WO2019063684A1 - Brique de protection balistique, structure en briques et procédé de réalisation - Google Patents

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WO2019063684A1
WO2019063684A1 PCT/EP2018/076245 EP2018076245W WO2019063684A1 WO 2019063684 A1 WO2019063684 A1 WO 2019063684A1 EP 2018076245 W EP2018076245 W EP 2018076245W WO 2019063684 A1 WO2019063684 A1 WO 2019063684A1
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WO
WIPO (PCT)
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wall
housing
walls
ballistic
elementary
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/076245
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English (en)
Inventor
Michel ASTIÉ
Gilles TORMOS
Patrick Petit
Original Assignee
Innovation Contrôle Système - I.C.S.
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0442—Layered armour containing metal

Definitions

  • 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 method of producing such bricks and structures.
  • the field of the invention relates to the protection of structures capable of receiving projectiles of high kinetic energy, such as shooting ranges or specialized protection structures for training, the protection of buildings or houses, or the shielding of motor vehicles.
  • Such ballistic protection is generally provided by metal plates incorporating layers of rolled steel sheets, the plate being of sufficient thickness to slow down and absorb the projectiles.
  • the steel sheets consist of alloys comprising, besides carbon and iron, several metals (Mn, Si, Cr, Ti, Al, etc.) in proportions optimized to have a mechanical strength and a consolidation capacity, which induces a good distribution of the deformations during the reception of projectile impacts.
  • the ballistic plates or panels may incorporate or consist of technical ceramic and composite material, as described for example in US 8 documents. 551 598, FR 2 764 370 or FR 2 713 327.
  • the technical ceramic may consist of oxides of aluminum, magnesium or silicon, alumina hardened with zirconium, silicon carbide or nitride, carbide of boron, etc., and composite material may be based on glass fiber or aramid keviar® type.
  • a central stratum of honeycomb structured composite material may be incorporated, as illustrated by US 20070238379, or a free space may be provided between two multilayer protective panels bonded by glue dots, as recommended by US Pat. US 2010212486.
  • a front wall having an impact surface alternately formed peaks and valleys as disclosed in US 3,636,895.
  • the peaks and valleys extend horizontally and form angles preferably between 50 and 90 °.
  • the wall is made of aluminum and steel reinforcement elements, inserts or ribs, are integrated or combined at the top of the wall.
  • this type of wall is mounted remotely on a ceramic tile panel of alumina mounted on an aluminum anvil.
  • a vertical accordion metal front wall is disposed in front of a protective structure consisting of three panels granules deceleration and projectile arrest. The front wall aims to deflect the projectile and absorb some of its kinetic energy.
  • the ballistic armor of the document US 2016209178 consists of two ballistic walls front and bottom spaced and connected by one or two series of intermediate ballistic walls, inclined relative 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.
  • ballistic walls are connected by wire mesh windings.
  • the invention aims precisely to achieve an effective protective panel, easy to achieve, lightweight, limited thickness and able to adapt to the surfaces to be protected.
  • the invention provides for the use, in an elementary structure, of at least two protection plates inclined rearwardly with respect to the base of a projectile receiving end face, and combined with a thickness of material flexible able to absorb the residual kinetic energy of the projectiles.
  • the subject of the present invention is 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, a top wall. and a base wall.
  • This housing is divided into two parts on either side of a separation surface parallel to the main walls, a front part incorporating at least two parallel ballistic kinetic energy absorption plates of projectiles having a trajectory of impact on the front wall and a second rear part incorporating a flexible material for collecting these projectiles, this flexible material being expanded in the front portion to a rear face of the ballistic plate.
  • the ballistic plates are coupled to the base and upper walls by fixing means and are negatively inclined away from the front wall from the base wall to the upper wall.
  • the ballistic plates are inclined at an angle of between 0 and 25 °, preferably between 5 and 15 ° with respect to the main walls;
  • the fastening means solidarize at least one tab, formed by partially cutting the upper and lower walls of the housing, and an end edge of the ballistic plates;
  • the flexible material is a combination of a matrix of elastic material loaded with high-strength elements dispersed in the matrix, for example in the form of beads, chips, flakes or woven pieces;
  • the ballistic plates consist of a material chosen between a high-strength steel, a technical ceramic and a composite material, the plates being constituted by the same material or different materials;
  • the metal casing is made of an alloy of steel, aluminum, and / or titanium, and has an overall thickness of between 30 and 120 mm, a length of between 200 mm and 1 m and a height between 100 and 500 mm;
  • ballistic plates have a thickness of between 2 and 12 mm, a height of between 100 and 500 mm, a length of between 200 mm and 1 m, and are spaced apart by a distance of between 0.5 and 5 mm, whereas that the front portion of the housing has a thickness of between 10 and 50 mm and the rear portion between 20 and 70 mm; preferably, the rear portion has a thickness greater than the front portion to ensure the complete arrest of the projectiles;
  • the ballistic plates are two in number, a front plate and a back plate which respectively have a thickness of between 9 and 1 1 mm and between 5 and 8 mm;
  • the ballistic plates are three in number, a front plate, an intermediate plate and a back plate which have a thickness 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;
  • the two side walls have in cross section two identical stair profiles in translation, forming respectively at least one inner step and an outer step in the "front-rear" direction of the housing, these steps extending in the same plane defining a geometric separation surface between the two housing parts;
  • the housing consists of two front and rear half-boxes each having two half-side walls, the half-front housing having a half-side wall incorporating the outer step and a flat half-side wall, and the rear half-housing having a flat half-side wall and a half-side wall integrating the inner step, the inner and outer steps being provided at their ends with clipping means on the half flat walls facing each other.
  • 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.
  • the structure is a door comprising a frame, sleepers and elementary ballistic protection bricks defined above, each elementary brick being mounted in the frame, between two U-profile cross members, alone or in a juxtaposition to another elementary brick by interleaving their side walls;
  • the structure is a protective covering of a building facade consisting of adjacent elementary bricks in a compact configuration, in which two adjacent bricks are juxtaposed by interlocking their side walls in the form of complementary internal and external stair steps, elementary bricks being joined to the façade by an epoxy resin glue
  • the two side walls as well as the two upper and the base walls respectively have, in cross-section, staircase profiles respectively identical in translation, respectively forming at least one inner step and an outer step in the "front-rear" direction of the housing, these steps extending in the same plane defining the geometric separation surface between the two parts of the housing.
  • the invention also relates to a method of producing such an elemental ballistic protection brick. This method is implemented by the following steps:
  • a metal casing is at least partly pre-molded and has side walls forming identical profiles in internal and external stair steps;
  • the ballistic plates are arranged in a front portion of the housing limited by a separation surface defined by the plane of the steps at a predetermined negative inclination angle between 0 and 25 °, by fixing on a base wall of the housing and then on a upper wall of this front housing part, these walls being reported molding;
  • a flexible material for collecting projectiles is then introduced into the casing to fill a rear part of the casing, and
  • An upper wall of the rear portion is secured to the side walls and the upper wall of the front portion to close the housing.
  • the housing is mounted by clipping the side walls of two premolded metal half-housings 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 fixing means of the plates, and the attachment of the upper walls of the two parts to the side walls can be achieved by a selected technology between welding, gluing and clipping.
  • the term “superior” refers to an element of an object, for example a housing wall, extending above the other parts of this object in standard operating mode, by opposition to the terms “basic” or “inferior”.
  • the qualifiers “inside” and “outside” 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 parallelepipedic object in the standard use position, the housing in this case.
  • an extension for example a wall without taking into account its own thickness
  • main if its two dimensions are substantially greater, for example at least three times, the smallest of the dimensions of 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 principal faces of the case, or in a plane perpendicular to these principal faces, and “transversal” qualifies a plane perpendicular to a longitudinal direction.
  • Back and “background” describe a face or object located behind a face or a similar frontal object located upstream of the trajectory of a projectile.
  • FIGS. 5a to 5c are diagrammatic cross-sectional views illustrating the main steps of an exemplary embodiment of a ballistic protection brick according to the invention.
  • FIG. 6 a perspective view of a housing variant with four stair profiles.
  • FIG. 1 illustrates an example of ballistic protection brick 1 according to the invention, presented in transparency on this view.
  • This brick 1 comprises a steel casing 100 of generally parallelepiped shape.
  • This casing 100 comprises walls approximately 3 mm thick in the example, namely: two parallel rectangular main walls, a front wall 1 10 and a bottom wall 120, two side walls 130 and 140, an upper wall 150 and a base wall 160.
  • the housing 100 has, in this example, an overall thickness of 60 mm, a length of about 600 mm and a height of about 300 mm.
  • the housing is made of an aluminum or titanium alloy and has a thickness of between substantially 30 and 100 mm, a length of between substantially 200 mm and 1 m and a height between substantially 100 and 500 mm.
  • a rubber layer 170 of 10 mm thick covers the front wall 1 10 and is glued thereto to dampen the shock of the projectiles 2, on the front wall 1 10 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 1 10 and 120.
  • the front portion 101 incorporates three parallel plates 1 1, 12 and 13 level protection "ballistic protection” called ballistic plates, respectively a front plate 1 1, a plate intermediate 12 and a back plate 13.
  • ballistic plates 1 1 to 13 are intended to absorb the kinetic energy of projectiles 2 having an impact trajectory 2t on the front wall 1 10 which, on average, is perpendicular to this wall 1 10 .
  • the ballistic plates 1 1 to 13 are made of a single ceramic in this example, preferably boron carbide, of dimensions substantially equal to those of the main walls 1 10 and 120 and thicknesses respectively equal to 4 mm for the front plate 1 1, and 3 mm for the intermediate plate 12 and the rear plate 13. In addition, the ballistic plates 1 1 to 13 are spaced a distance equal to 1 mm.
  • the rear portion 102 incorporates 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 high strength elements dispersed in the matrix, river sand in the embodiment.
  • 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.
  • 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.
  • the common plane steps 103 and 104 defines the geometric separation surface Sp between the two parts 101 and 102 of the housing 100.
  • the housing 100 is more specifically constituted of two half-boxes 31 and 32, respectively front and rear, limiting the parts 101 and 102: the front half-housing 31 consists of the front wall 1 10 and two half side walls 131 and 141, the half-side wall 131 being flat and the half-side wall 141 integrating the outer step 104; and the rear half-housing 32 consists of the bottom wall 120 and two half-side walls 132 and 142, the side half-wall 132 incorporating the inner step 103 and the half-side wall 142 remaining flat.
  • Clips 33 and 34 are provided at the ends of the steps 103 and 104 to plug into notches 41 and 42 formed respectively in the flat side half-walls 131 and 142 opposite in the separation surface of the two housing parts.
  • the ballistic plates 1 1 to 13 of the brick 1 are fixed to the base walls 160 and 150 in a sloping manner. negative angle "A", that is to say that these plates 1 1 to 13 are inclined rearward away from the front wall 1 10 from the base wall 160 to the top wall 150.
  • the angle "A" is equal to 10 ° in this embodiment, but may vary between 0 (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 projectiles 2 normal trajectory on average to the front wall 1 10, because these projectiles 2 are struck by the ballistic plates 1 1 to 13 on their side 2c and not on their tip 2a.
  • the fixing of the ballistic plates 1 1 to 13 to the upper walls 150 and base 160 is made by gluing tabs 50 and 60, coming by partial cutting of these walls 150 and 160, and inclined at the angle "A" equal to 10 ° in the example.
  • FIG. 3a to 3c illustrate the mounting of an example of a door 200 (see Figure 3d) comprising elementary ballistic protection bricks 1 according to the invention.
  • One of the lateral door jambs 71 is positioned to receive upper cross members 7s and base 7b framing, as well as intermediate crosspieces 7i arranged parallel at a constant distance corresponding to the width of the elementary bricks 1.
  • the lateral uprights 71 and the cross members 7s, 7b and 7i have "U" profiles.
  • the sleepers 7s, 7b and 7i are secured to the lateral uprights 71 by bolting threaded tabs 8a and 8b between them, these legs respectively from the sleepers 7s, 7b, 7i and amounts of framing 71. Due to the internal positioning of the tabs 8b, the bolting is rendered inaccessible after the mounting of the door 200.
  • Rollers 9 are advantageously mounted on the upper face 70s of the upper crossbar 7s and on the lower face 70b of the base crossbar 7b to make the sliding door 200 along slides 72.
  • two elementary bricks 1 are mounted adjacent in the profiles of the crosspieces 7i, 7s and 7b, and juxtaposed by nesting their side walls in step 130 (see Figure 1) and 140.
  • the side walls 130 and 140 of two adjacent bricks are secured by gluing.
  • a single elementary brick 1 can be mounted between two crosspieces or more than two elementary bricks 1 depending on the dimensions of the bricks and the door to be made.
  • Figure 3d shows the door 200 once mounted with its frame 70 - having the lateral uprights 71, the upper 7s, 7b and 7i intermediate brackets 7 - for the elementary bricks 1 mounted adjacent two by two in this example.
  • the elementary bricks 1 may advantageously constitute a ballistic protective coating 300 on a facade 30, as illustrated by the partial perspective view of Figure 4.
  • the elementary bricks 1 are mounted in a configuration compact, composed of lines "L” or "L” of elementary bricks 1 contiguous one below the other.
  • the elementary bricks 1 are bonded to the facade 30 with the aid of an epoxy resin.
  • the elementary bricks 1 adjacent are, in each line "L", juxtaposed by interleaving their side walls 130 and 140 in the form of stairs respectively inner and outer (see Figure 1).
  • the elementary bricks 1 of two consecutive "L” and “L” lines are advantageously offset so that the "J" junctions between two adjacent elementary bricks 1 of a “L” line and the "J” junctions " of the consecutive line (upper or lower) "L” are shifted by one elementary half-brick 1.
  • Such an arrangement forms a particularly solid and robust assembly.
  • each elemental brick 1 can be implemented by following the main steps illustrated by the schematic cross-sectional views of Figures 5a to 5c.
  • a metal housing 100 is previously mounted by clipping side walls 130 and 140 of two premolded metal half-boxes 31 and 32 (see Figure 1), these side walls 130 and 140 forming identical profiles in steps inner 103 and outer 104, as described and illustrated previously.
  • the two front and rear half-housings 32 separated by the surface Sp each have an upper half-wall pre-bent 31s and 32s, respectively extending the front wall 1 10 and the wall 120.
  • the upper wall 31s and the base wall 160 are provided with plate fixing means, tabs 50 and 60, previously produced by partially cutting these walls 31s and 160 in the example, and oriented according to a negative inclination angle of 10 ° in this example.
  • the separation surface Sp of the two housing parts 101 and 102 also appears in this figure.
  • the fixing of the ballistic plates 1 1 to 13 is performed by gluing the tabs 50 and 60, then by poses successive lower edges of plate 1 1 i to 13i on the pre-glued tabs 60 of the bottom wall 160 of the housing 100.
  • the upper half-wall 31 is then folded (arrow F1) to secure the upper edges of wafer 1 1 s at 13s with pre - glued tabs 50.
  • the flexible projectile collection material 20 a latex loaded in the example - prepared here by a hot mixture of rubber milk and water and then spraying it in this mixture of sand. river - is introduced into the rear half-housing 32.
  • the rear housing portion 102 is thus filled with this laden latex 20 to extend over the entire face rear 13a of the rear ballistic plate 13 (and thus partially reach the front portion 101 due to the inclination of the plate 13, beyond the space defined by the rear portion 102).
  • the upper half-wall 32s of the rear half-housing 32 is then folded (arrow F2) and secured by gluing to the side walls 130 and 140 (see Figure 1) and the upper half-wall 31 s of the part frontal 101 to form the upper wall 150 (see Figure 1) and thus close the housing 100.
  • a rubber layer 170 is preferably secured to the front wall 1 10.
  • the housing may be integrally molded with or without an upper or base wall, these walls being in the latter case reported during assembly.
  • the upper wall may be integrally hinged or folded initially to form the two half walls 31s and 32s.
  • each brick may comprise a housing 100 'having in cross section a staircase profile also on each of the upper walls 150 and base 160 identical in translation, as illustrated by the references 150' and 160 ' from the perspective view of FIG. 6.
  • These stepped profiles on these walls 150 'and 160' also form internal steps 103 'and outer 104' in the "front-back" direction S1 of the housing 100 become 100 '.
  • These steps 103 ', 104' extending in the same plane as the steps 103, 104 to define the geometric separation surface SP between the two parts of the housing 100 '.
  • the presence of stepped profiles makes it possible to form reinforced brick structures in cohesion and consolidation.
  • the ballistic plate fastening means may be solder, screws, clips or the like and may secure at least one elongated hole formed in the upper and lower walls and projections formed on the edges of the corresponding end of the ballistic plates.
  • the elastic material of the flexible material may alternatively be a silicone gel, a cellulosic polymer, a foam of viscoelastic polyurethane, a thermoplastic elastomer or equivalent.
  • the high-strength elements may be alternately constituted by river or quarry sand, with silica, a composite material, a ceramic, an aromatic polyamide kevlar® type or equivalents.
  • the elementary bricks have dimensions adapted to its use depending on the environmental constraints. In combination, they may have identical or different lengths, especially at the ends of the lines of the coating formed by their combination.
  • the ballistic plates may have variable thicknesses, preferably between 2 and 12 mm or greater, adapted in particular to the number of plates per brick which is preferably equal to two or three, but may be higher in other variants .
  • the soundproofing layer and projectile retention priming 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.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

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 boitier (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).

Description

BRIQUE DE PROTECTION BALISTIQUE, STRUCTURES EN BRIQUES
ET PROCEDE DE REALISATION
DESCRIPTION
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.
[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.
[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.
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 keviar®. 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.
[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.
[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.
[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 keviar® sont maintenus ou solidarisés dans l'assemblage du côté de la feuille de fond.
[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. [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 (keviar®, 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.
[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.
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.
[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.
[0013] Selon des modes de réalisation préférés:
- les plaques balistiques sont inclinées d'un angle compris entre 0 et 25°, de préférence entre 5 et 15° par rapport aux parois principales;
- 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;
- 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 ;
- 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;
- 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;
- 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;
- les plaques balistiques sont au nombre de deux, une plaque frontale et une plaque arrière qui présentent respectivement une épaisseur comprise entre 9 et 1 1 mm et entre 5 et 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;
- 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;
- le boîtier est constitué de deux demi-boitiers frontal et arrière présentant chacun deux demi-parois latérales, le demi-boitier frontal ayant une demi-paroi latérale intégrant la marche extérieure et une demi-paroi latérale plane, et le demi-boitier 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.
[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.
[0015] Selon des modes de réalisation particuliers:
- 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;
- 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
- les deux parois latérales ainsi que respectivement les deux parois supérieure et de base présentent en section droite des profils en escalier respectivement 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 la surface de séparation géométrique entre les deux parties du boîtier.
[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:
- 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;
- 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;
- un matériau souple de recueil de projectiles est ensuite introduit dans le boîtier pour remplir une partie arrière de boîtier, et
- 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.
[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.
[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.
[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..
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 :
- la figure 1 , une vue en perspective d'un exemple brique de protection balistique élémentaire selon l'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 Ρτ de la 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; - la figure 4, une vue en perspective partielle d'un revêtement compact de briques élémentaires pour protéger une façade; - 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, et
- la figure 6, une vue en perspective d'une variante de boîtier comportant quatre profils en escalier.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
[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.
[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 1 10 et une paroi de fond 120, deux parois latérales 130 et 140, une paroi supérieure 150 et une paroi de base 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 1 10 et est collée à celle-ci pour insonoriser le choc des projectiles 2, sur la paroi frontale 1 10 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 1 10 et 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 1 1 , 12 et 13 de protection de niveau « protection balistique » dite plaques balistiques, respectivement une plaque frontale 1 1 , une plaque intermédiaire 12 et une plaque arrière 13. Ces plaques 1 1 à 13 sont destinées à absorber l'énergie cinétique de projectiles 2 ayant une trajectoire d'impact 2t sur la paroi frontale 1 10 qui, en moyenne, est perpendiculaire à cette paroi 1 10.
[0025] Les plaques balistiques 1 1 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 1 10 et 120 et d'épaisseurs respectivement égales à 4 mm pour la plaque frontale 1 1 , et 3 mm pour la plaque intermédiaire 12 et la plaque arrière 13. De plus, les plaques balistiques 1 1 à 13 sont espacées d'une distance égale à 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.
[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.
[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 1 10 et de deux demi-parois latérales 131 et 141 , la demi-paroi latérale 131 étant plane et la demi- paroi 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.
[0029] Comme cela apparaît plus distinctement sur la vue en coupe droite de la figure 2b selon le plan de coupe transversal Ρτ, les plaques balistiques 1 1 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 1 1 à 13 sont inclinées vers l'arrière en s'éloignant de la paroi frontale 1 10 depuis la paroi de base 160 jusqu'à la paroi supérieure 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 1 10, car ces projectiles 2 sont frappés par les plaques balistiques 1 1 à 13 sur leur flanc 2c et non sur leur pointe 2a.
[0031] La fixation des plaques balistiques 1 1 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.
[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 ».
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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 pré- pliée 31 s et 32s, prolongeant respectivement la paroi frontale 1 10 et la paroi de fond 120. La paroi supérieure 31 s 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 31 s 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.
[0042] Comme illustré par la figure 5b, les plaques balistiques 1 1 à
13 sont alors fixées dans la partie frontale 101 du boîtier 100, limitée par le demi- boitier frontal 31 et la surface de séparation Sp. La fixation des plaques balistiques 1 1 à 13 est effectuée par encollage des languettes 50 et 60, puis par poses successives des bords inférieurs de plaque 1 1 i à 13i sur les languettes préencollées 60 de la paroi de fond 160 du boîtier 100. La demi-paroi supérieure 31 s est ensuite rabattue (flèche F1 ) pour solidariser les bords supérieurs de plaquette 1 1 s à 13s aux languettes préencollées 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).
[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 31 s 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 1 10.
[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 31 s et 32s.
[0046] Dans une variante de réalisation, chaque brique peut comporter un boîtier 100' présentant en section droite un profil en escalier également sur chacune des parois supérieure 150 et de base 160 identique en translation, comme illustré par les références 150' et 160' de la vue en perspective de la figure 6. Ces profils en escalier sur ces parois 150' et 160' forment également des marche intérieure 103' et extérieure 104' dans le sens « frontal - arrière » S1 du boîtier 100 devenu 100'. Ces marches 103', 104' se prolongeant dans le même plan que les marches 103, 104 pour définir la surface de séparation géométrique SP entre les deux parties du boîtier 100'. La présence des profils en escalier permet de former des structures de briques renforcées en cohésion et consolidation.
[0047] 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 plaques balistiques.
[0048] 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.
[0049] 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.
[0050] 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.
[0051] 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.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Brique élémentaire de protection balistique (1 ) comportant un boîtier métallique (100) formé de deux parois principales rectangulaires parallèles (1 10, 120), une paroi frontale (1 10) et une paroi de fond (120), de deux parois latérales (130, 140), d'une paroi supérieure (150) et d'une paroi de base (160), la partie frontale (101 ) intégrant au moins deux plaques balistiques parallèles d'absorption d'énergie cinétique de projectiles (2) ayant une trajectoire d'impact (2t) sur la paroi frontale (1 10), caractérisée en ce que 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, la partie frontale (101 ) et une deuxième partie arrière (102) intégrant un matériau souple (20) de recueil de ces projectiles (2), ce matériau souple (20) étant en expansion dans la partie frontale (101 ) jusqu'à une face arrière (13a) de plaque balistique (13), et en ce que les plaques balistiques (1 1 à 13) sont couplées aux parois de base (160) et supérieure (150) par des moyens de fixation (50, 60) et sont inclinées négativement (A) en s'éloignant de la paroi frontale (101 ) depuis la paroi de base (160) jusqu'à la paroi supérieure (150).
2. Brique élémentaire selon la revendication 1 , dans laquelle les plaques balistiques (1 1 à 13) sont inclinées d'un angle (A) compris entre 0 et 25°, de préférence entre 5 et 15° par rapport aux parois principales (1 10, 120).
3. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle les moyens de fixation solidarisent au moins une languette (50, 60), formée par détourage partiel des parois supérieure (150) et de base (160) du boîtier (100), et un bord d'extrémité (1 1 s à 13s; 1 1 i à 13i) des plaques balistiques (1 1 à 13).
4. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle les moyens de fixation des plaques balistiques (1 1 à 13) solidarisent au moins un orifice allongé formé dans les parois supérieure (150) et de base (160) et des avancées formées sur les bords d'extrémité correspondants (1 1 s à 13s; 1 1 i à 13i) des plaques balistiques (1 1 à 13).
5. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de fixation des plaques balistiques (1 1 à 13) sur les parois supérieure (150) et de base (160) sont choisis entre soudure, vis, clips et colle.
6. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le matériau souple (20) est une combinaison d'une matrice de matière élastique chargée d'éléments à haute résistance mécanique dispersés dans la matrice.
7. Brique élémentaire selon la revendication 6, dans laquelle la matière élastique du matériau souple est choisie entre un lait de latex, un gel de silicone, un polymère cellulosique, une mousse de polyuréthane viscoélastique et un élastomère thermoplastique, et les éléments à haute résistance mécanique sont constitués d'un matériau choisi entre du sable, de la silice, un matériau composite, une céramique et un polyamide aromatique de type kevlar®.
8. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les plaques balistiques (1 1 à 13) sont constituées en matériau choisi entre un acier à haute résistance mécanique, une céramique technique et un matériau composite.
9. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le boîtier métallique (100) 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.
10. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les plaques balistiques (1 1 à 13) 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 (101 ) du boîtier (100) a une épaisseur comprise entre 10 et 50 mm et la partie arrière entre 20 et 70 mm.
1 1 . Brique élémentaire selon la revendications précédente, dans laquelle les plaques balistiques sont au nombre de deux, une plaque frontale et une plaque arrière qui présentent respectivement une épaisseur comprise entre 9 et 1 1 mm et entre 5 et 8 mm.
12. Brique élémentaire selon la revendication 10, dans laquelle les plaques balistiques (11 à 13) sont au nombre de trois, une plaque frontale (11), une plaque intermédiaire (12) et une plaque arrière (13) qui présentent une épaisseur comprise entre 4 et 6 mm pour la plaque frontale (11), et entre 2 et 4 mm pour les plaques intermédiaire et arrière (12, 13), et de préférence une épaisseur de 4 mm pour la plaque frontale (11 ) lorsque les autres plaques (12, 13) ont une épaisseur de 3 mm.
13. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les deux parois latérales (130, 140) présentent en section droite deux profils en escalier identiques en translation, formant respectivement au moins une marche intérieure (103) et une marche extérieure (104) dans le sens « frontal - arrière » (S1) du boîtier (100), ces marches (103, 104) s'étendant dans un même plan définissant la surface de séparation géométrique (SP) entre les deux parties (101, 102) du boîtier (100).
14. Brique élémentaire selon la revendication 13, dans laquelle le boîtier (100) est constitué de deux demi-boitiers frontal (31) et arrière (32) présentant chacun deux demi-parois latérales (131, 141; 132, 142), le demi-boitier frontal (31) ayant une demi-paroi latérale (141) intégrant la marche extérieure (104) et une demi-paroi latérale plane (131), et le demi-boitier arrière (32) ayant une demi-paroi latérale plane (142) et une demi-paroi latérale (132) intégrant la marche intérieure (103), les marches intérieure (103) et extérieure (104) étant munies en leurs extrémités de moyens de clipsage (33, 34) sur les demi-parois planes en regard (131, 142).
15. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle les deux parois latérales (130, 140) ainsi que respectivement les deux parois supérieure (150') et de base (160') présentent en section droite des profils en escalier respectivement identiques en translation, formant respectivement au moins une marche intérieure (103; 103') et une marche extérieure (104; 104') dans le sens « frontal - arrière » (S1) du boîtier (100'), ces marches (103, 104; 103', 104') se prolongeant dans un même plan pour définir la surface de séparation géométrique (SP) entre les deux parties (101, 102) du boîtier (100').
16. Brique élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une couche (170) en matériau élastique, de quelques millimètres à 2 cm d'épaisseur, recouvre la paroi frontale (1 10) à laquelle elle est solidarisée.
17. Structure de briques élémentaires (200, 300), caractérisée en ce qu'elle comporte des briques élémentaires (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes agencées pour former des assemblages compacts selon deux dimensions.
18. Structure de briques élémentaires selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la structure est une porte (200) comportant un encadrement (70), des traverses (7s, 7b, 7i) et des briques élémentaires de protection balistique (1 ), chaque brique élémentaire (1 ) étant montée dans l'encadrement (70), entre deux traverses (7s, 7b, 7i) de profilés en « U », seule ou de manière juxtaposée à une autre brique élémentaire (1 ) par imbrication de leurs parois latérales (130, 140).
19. Structure de briques élémentaires selon la revendication 16, caractérisée en ce que la structure est un revêtement de protection (300) d'une façade de bâtiment (30) constitué de briques élémentaires adjacentes (1 ) selon une configuration compacte, dans laquelle deux briques adjacentes (1 ) sont juxtaposées par imbrication de leurs parois latérales (30, 140) en forme de marches d'escalier intérieure (103; 103, 103') et extérieure (104; 104, 104') complémentaires, les briques élémentaires (1 ) étant solidarisées à la façade (30) par une colle à base de résine époxyde.
20. Procédé de réalisation d'une brique élémentaire de protection balistique (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre par les étapes suivantes:
- un boîtier métallique (100) est au moins en partie prémoulé et présente des parois latérales (130, 140) formant des profils identiques en marches d'escalier intérieure (103; 103, 103') et extérieure (104; 104, 104');
- des plaques balistiques (1 1 à 13) sont agencées dans une partie frontale de boîtier (101 ) limitée par une surface de séparation (Sp) définie par le plan des marches (103, 104; 103, 103', 104, 104') selon un angle (A) d'inclinaison négative prédéterminé entre 0 et 25°, par fixation sur une paroi de base (160) du boîtier (100) puis sur une paroi supérieure (150) de cette partie frontale de boîtier (101 ), ces parois (150, 160) étant rapportées de moulage;
- un matériau souple de recueil de projectiles (20) est ensuite introduit dans le boîtier (100) pour remplir une partie arrière de boîtier (102), et
- une paroi supérieure (32s) de cette partie arrière (102) est solidarisée aux parois latérales (130, 140) et à la paroi supérieure (150) de la partie frontale (101 ) pour fermer le boîtier (100).
21 . Procédé de réalisation selon la revendication précédente, dans lequel le boîtier (100) est monté par clipsage des parois latérales (130, 140) de deux demi-boitiers métalliques prémoulés (31 , 32) qui ont chacun une paroi supérieure (31 s, 32s) prolongeant respectivement la paroi frontale (1 10) et la paroi de fond (120), la paroi supérieure (31 s) prolongeant la paroi frontale (1 10) et la paroi de base (160) étant préalablement munies de moyens de fixation (50, 60) des plaques (1 1 à 13).
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2318301A (en) * 1939-03-15 1943-05-04 Us Rubber Co Bullet resisting armor
US3636895A (en) 1969-09-19 1972-01-25 Aluminum Co Of America Armor structure
US5149910A (en) 1966-03-08 1992-09-22 Fmc Corporation Polyphase armor with spoiler plate
FR2712078A1 (fr) * 1981-09-26 1995-05-12 Rheinmetall Gmbh Blindage multicouches.
FR2713327A1 (fr) 1993-11-16 1995-06-09 Giat Ind Sa Panneau structural de protection balistique, thermique et électromagnétique.
US5435226A (en) 1993-11-22 1995-07-25 Rockwell International Corp. Light armor improvement
FR2764370A1 (fr) 1997-06-10 1998-12-11 Sogerma Structure blindee auto porteuse
EP1605224A2 (fr) * 2004-06-03 2005-12-14 Rafael Armament Development Authority Ltd. Blindage passif qui comprend un élément de blindage en matériau fragile
US20070238379A1 (en) 2006-03-30 2007-10-11 Honeywell International Inc. Molded ballistic panel with enhanced structural performance
US20080006146A1 (en) 2004-12-20 2008-01-10 Bjorn Magnusson Light Ballistic Protection As Building Elements
US20100212486A1 (en) 2009-02-25 2010-08-26 Templar Protection Group, Llc Ballistic armor panel system
US8551598B1 (en) 2011-10-24 2013-10-08 Leading Technology Composites, Inc. Armoring panel for resisting edge impact penetrations by ballistic projectiles
US20160209178A1 (en) 2015-01-16 2016-07-21 Falcon Power, LLC Ballistic armor
WO2016123632A1 (fr) 2015-02-01 2016-08-04 Raymond Lynn Goodson Matériau stratifié pare-balles et son procédé de fabrication
US20170175388A1 (en) * 2013-05-02 2017-06-22 360º BALLISTICS, LLC Process to Add Bullet Resistance to An Existing Wall
RU2651413C1 (ru) * 2017-03-06 2018-04-19 Акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" (АО "УКБТМ") Броневая защита

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2318301A (en) * 1939-03-15 1943-05-04 Us Rubber Co Bullet resisting armor
US5149910A (en) 1966-03-08 1992-09-22 Fmc Corporation Polyphase armor with spoiler plate
US3636895A (en) 1969-09-19 1972-01-25 Aluminum Co Of America Armor structure
FR2712078A1 (fr) * 1981-09-26 1995-05-12 Rheinmetall Gmbh Blindage multicouches.
FR2713327A1 (fr) 1993-11-16 1995-06-09 Giat Ind Sa Panneau structural de protection balistique, thermique et électromagnétique.
US5435226A (en) 1993-11-22 1995-07-25 Rockwell International Corp. Light armor improvement
FR2764370A1 (fr) 1997-06-10 1998-12-11 Sogerma Structure blindee auto porteuse
EP1605224A2 (fr) * 2004-06-03 2005-12-14 Rafael Armament Development Authority Ltd. Blindage passif qui comprend un élément de blindage en matériau fragile
US20080006146A1 (en) 2004-12-20 2008-01-10 Bjorn Magnusson Light Ballistic Protection As Building Elements
US20070238379A1 (en) 2006-03-30 2007-10-11 Honeywell International Inc. Molded ballistic panel with enhanced structural performance
US20100212486A1 (en) 2009-02-25 2010-08-26 Templar Protection Group, Llc Ballistic armor panel system
US8551598B1 (en) 2011-10-24 2013-10-08 Leading Technology Composites, Inc. Armoring panel for resisting edge impact penetrations by ballistic projectiles
US20170175388A1 (en) * 2013-05-02 2017-06-22 360º BALLISTICS, LLC Process to Add Bullet Resistance to An Existing Wall
US20160209178A1 (en) 2015-01-16 2016-07-21 Falcon Power, LLC Ballistic armor
WO2016123632A1 (fr) 2015-02-01 2016-08-04 Raymond Lynn Goodson Matériau stratifié pare-balles et son procédé de fabrication
RU2651413C1 (ru) * 2017-03-06 2018-04-19 Акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" (АО "УКБТМ") Броневая защита

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