Dispositif de protection pour le confinement d'objets explosifs ou suspectés comme tels
La présente invention concerne un dispositif de protection pour le confinement d'objets explosifs ou suspectés comme tels, du type apte à atténuer les dégâts provoqués par l'explosion d'un objet ou engin explosif.
La protection des personnes physiques contre les engins ou les objets explosifs déposés dans les lieux publics passe généralement par l'évacuation des personnes.
Cependant, lorsqu'un engin explosif est découvert dans la cabine d'un avion, et si l'avion est en vol, il est impossible de faire évacuer l'avion immédiatement par les passagers. Il est alors avantageux de pouvoir protéger les passagers et l'avion des conséquences d'une explosion, en attendant l'atterrissage et l'intervention des personnes de déminage qualifiées.
La présente invention a pour objet un dispositif de protection pour le confinement d'objets explosifs ou suspectés comme tels permettant d'isoler un engin explosif ou suspecté comme tel et apte à atténuer l'effet de souffle d'un engin explosif et à contenir les projectiles engendrés lors de l'explosion.
La présente invention concerne également un dispositif de protection d'encombrement faible, pouvant être mis en place facilement et rapidement, et protégeant les occupants d'un avion, ainsi que la carlingue d'un avion, afin d'éviter une détérioration de ce dernier.
Un tel dispositif de protection pour le confinement d'objets explosifs ou suspectés comme tels comprend un tapis et une cloche, le tapis et la cloche étant chacun formés à partir de feuilles de matériau pare-éclats, la cloche étant destinée à être posée sur le tapis en recouvrant un objet suspect posé sur le tapis, le tapis comprenant en outre des moyens pour absorber de l'énergie dégagée par l'effet de souffle d'une explosion.
L'objet suspect posé sur le tapis et recouvert par la cloche est isolé et confiné entre la cloche et le tapis. La cloche et le tapis en matériau pare-éclats empêchent la propagation de projectiles formés suite à l'explosion de l'objet. Par ailleurs, les principaux dégâts causés par un objet explosif le sont par l'onde de choc ou effet de souffle résultant de son explosion. La cloche et le tapis du dispositif de protection permettent d'absorber en grande partie l' énergie produite par l'effet de souffle par dissipation de cette énergie.
Le tapis en matériau pare-éclat protège le plancher des projectiles. Néanmoins, les forces développées sur le tapis par l'effet de souffle dû à l'explosion sont importantes et localisées, de sorte qu'il existe un risque qu'un plancher soit endommagé par l' effet de souffle à travers un tapis en matériau pare-éclat. Les moyens pour absorber de l'énergie prévus dans le tapis permettent d' absorber de l' énergie produite par des forces créées sur le tapis par un effet de souffle pour protéger un plancher.
Dans un mode de réalisation, le tapis comprend des éléments intermédiaires aptes à se déformer en dissipant de l'énergie. Les éléments intermédiaires se déforment sous l'effet des forces développées par l'effet de souffle sur le tapis et auxquelles ils sont soumis.
Dans un mode de réalisation, un élément d' absorption peut être prévu sous la forme d'un amortisseur déformable définissant un volume intérieur contenant un fluide. L' amortisseur rempli de fluide, lorsqu'il est soumis à un effort d'écrasement important appliqué brutalement, dissipe de l'énergie par déformation de ses parois ainsi que par compression du fluide. Si la déformation se poursuit, la dissipation d'énergie se fait également par rupture des parois et évacuation du fluide contenu dans l' amortisseur. L' amortisseur peut être fermé pour que le fluide ne puisse s'échapper qu' avec une rupture de l' amortisseur. On peut prévoir un amortisseur muni d'une ouverture pour une dissipation d'énergie par évacuation du liquide dès le
commencement de la déformation de l' amortisseur. Le fluide peut être liquide ou gazeux, comme de l' air.
Pour améliorer une absorption d'énergie en conservant une compacité du dispositif, ce dernier peut comprendre un premier amortisseur et au moins un second amortisseur de dimensions inférieures et imbriqué dans le premier amortisseur.
Dans un mode de mise en œuvre, un élément d' absorption comprend au moins un tuyau enroulé définissant un volume contenant un fluide. Le tuyau enroulé forme un amortisseur présentant une surface importante. En outre, le tuyau enroulé présente de nombreuses parois en comparaison du volume total de fluide contenu, de sorte qu' une dissipation d' énergie par déformation des parois est augmentée.
Un tuyau peut avantageusement être fermé à ses extrémités.
Dans un mode de réalisation, le tapis comprend dans un espace intermédiaire une forme ou garniture en mousse.
Dans un mode de réalisation, le tapis comprend une zone de répartition d'efforts située entre une surface supérieure du tapis et des éléments de dissipation d'énergie. La zone de répartition d'efforts peut se présenter sous la forme d'une plaque rigide, par exemple constituée d'une grande épaisseur de matériau pare-éclats. La répartition des efforts permet une répartition de la force ponctuelle développée par l'effet de souffle de l'explosion sur l' ensemble des éléments d' absorption d' énergie.
De façon avantageuse, on prévoit de moyens de fixation mutuelle entre le tapis et la cloche permettant de relier la cloche au tapis une fois que l'objet a été disposé sur le tapis et recouvert par la cloche. Ainsi, en cas d'explosion, la cloche, malgré les efforts de soulèvement exercés sur elle par l'effet de souffle, est retenue sur le tapis. Ceci améliore la protection vis-à-vis d'une projection d' éclats et permet d' absorber l'énergie de l' effet de souffle. Pour ce faire, on pourra prévoir des sangles et des crochets prévus sur la cloche et le tapis pour un maintien mutuel de la cloche et du tapis.
Pour améliorer encore une protection fournie par le dispositif de protection, on pourra prévoir au moins un conteneur en matériau pare-éclats, pouvant être fermé, et prévu pour recevoir l'objet suspect et pour être disposé sur le tapis et recouvert par la cloche. Ainsi, l'effet de souffle produit par un objet explosif disposé dans le conteneur puis confiné entre le tapis et la cloche développera d'abord des efforts sur le conteneur, ce qui permettra une première absorption d'énergie avant que l'effet de souffle ne se propage ou provoque un déchirement du conteneur et ne développe des efforts sur la cloche. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de protection selon un aspect de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe d'éléments d'absorption d'énergie selon un aspect de l'invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe d'éléments d'absorption selon la figure 2 à l'état déformé; - la figure 4 est une vue en coupe selon 4/4 du dispositif selon la figure 1 muni d' éléments d'absorption selon la figure 2 ;
- la figure 5 est une vue en coupe d'une variante d'un élément d'absorption selon la figure 2 ;
- la figure 6 est une vue schématique d'ensemble d'un conteneur intermédiaire selon un aspect de l'invention; et
- la figure 7 est une vue schématique d'ensemble d'un autre conteneur intermédiaire.
Le dispositif de protection conforme à l'invention est constitué essentiellement d'une cloche 1 et d'un tapis 2 visibles sur la figure 1. La cloche 1 est destinée à être posée sur le tapis 2 et solidarisée de façon amovible sur celui-ci en recouvrant un objet suspect 3.
Sur la figure 1 , un tapis 2 est formé à partir d'une couche supérieure 4 et une couche inférieure 5 constituées de matériau pare-
éclats. A l' état initial, les couches supérieure 4 et inférieure 5 présentent une forme générale sensiblement ovale, la couche supérieure 4 étant de dimensions inférieures à la couche inférieure 5. Les couches supérieures 4 et inférieures 5 sont reliées par leurs bords périphériques 6, de sorte que l' on obtient un tapis 2 présentant une collerette périphérique 7 relevées s'étendant sensiblement verticalement vers le haut en entourant la surface supérieure de la couche supérieure 4 du tapis 2. On obtient également un espace intermédiaire 8 défini entre les parties centrales des couches supérieure 4 et inférieure 5 du tapis 2.
Dans une zone centrale de l'espace intermédiaire 8 est disposée une plaque de répartition d'efforts 9 située juste en dessous de la couche supérieure 4. La plaque de répartition 9 peut être formée de matériau pare-éclats. Dans la zone centrale de l' espace intermédiaire 8, et sous la plaque de répartition 9, sont disposés des éléments principaux d'absorption d'énergie 10 qui seront mieux détaillés par la suite. Une forme en mousse 11 monobloc et munie d'un trou central est disposée dans l'espace intermédiaire 8 en entourant la plaque de répartition 9 et les éléments d'absorption 10. La forme en mousse 11 constitue un élément secondaire d' absorption.
Le tapis 2 comprend encore des sangles 12 dont deux sont visibles, et présentant une extrémité fixée sur la collerette 7 du tapis 2 et une extrémité libre opposée 13 prévue avec des moyens de fixation aptes à coopérer avec des crochets, par exemple sous la forme d'une boucle.
La cloche 1 est constituée notamment de matériau pare-éclats et est obtenue par pliage et fixation de panneaux d'un patron. La cloche 1 peut être renforcée par tout moyen approprié, telle que des sangles entourant la cloche 1 et fixées sur celle-ci pour augmenter sa résistance aux efforts internes. Les panneaux du patron en matériau pare-éclats sont prévus pour permettre une résistance de la cloche 1 à une explosion, notamment avec des recouvrements pour éviter la
formation de zones faibles non résistantes au passage d'éclats. La cloche 1 est munie d'un moyen de préhension sous la forme d'une poignée 14 et de moyens d'accrochage sous la forme de crochets 15 disposés sur le dessus de la cloche 1. Tel que représenté sur la figure 1, l'objet 3 est disposé sur la surface supérieure de la couche supérieure 4 du tapis 2 destiné à recevoir l'objet 3, et l'objet 3 est recouvert par la cloche 1. L'objet 3 est disposé sur la portion centrale du tapis 2. Les sangles 12 du tapis 2 sont accrochées par leurs extrémités aux crochets 15 de la cloche 1. En cas d'explosion de l'objet 3, l'effet de souffle se propage et développe des efforts, symbolisé par des flèches, sur les obstacles que l'effet de souffle rencontre.
L' effet de souffle atteint le tapis 3 et développe des efforts verticaux importants d'écrasement du tapis 3 (flèche FI). La plaque de répartition 9 répartit les efforts localisés sur l'ensemble de sa surface, et donc sur l'ensemble de la surface des éléments d'absorption 10. Les éléments d'absorption 10 absorbent l'énergie des forces s'appliquant sur le tapis 2 en se déformant pour éviter une détérioration d' un plancher à travers le tapis 2. La mousse 11 fournit une protection pour les zones entourant la partie centrale en absorbant également une partie de l'énergie d' écrasement du tapis 2. La zone périphérique nécessite une absorption d'énergie moindre car l'énergie est principalement localisée au centre du tapis. L'effet de souffle se propageant horizontalement et verticalement vers le haut rencontre les parois de la cloche 1 et développe des efforts (flèches 3 à 4). Les efforts latéraux horizontaux sont contenus par la cloche 1 elle-même, du fait de sa forme et de sa résistance aux efforts qui s' appliquent sur ses parois intérieures. Les efforts dirigés verticalement vers le haut et développés par l'effet de souffle sur la cloche 1 sollicitent un soulèvement de la cloche. Néanmoins, la cloche 1 est retenue par les sangles 12 et les crochets 15, de sorte que l'effet de souffle se propageant verticalement vers le
haut est confiné. En cas de propagations d'une portion non absorbée de l'effet de souffle horizontalement, suite à la rupture de la cloche 1 ou par propagation entre la cloche 1 et le tapis, la collerette 7 du tapis 2 permet d' atténuer une telle propagation horizontale. La collerette 7 constitue une sécurité supplémentaire.
Sur la figure 2, des éléments d'absorption 10 ou amortisseurs se présentent sous la forme d'enroulements de tuyaux 16. Dans le mode de réalisation décrit, deux tuyaux 16 sont enroulés et empilés l'un sur l'autre. L'enroulement des tuyaux 16 est mieux visible sur la figure 4. On peut prévoir que les tuyaux 16 seront maintenus en position enroulée à l'aide de moyens de fixation, telle qu'une bride souple. Avantageusement, les tuyaux 16 sont remplis d'air et fermés à leurs extrémités.
Comme cela est représenté sur la figure 3 par des flèches F5, lorsque des efforts sont appliqués sur une plaque de répartition 9, les éléments d'absorption 10 situés sous la plaque de répartition 9 sont écrasés. Le tuyau 16 est écrasé et ses parois sont déformées. L'énergie de l'explosion est absorbée par déformation des parois du tuyau 16. On notera qu'un enroulement de tuyaux permet d' augmenter les parois intermédiaire aptes à absorber l' énergie des efforts verticaux.
En outre, l'énergie est également absorbée par compression de l'air emprisonné dans le tuyau 16. Si l'écrasement des tuyaux 16 se poursuit, il peut aboutir à un déchirement des parois tuyaux 16. Dans ce cas, de l'énergie est également absorbée lors du déchirement des tuyaux 16. En outre, lorsque les tuyaux sont percés, l'air peut s'échapper par les ouvertures. De l'énergie est encore dissipée par évacuation de l'air emprisonné dans les tuyaux 16.
Sur la figure 4, décrite en conservant les références utilisées pour les figures précédentes, on peut voir l'espace intermédiaire 8 du tapis 2, un tuyau 16 formant élément d'absorption enroulé et disposé dans l'espace intermédiaire 8 dans une zone centrale, et la forme de mousse 11 disposé dans l'espace intermédiaire 8 en entourant le tuyau
S
16. On a également représenté en pointillé la la position des bords inférieurs de la cloche 1 (fig. 1).
Sur la figure 5 , des éléments d'absorption 10 se présentent sous la forme de deux enroulements de tuyaux 16 superposés, lesdits tuyaux 16 présentant un premier diamètre. Des seconds tuyaux 17 de diamètre inférieur au diamètre des premiers tuyaux 16 sont insérés dans les tuyaux 16. Les tuyaux 17 sont également fermés à leur extrémité pour emprisonner de l'air. Ainsi, lors de l'application d'un effort d'écrasement sur le tapis 2, l'énergie sera dissipée dans un premier temps par déformation des tuyaux 16 puis déformation des tuyaux 17.
L'énergie est également absorbée par compression de l'air compris à la fois dans les tuyaux 16 et 17, rupture des parois de tuyaux 16 et 17 et échappement de l'air compris dans les tuyaux 16 et 17. Ainsi, cet agencement de tuyaux imbriqués les uns dans les autres permet d'augmenter encore l'énergie pouvant être absorbée par les éléments d'absorption 10.
Un tuyau peut être constitué d'un matériau quelconque permettant une absorption d'énergie. On peut prévoir des tuyaux métalliques. Pour des raisons de poids et de facilité d'utilisation du dispositif de protection, on pourra prévoir un tuyau en matière plastique, éventuellement renforcée avec une trame métallique.
Sur la figure 6, décrite en conservant les références utilisées pour les figures précédentes, est représenté un conteneur intermédiaire 18 pouvant être utilisé pour disposer à l'intérieur dudit conteneur 18 un objet suspect avant de disposer le conteneur 18 sur le tapis et de le recouvrir par la cloche 1. Cela est visible sur la figure 1, où on a représenté en pointillés un conteneur 18 entourant l'objet suspect 3.
En revenant à la figure 6, le conteneur 18 peut se présenter sous la forme d'une poche en matériau pare-éclats 19 et présentant un rabat de fermeture 20 muni de moyens de fermeture 21 aptes à coopérer avec des moyens de fermeture 22 correspondants, les moyens de fermeture pouvant être du type à boucles et crochets.
Lorsque l'objet est disposé dans le conteneur, en cas d'explosion de l'objet, le conteneur permet d'absorber de l'énergie de l'effet de souffle de l'explosion, avant que l'effet de souffle n'atteigne la cloche. Pour des petits objets, on pourra prévoir un conteneur tel que représenté sur la figure 7 et prévu sous la forme d'un tiroir 23 de forme parallélépipédique et ouvert sur un côté et pouvant être inséré dans un manchon 24 en coulissant.
Grâce à l'invention, on obtient un dispositif de protection pour le confinement d'objets explosifs ou suspectés comme tels permettant d'absorber l'énergie produite par l'effet de souffle de l'explosion dans toutes les directions. Le dispositif comprenant un tapis et une cloche permet de protéger à la fois le sol ainsi que tout l'espace environnant l'objet confiné. Les moyens de fixation mutuelle entre le tapis et la cloche permettent d'éviter un soulèvement de la cloche par rapport au tapis lors d'une explosion pour dissiper de l'énergie. En outre, le tapis comprend des moyens d'absorption d'énergie permettant d'éviter que l'énergie produite par l'explosion et localisée sur le tapis ne provoque la détérioration du plancher sur lequel le tapis repose notamment dans le cas où le dispositif de protection est utilisé dans un engin de transport tel qu'un avion.