciona para reforzar la barrera de múltiples capas, como se mencionó brevemente, al proveer una superficie exterior que no tiene discontinuidades importantes o por lo menos reduciendo el número potencial de puntos de falla estructura.

La barrera balística 10 también puede tener una brida de estabilización 82 conectada al perímetro inferior de la capa 12 y que se extiende lejos de la capa 12 como se muestra en la figura 6. La brida de estabilización 82 puede estar apilada, o de otra manera fija al terreno circundante, para proveer estabilidad a la barrera 10 contra los movimientos laterales, tales como aquellos causados por los vientos u otros factores externos. La brida de estabilización 82 también puede resultar de invertir una capa para que el borde 32 esté cerca de la tierra; sin embargo, la brida de estabilización 82 también puede ser un componente separado y utilizado en conjunto con una capa no invertida que tiene un borde 32.

La figura 2 muestra una modalidad de la presente invención que tiene una cubierta protectora 104 acoplada a la barrera balística 10, particularmente a la primera capa 12 o una porción de la primera capa 12. De manera deseable, la cubierta protectora 104 está hecha de una tela geotextil que permite que la cubierta 104 sea duradera y flexible. En una modalidad preferida, la cubierta protectora 104 tiene una altura mayor a la altura combinada de la primera y segunda capas 12 y 62. Incluso más preferiblemente, la cubierta protectora 104 se mide para permitir que envuelva la barrera 10 completa, con lo cual evita que el material de relleno de la barrera 10. La porción de la cubierta 104 que no está unida inicialmente a la capa 12 puede extraerse de la barrera 10 y después se fija a otra porción de la barrera 10 por medio de sujetadores mecánicos. La cubierta protectora 104 puede ser integral a la capa 12 o puede ser un componente separado que está fijo a la capa 12 o al área cerca de la capa. Tal cubierta puede ser vital para evitar que el material de relleno se expulse o elimine de la barrera 10 durante el impacto, explosión o como un resultado de vientos altos.

Aunque se ha mencionado una barrera balística que tiene dos capas, es obvio para el experto en la técnica que la invención puede extenderse para erigir una barrera con tres o más capas.

Todas las patentes, solicitudes de patente y publicaciones referidas en la presente están incorporadas a manera de referencia.

De esta manera, aunque se han descrito modalidades de la presente invención de una barrera balística nueva y útil, no se pretende que tales referencias se construyan como limitaciones al alcance de esta invención excepto como se estableció en las siguientes reivindicaciones.

Claims (26)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1. Una pared de despliegue rápido que comprende: una primera pluralidad de celdas desviadas horizontalmente, interconectadas, lateralmente plegable que define una primera capa, en donde la primera capa comprende una primera porción de reborde del perímetro; y una segunda pluralidad de celdas horizontalmente desviadas, interconectadas, lateralmente plegables que definen una segunda capa, en donde la segunda capa comprende una segunda porción de reborde del perímetro; y en donde la primera y segunda pluralidades de celdas comprenden una tela balística, y además donde una de la primera y segunda porciones de reborde del perímetro comprende un miembro de conexión acoplado de manera que se puede sellar a la otra de la primera y segunda porciones de reborde del perímetro para que el miembro de conexión cree un sello entre al menos una porción de las primera y segunda capas verticalmente apiladas. 2.- La pared de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el miembro de conexión es una tela balística. 3.- La pared de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la primera y segunda porciones de reborde del perímetro tienen una superficie interior y el miembro de conexión está acoplado a las superficies interiores de la primera y segunda porciones de reborde del perímetro. 4. - La pared de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la primera y segunda porciones de reborde del perímetro tienen una superficie interior y el miembro de conexión está acoplado a las superficies interiores de la primera y segunda porciones de reborde del perímetro. 5. - La pared de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la primera pluralidad de celdas está formada a partir de más de una hoja de tela balística. 6. - La pared de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la primera pluralidad de celdas comprende una hoja exterior de tela balística que tiene una segunda altura menor a la primera altura. 7.- La pared de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente una cubierta protectora no rígida acoplada a la primera capa, en donde la primera capa y la segunda capa tienen una altura y la cubierta tiene una altura mayor a la altura combinada de la primera y segunda capas. 8.- La pared de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la tela balística es un material geotextil. 9.- Una barrera balística que comprende: un primer conjunto alveolar que comprende una primera pluralidad de celdas abiertas y una primera periferia con una superficie exterior, en donde el primer conjunto es lateralmente plegable y la primera pluralidad de celdas comprende una tela balística; un segundo conjunto alveolar que comprende una segunda pluralidad de celdas abiertas y una segunda periferia con una superficie 5 exterior, en donde el segundo conjunto es lateralmente plegable y la segunda pluralidad de celdas comprende una tela balística; y un borde acoplado entre la superficie exterior de la primera periferia y la superficie exterior de la segunda periferia. 10. - La barrera de conformidad con la reivindicación 9, • 10 caracterizada además porque la primera pluralidad de celdas está formada a partir de múltiples piezas de tela balística y la segunda pluralidad de celdas está formada a partir de múltiples piezas de tela balística. 11. - La barrera de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque cada una de las múltiples piezas de tela 15 balística que forma la primera y segunda pluralidades de celdas tiene una altura y al menos dos de las múltiples piezas de la tela balística tienen diferentes alturas. 12. - La barrera de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque comprende adicionalmente una cubierta 20 protectora acoplada de manera que se puede doblar al primer conjunto alveolar, el primer conjunto tiene una altura y la cubierta tiene una altura mayor a la altura del primer conjunto. 13. - La barrera de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque el borde está comprendido de tela balística. 14. - La barrera de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque el borde es integral a la primera periferia. 5 15.- La barrera de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada además porque el borde está acoplado a la segunda periferia por medio de sujetadores mecánicos. 16.- La barrera de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque la tela balística comprende un material geotextil. • 10 17.- Una barrera balística portátil que comprende: una capa base que comprende una primera pluralidad de celdas horizontalmente escalonadas, que se pueden plegar formada de múltiples hojas de tela balística; en donde la capa base tiene un lado superior con un perímetro superior, un lado inferior distal al lado superior, un cuerpo base definido entre 15 ellos, y en donde adicionalmente la capa base comprende un miembro de conexión unido al cuerpo base cerca del perímetro superior y se proyecta hacia afuera más allá del cuerpo base lejos del lado inferior; y una capa de expansión que comprende una segunda pluralidad de celdas horizontalmente escalonadas, plegable formada de múltiples hojas de tela balística, en donde 20 la capa de expansión tiene un lado inferior con un perímetro inferior, un lado superior opuesto al lado inferior, y un cuerpo de expansión definido entre ellos, y en donde adicionalmente el lado inferior de la capa de expansión acopla el lado superior de la capa base y el miembro de conexión traslapa y acopla el cuerpo de expansión cerca del perímetro inferior. 18.- La pared de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque el miembro de conexión es una tela balística. 19.- La barrera portátil de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque cada una de las múltiples hojas de tela balística que forma las celdas de la capa base tiene una altura y al menos dos de las hojas tiene diferentes alturas. 20. - La barrera portátil de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque el lado inferior de la capa base comprende un perímetro inferior, opuesto al perímetro superior con la brida de estabilización que se extiende lejos de la capa base. 21. - La barrera portátil de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque las múltiples hojas que forman la capa base están sujetas unas a otras mecánicamente. 22. - La barrera portátil de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque la capa de expansión comprende una cubierta que se puede doblar unida al cuerpo de expansión cerca del lado superior. 23.- La barrera portátil de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque la capa base tiene un patrón camuflado. 24. - La barrera portátil de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque la capa de expansión tiene un patrón camuflado. 25. - La barrera portátil de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque la capa base y la capa de expansión tienen patrones camuflados. 26. - La barrera portátil de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque la tela balística comprende un material geotextil.