Brevet FR2733313A1 — publié le 19961025

Bl indaqe L'invention concerne un blindage composé d'au moins deux couches de matériau successives, qui présentent une dureté qui diminue et une déformabilité qui augmente, en allant de l'extérieur vers l'intérieur, la couche extérieure étant formée au moyen de carreaux disposés les uns à côté des autres et constitués d'un matériau très dur et cassant, qui sont fixés, au moyen de couches de base vulcanisables composées en matériau élastique, sur une matière d'arrière plan d'objectif, composée d'un matériau qui est toutefois tenace, et les interstices latéraux entre les carreaux étant également remplis du matériau élastique. Par la DE-PC 19 52 759, on connaît un blindage composé d'au moins deux couches successives de matériau, qui présentent une dureté décroissante et une déformabilité croissante, en allant de l'extérieur vers l'intérieur. La couche extérieur est formée de plaquettes de céramiques disposées les uns à côté des autres, qui sont reliées, au moyen d'un matériau élastique vulcanisable, à une couche de base et les unes contre les autres. Par cette disposition on assure que lors d'un impact d'un projectile, les plaquettes de céramique avec les couches du matériau élastique se comportent comme un système hydrostatique. Les efforts agissant perpendiculairement à l'arrière plan d'objectif et transversalement à celui-ci sont pour la plus grande part supportés par le frottement interne du matériau élastique. Cependant, du fait que les interstices entre les plaquettes sont relativement importants, il y a un inconvénient dans le fait que, dans le cas de l'impact d'un projectile dans l'interstice, les plaquettes sont pressées latéralement les unes loin des autres. C'est pourquoi le projectile traverse l'objectif largement sans être freiné. Un inconvénient supplémentaire est vu dans -2 - le fait que, lors de l'impact d'un projectile sur une céramique, la structure en céramique détruite par le projectile est accélérée de manière largement non freinée dans la direction opposée à celle du vol du projectile. Concernant le projectile, il n'y a pas d'effet de freinage fortement réduit. C'est pourquoi le but de l'invention est de proposer un blindage présentant un effet amélioré d'arrêt du projectile, même dans la zone des interstices entre les plaques en céramique. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que les carreaux sont pourvus d'une couche de couverture en matériau élastique, adhérant rigidement, et que les couches élastiques latérales ainsi que la couche de base sont très minces, à savoir de l'épaisseur d'un film. Selon ce mode de réalisation, il est offert l'avantage que seuls sont endommagés les carreaux touchés ou, dans le cas o l'on touche un joint, seuls les carreaux directement touchés. Il n'y a pas destruction des carreaux voisins. L'effet d'arrêt requis du projectile se produit même dans le cas o un projectile touche au centre d'un interstice. La couche de couverture assure après la pénétration du projectile que le trou de pénétration du tir est largement obturé. La matériau détruit par le projectile est aggloméré autour du projectile par la couche de couverture élastique. L'effet d'arrêt s'en trouve amplifié. Il est également important pour l'invention que le blindage selon l'invention soit susceptible d'être fabriqué économiquement par un processus unique de vulcanisation. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'épaisseur de la couche de couverture est optimisée par le fait qu'elle présente à peu près une épaisseur double de celle de la couche de base, l'épaisseur de la couche de base étant d'à peu près 1,0 à 10 % de celle de la - 3 - couche de carreaux. Ceci signifie que dans le cas d'une grande épaisseur de la céramique, la couche de couverture est en comparaison plus mince que dans le cas d'une céramique mince. Selon une autre caractéristique de l'invention, les largeurs d'interstice entre les carreaux sont optimisés, par le fait que l'interstice est d'à peu près 0,1 à 0,5 mm, pour une munition allant jusqu'à un calibre d'à peu près 15 mm il est à peu près d'un maximum de 0,2 mm, pour des calibres supérieurs de projectiles il est d'à peu près 1,5 mm. Les largeurs des interstices sont à peu près proportionnels au calibre du projectile, c'est-à-dire que plus le calibre du projectile est gros, plus grande est la largeur de l'interstice rempli de matériau élastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, on obtient le meilleur effet d'arrêt du fait que les carreaux sont en céramique ou en alliages métalliques à haute résistance et la plaque d'arrière plan peut être constituée des matériaux suivantes: plaques métalliques, résine renforcée par du Kevlar4, des fibres de verre, des fibres de carbone, etc, la couche de base et la couche de couverture peuvent consister en matériau élastique à base de tous les élastomères courants du commerce, par exemple caoutchouc naturel, caoutchouc au styrol-butadiène, caoutchouc au nitrile, caoutchouc au polypropylène, caoutchouc au silicone, caoutchouc à l'éthylène- propylène, etc. Selon une autre caractéristique de l'invention, on propose un blindage déterminé pour une munition de petit calibre, comme une munition de pistolet ou d'arme de poing (on entend par munition de petit calibre une munition allant jusqu'à 15 mm), par le fait que l'épaisseur des matériaux ainsi que de la matière d'arrière plan d'objectif sont à peu près identiques, l'épaisseur correspondant à peu près au diamètre du projectile pour des projectiles à noyau dur allant jusqu'à un calibre à peu près 150 mm. Pour des calibres - 4 - de projectile plus importants, le blindage doit être déterminé de façon que le projectile soit encore stoppé dans les limites du blindage. Le matériau élastique vulcanisable peut être fabriqué à base de tous les élastomères courants du commerce (par exemple caoutchouc naturel, caoutchouc au styrol-butadiène, caoutchouc au nitrile, caoutchouc au polypropylène, caoutchouc au silicone, caoutchouc à l'éthylène-propylène, etc.). La rigidité des couches est si élevée que lors d'essais de traction, la fissure a lieu dans la couche, et toutefois pas dans les zones de bordure. Il ne se produit aucun décollement de la couche sur les corps vulcanisés. La fonction de protection du blindage selon l'invention, extrêmement léger, est assumée une première fois à l'aide de couches élastiques très minces. Les carreaux forment entre eux et avec la couche d'arrière plan d'objectif un système quasi-compact, pouvant vibrer, avec des zones perturbatrices définies par les couches élastiques. Ces dernière n'absorbent qu'une partie très faible des ondes de choc. La liaison proposée des composants individuels du blindage, par l'intermédiaire de matériaux élastiques, empêche le décollement sur une grande surface des carreaux sur le matériau d'arrière plan, tel qu'il se produit dans le cas des autres procédés de jointoiement. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé. La figure unique représente un blindage en section transversale. Un blindage i pour munition de petit calibre se compose d'une plaque d'arrière plan 2, d'une couche de base 3, de carreaux en céramique 4,5, d'une couche latérale 6, du genre en film, située dans un interstice 7 - 5 - et d'une couche de couverture 8. L'ensemble des couches 3,6,8 sont vulcanisée en un processus opératoire, sous l'influence de la pression et de la température. Les couches 3,6,7 relient d'une part directement les éléments de blindage voisins, tels que les carreaux en céramique 4,5, à la plaque d'arrière plan 7, et relie d'autre part les carreaux en céramique 4,5 entre eux. On propose les composants individuels suivants: Matière plastique, renforcée de fibre de verre 2 7,0 mm couche de base 3 0,5 mm carreaux en céramique 4,5 8,0 mm couche de couverture 8 1,0 mm Lors du tir sur le centre du carreau, il y a production d'un trou en forme d'entonnoir dans le carreau en céramique 5. Le projectile est éffrité sur la pointe par la poussière de céramique agglutinée par la couche de couverture 8 et décomposé en fragments du fait des ruptures de contrainte. La poussière de céramique (comprimée) freine fortement les fragments du projectile qui ont été captés par le matériau d'arrière plan 2 déformable plastiquement. Les carreaux 5 voisins ne présentent aucune fissure. C'est pourquoi ils exercent encore un rôle actif de protection. Dans le cas d'un tir sur l'interstice 7, l'effet d'arrêt du projectile se produit de manière identique. Les carreaux en céramique 4,5 présentent chacun une moitié de trou en forme d'entonnoir. Le cratère de tir est un peu plus profond que dans le cas d'un tir au centre du carreau en céramique 5. Le blindage selon l'invention présente un poids spécifique par unité de surface très faible, qui est inférieur à 40 kg/m2 dans le cas d'un effet d'arrêt de projectile d'un calibre de 7,62 mm. En outre, il y a une protection contre les fragmentations. Ce blindage convient ainsi aussi bien pour la protection civile des - 6 - personnels, des véhicules, etc, qu'également pour le domaine militaire. La forme géométrique des carreaux est de préférence carrée ou hexagonale. Un chanfreinage spatial n'est pas nécessaire. La fabrication est de ce fait très économique. La couche de couverture 8 est avantageuse pour l'utilisation du blindage i dans les milieux agressifs, ainsi que pour le camouflage des appareils pourvus du blindage. Un mélange approprié de substances dans la couche de couverture permet d'obtenir un effet supplémentaire dans la protection contre l'éclairement aux infra-rouges et au radar. La couche de couverture est simple à décontaminer. REVENDICATIONS 1. Blindage composé d'au moins deux couches de matériau successives, qui présentent une dureté qui diminue et une déformabilité qui augmente, en allant de l'extérieur vers l'intérieur, la couche extérieure étant formée au moyen de carreaux disposés les uns à côté des autres et constitués d'un matériau très dur et cassant, qui sont fixés, au moyen de couches de base vulcanisables composées en matériau élastique, sur une matière d'arrière plan d'objectif, composée d'un matériau qui est toutefois tenace, et les interstices latéraux entre les carreaux étant également remplis du matériau élastique, caractérisé en ce que les carreaux (4,5) sont pourvus d'une couche de couverture (8) en matériau élastique, adhérant rigidement, et que les couches élastiques (6) latérales ainsi que la couche de base (3) sont très minces, à savoir de l'épaisseur d'un film. 2. Blindage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de couverture (8) présente à peu près une épaisseur double de celle de la couche de base (3), l'épaisseur de la couche de base étant d'à peu près 1,0 à % de celle de la couche de carreaux (4,5). 3. Blindage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'interstice (7) est d'à peu près 0,1 à 0,5 mm, pour une munition allant jusqu'à un calibre d'à peu près mm il est à peu près d'un maximum de 0, 2 mm, pour des calibres supérieurs de projectiles il est d'à peu près 1, 5 mm. 4. Blindage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les carreaux (4,5) sont en céramique ou en alliages métalliques à haute résistance et la plaque d'arrière plan (2) peut être constituée des matériaux suivantes: plaques métalliques, résine renforcée par du Kevlar , des fibres de verre, des fibres de carbone, etc, la couche de base (3) et la couche de couverture (8) peuvent consister en matériau élastique à base de tous les élastomères courants du commerce, par exemple caoutchouc naturel, caoutchouc au styrol-butadiène, caoutchouc au nitrile, caoutchouc au polypropylène, caoutchouc au silicone, caoutchouc à l'éthylène-propylène, etc. 5. Blindage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur des matériaux (4,5) ainsi que de la matière d'arrière plan d'objectif sont à peu près identiques, l'épaisseur correspondant à peu près au diamètre du projectile pour des projectiles à noyau dur allant jusqu'à un calibre à peu près 150 mm. 6. Blindage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blindage est efficace contre une munition à noyau dur allant jusqu'à un calibre d'à peu près 150 mm, ainsi que contre les projectiles à fragmentation de tous type. Le dimensionnement du blindage est déterminé en fonction de la menace. 7. Blindage selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour des angles d'impact plats du projectile et en vue de renforcer l'interstice situé entre les carreaux (4,5), il est utilisé une couche de couverture en alliages métalliques à haute résistance qui est vulcanisée sur les carreaux (4,5). L'épaisseur minimale est fonction de la menace et est d'au moins un millimètre. Une réduction de poids d'à peu près 50 % est rendue possible par l'utilisation de tôles perforées.