Brevet FR2444248A1 — publié le 19800711

La présente invention concerne une couche de protection composite contre les effets de projectiles balistiques en particulier pour la réalisation de gilets pare-balles destinés a amortir les chocs provenant de tels projectiles. Les vêtements de protection ou gilets pare-balles utilisés par les personnels de protection civile ou militaire sont habituellement destinés a protéger des effets des projectiles provenant d'armes de poing telles que pistolets, révolvers, pistolet-mitrailleurs et analogues, la vitesse des projectiles étant ordinairement comprise entre 300 et 600 mètres/seconde. Jusqu'à présent il n'a pas. été possible de mettre au point des gilets pare-balles capables d'arrêter et d'atténuer les effets de projectiles animés d'une vitesse supérieure a 600 mètres/seconde tels que par exemple des balles perforantes en cuivre à ogive conique munies d'une douille en acier.De tels projectiles conçus a l'origine pour percer les gilets pare-balles de type classique provoquent un choc très important si l'on tente de les arrêter sur une faible distance. Un tel choc générateur d'un traumatisme important constitue donc une difficulté de principe n'a pas permis jusqu'a présent la réalisation de gilets pare-balles qui soient efficaces pour arrêter des projectiles doués d'une énergie cinétique aussi importante. Les différents essais qui ont pu être tentés afin d'amortir le choc résultant de l'arrêt du projectile dans les différentes couches superposées a cet effet dans le gilet pare-balles n'ont pas jusqu'a présent été couronnés de succès. La demanderesse a découvert qu'il était possible d'obtenir d'excellentes caractéristiques d'amortissement en utilisant une couche formée par des filaments continus ondulés et dont les ondulations ont été fixées au moyen d'un résine réticulable appropriée. Il a lieu de noter qu'une couche d'amortissement ainsi formée présente l'avantage d'assurer une grande élasticité sans emprisonner d'air. Or, contrairement a ce qui aurait pu être pensé, la demanderesse a constaté qu'une couche d'amortissement comportant des poches d'air ou d'un gaz qu devrait absorber l'énergie par compression en dispersant dans tous les sens le choc reçu, ne donnait pas de résultats satisfaisants. Une couche de protection composite contre les effets de projectiles balistiques, en particulier pour la réalisation de gilets pare-balles selon l'invention, comprend tout d'abord depuis l'extérieur vers l'intérieur un blindage dur, plusieurs couches superposées d'un tissu en fibres synthétiques a haute résistance a la traction et enfin une couche d'amortissement réalisée sous la forme d'un matelas en filaments synthétiques continus présentant de multiples ondulations fixées de manière définitive de façon a lui conférer une grande élasticité sans emprisonner d'air. De tels filaments continus peuvent être réalisés en différents matériaux synthétiques tels que polyamide, polyoléfine, matières vinyliques et dérivés, polyester ou acrylique, polymères a base d'acrylonitrile, etc. On obtient d'excellents résultats en utilisant un matériau tel que décrit dans les brevets français 1 542 168 ou 2 006 953. Il est important de noter que les caractéristiques favorables d'amortissement obtenues par un tel matériau puisqu'elles ne proviennent pas de l'air qu'il est incapabde d'emprisonner, ont probablement pour origine d'une part, le fait que les filaments soient continus ce qui permet de transmettre l'onde de choc dans toutes les directions sur une plus grande surface et d'autre part, l'existence de multiples ondulations qui sont avantageusement rendues permanentes par la résine réticulable et qui jouent le rôle de multiples ressorts conférant a l'ensemble une élasticité remarquable qui a déjà été mentionné. Les diverses couches en tissu synthétique destinées a arrêter le projectile sont de préférence assemblées en superposition par des fils de couture disposés selon un quadrillage en carré a fils verticaux et horizontaux. Chacune de ces couches est réalisée de manière classique par tissage de fibres synthétiques en armure toile pour un poids d'environ 2 700 g/m . D'excellents résultats peuvent être obtenus en utilisant un tissu de KEVLAR de la Société Du Pont de Nemours qui présente une très haute résistance a la traction et un haut module d'élasticité. La couche d'amortissement est de préférence assemblée en superposition avec la couche formée par les différents tissus synthétiques au moyen de liens qui n'emprisonnent pas l'air. De tels liens peuvent par exemple être constitués par un filet ou quelques bandes adhésives. La couche de protection composite se complète par un blindage dur qui est de préférence réalisé en acier a très haute dureté avantageusement sable, grenaillé ou brasé et recouvert d'une mince pellicule de zinc. L'invention a également pour objet un gilet pare-balles réalisé a l'aide d'une couche de protection composite selon l'invention qui est insérée dans une enveloppe en tissu résistant a la chaleur et présentant sur sa face antérieure un rabat formant une poche dans sa partie basse afin de permettre le montage amovible de la plaque de blindage dur. Le port du gilet est facilité par l'existence de bretelles et de sangles solidaires d'une portion arrière du gilet et venant s'accrocher sur la face antérieure du gilet a l'inte- rieur du rabat précité qui constitue donc, quand il est fermé, un élément de recouvrement qui améliore l'esthétique du gilet. La présente invention sera mieux comprise à'étude d'un môde de réalisation particulier décrit a titre nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels la figure l représente une vue en élévation d'un gilet pare-balles réalisé a l'aide d'une couche de protection composite selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale de la portion antérieure du gilet pare-balles de la figure 1; et la figure 3 est une vue en élévation avec un arrachement partiel de la couche d'amortissement assemblee avec les couches d'arrêt en tissu. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le gilet pare-balles est constitué par une portion antérieure 1 et une portion postérieure 2 sur laquelle se trouvent fixées des angles horizontales 3 et 4 a deux nivaux diffé- rents et deux bretelles 5. Les extrémités des sangles 3 et 4 et des bretelles 5 sont munies-de dispositifs d'accrochage qui viennent coopérer avec des dispositifs correspondants et qui sont fixés sur la face externe de la paroi antérieurel. De tels dispositifs a fixation et arrachage rapides peuvent par exemple être constitués par des bandes VELCRO (marque dosée). A la partie inférieure de la face externe de la portion anterieure 1 se frouve cousu un rabat en tissu .6- qui présente sur ses bords internes, une bande d'accrochage 7 coopérant avec une bande correspondante 8 solidaire de la face externe de la portion antérieure 1. Sur la figure 1, le rabat 6 est représenté avec l'un de ses coins ouverts de façon a montrer l'accrochage de l'une des bretelles 5 et de l'une des sangles 3.La couture de fixation du rabat 6- est- faite non seulement sur son bord horizontal inférieur 9 mais également sur une certaine hauteur de ses bords verticaux 10 de façon a définir dans le bas dudit rabat 6 une poche 11 a l'intérieur de laquelle peut venir s'engager la partie basse d'une plaque d'acier de très haute dureté 12 dont le tracé extérieur a été représenté en trait mixte sur la figure 1 et qui-constitue le blindage dur du gilet pare-balles. On notera, que ce blindage dur présente dans sa partie haute des échancrures 13 facilitant le mouvement des bras-de la personne qui porte le gilet pare-balles. De la même manière la portion antérieure 1 du gilet présente une échancrure centrale 14 dans sa partie haute jouant le rôle de col. L'utilisation du blindage dur 12 n'étant pas obligatoirement nécessaire dans tous les cas, la disposition selonl'invention permet donc de rendre aisément amovible la plaque de blindage dur 12 et de faciliter sa mise en place grâce a l'existence de la poche 11. Par ailleurs, l'existence du rabat 6 masquant les points de fixation des extrémités des sangles 3 et 4 ainsi-que des bretelles 5 assure a la portion antérieure du gilet pare-balles un aspect particu lièrement esthétique. La figure 2 montre les différents éléments d'une couche de protection selon l'invention. On retrouve sur la figure 2, le rabat 6 en tissu, fixé par les bandes d'accrochage 7 sur la face externe 15 de la portion antérieure du gilet pare-balles enserrant la plaque de blindage dur 12 qui présente des bords légèrement repliés vers l'intérieur 16. Le plaque de bindage dur est avantageusement réalisée en acier a très haute dureté d'une dureté HB comprise entre environ 450 et 500 et peut avoir une épaisseur de l'ordre de 2 mm.-Bien entendu on pourrait égalementenvisager d'utiliser au lieu de la plaque métallique monobloc 12 un ensemble articulé formé de l'association de plusieurs plaquettes de très grande dureté qu'elles soient métalliques ou en matériaux tel que le carbure de bore, les céramiques, etc. La face antérieure 15 en tissu forme par couture avec la face postérieure 17 également en tissu, une poche a l'intérieur de laquelle se trouve disposée une superposition de plusieurs couches de tissu synthétique 18 et une couche d'amortissement 19. On notera que le tissu employé non seulement pour le rabat 6 mais également pour la portion antérieure 1 du gilet, c'est- -dire les couches 15 et 17, est de préférence un tissu résistant a la chaleur c'est-à-dire présentant des caractéristiques dites non-feu et hydrophobe. Les différentes couches superposées de tissu synthétique 18 visibles également sur la figure 3 dans la partie arrachée sont fixées entre elles sous forme superposée par des fils de couture disposés selon un quadrillage carré 18a dont le maillage est de préférence compris entre 30 et 50mm. Chaque couche de tissu 18présente une armure toile qui est de préférence réalisée a l'aide de fibres de polyparabenzamide fabriquées par la Société Du Pont de Nemours et commercialisées sous la marque KEVLAR 29. Le tissu présente dans 2 chaque couche un poids important, de l'ordre de 600 a 700g/m2; les fibres utilisées pour un tel tissu sont de préférence de l'ordre de 400 deniers. Le nombre de couches superposées dépend bien évidemment de l'énergie cinétique des projectiles que le gilet pare-balles est destiné à arrêter. En pratique on utilisera au moins six couches et de préférence huit couches superposées. La couche d'amortissement 19 est constituée comme on l'a dit a l'aide d'un matelas formé par plusieurs couches d'un matériau d'amortissement en filaments synthétiques continus présentant de multiples ondulations fixées de manière durable conférant de ce fait à l'ensemble du matelas une grande élasticité sans emprisonner d'air. On utilisera =par exemple six couches du matériau de rembourrage de marque déposée DYNALBA de façon que la couche d'amortissement 19 présente une épaisseur de l'ordre de 2 a 3cm. La couche d'amortissement 19 est assemblée en superposition derrière les couches d'arrêt 18 au moyen de bandes adhésives 20 à raison de deux sur chaque côte et se croisant ortogonalement. De cette façon on assure une solidarisation de l'ensemble sans risquer d'emprisonner d'air ce qui, selon les essais faits par la demanderesse, aurait pour conséquence de diminuer les caractéristiques d'amortissement de l'ensemble. Bien entendu on pourrait utiliser a la place des bandes adhésives 20, un filet de rétention. On obtient finalement grâce 9 l'utilisation d'une telle couche de protection composite, un gilet pare-balles a haute performance capable d'arrêter et d'atténuer les effets de projectiles balistiques animés d'une vitesse supérieure a 600 m/seconde. Bien que la description ait été faite dans une application à un gilet pare-balles, on comprendra que la couche de protection composite selon l'invention, pourrait être utilisée dans tout autre application nécessitant la protection contre les effets de projectiles balistiques. REVENDICATIONS 1. Couche de protection composite contre les effets de projectiles- balistiques, en particulier pour gilet pareballes, comprenant, depuis l'extérieur vers l'intérieur, un blindage dur, plusieurs couches superposées d'un tissu en fibres synthétiques à haute résistance a la traction et une couche d'amortissement, caractérisée par le fait que la couche d'amortissement est réalisée sous la forme d'un matelas en filaments synthétiques continus présentant de multiples ondulations fixées de manière définitive de façon à lui conférer une grande élasticité sans emprisonner d'air. 2. Couche de protection composite selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les couches de tissu en fibres synthétiques sont assemblées en superposition par des fils de couture disposés selon un quadrillage carré a fils verticaux et horizontaux. 3. Couche composite selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le maillage des fils de couture présente un côté compris entre 30 et 50mm. 4. Couche de protection composite selon les revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que l'on utilise une superposition de 5 à 8 couches de tissu. 5. Couche de protection composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la couche d'amortissement est assemblée en superposition avec la couche de tissu par des liens n'emprisonnant pas l'air. 6. Couche de protection composite selon la revendication 5 caractérisée par le fait que les liens sont constitués par un filet de rétention. 7. Couche de protection composite selon la revendication 5 caractérisée par le fait que les liens sont constitués par des bandes adhésiv-es. 8. Couche de protection composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le blindage dur est réalisé au moyen d'une couche en acier de très haute dureté g let pare balles comportant une couche de protection composite selon l'une quelconque des revendications précéden tes, caractérisé par le fait que ladite couche de protection composite est insérée dans une enveloppe en tissu resistant a la chaleur et qu'il comporte un rabat sur a face antérieure définissant une poche dans sa partie basse pour le montage amovible d'une plaque de blindage dur.