Brevet FR2830610A1 — publié le 20030411

solidarisation (16). 28306 1 0 La présente invention est relative à un blindage actif contre des munitions ou projectiles à charge creuse, comportant un complexe constitué de deux tôles entre lesquelles est disposce une couche d'explosif, le blindage comportant en outre au moins une plaque de blindage disposée derrière le complexe. Les munitions ou projectiles à charge creuse ont un effet explosif en forme de faisceau très concentré qui,lorsque la charge creuse st calculée de façon approprice, est capable de traverser même des plaques de blindage très rigides. Les projectiles à charge creuse constituent donc un grand danger pour les véhicules blindés qui ne peuvent plus être protégés de façon efficace au moyen des blindages classiques de type passif formés par des plaques de blindage. Pour obtenir une protection contre les projectiles à char ge creuse, il est dejà connu de disposer contre la face intérieure de la paroi extérieure d'un véhicule blindé,un complexe constitué de deux tôles entre lesquelles est disposée une couche d'explosif. Ce complexe est disposé avec le plan des plaques, oblique par rapport à la direction d'incidence atten due des projectiles à charge creuse. Lorsqu'un projectile à charge creuse est tiré sur la paroi extérieure du véhicule blindé, le faisceau de la charge creuse traverse cette paroi et la première tôle du complexe pour frapper la couche d'explosif. Cette couche est alors allumée et écarte l'une de l'autre les deux tôles du complexe. L'une des tôles est projetée vers l'extérieur à l'encontre du faisceau de la charge creuse, tandis que l'autre tôle est projetée vers l'in térieur, c'est à dire en direction de la paroi blindée qui s'étend à peu près par allèlemeiit par rapport a ia paroi extér ieure. En raisori du fait clue ia tole extérieure du complexe est projetée sous un angle aigu à l'encontre dutaisceau à charge creuse très concentré, elle oppose en continu d'autres points d'impact à ce faisceau de sorte qu'une partie considérable de l'énergie de celui-ci est consommée par la tôle en mouvement. Bien que la tôle soit traversoe par le faisceau de la charge creuse, elle amortit néanmoins considérablement l'éner gie de celle-ci en raison du fait que le point d'impact du faisceau sur la tôle change. Ces blindages connus sont d'autant plus efficaces que les tôles du complexe sont plus rigides et plus lourdes. Par conséquent, ces tôles ! 2830610 sont constituées par des plaques d'acier relativement épaisses présentant un poids considérable. Le blindage est donc lourd, Un autre inconvénient consiste en ce que la tôle intérieure du complexe est accélérée en direction de l'objet qui doit être protégé. Ceci conduit à une charge instantanée consi dérable et peut même provoquer le même effet que celui du projectile contre lequel on doit se protéger. Un autre inconvénient du blindage connu consiste en ce qu'il est pratiquement inefficace contre des charges creuses ayant un angle d'incidence défavorable c' est à dire lorsque la charge creuse frappe le complexe à angle droit. L' invention a pour but de créer un blindage actif du type défini cidessus mais qui est relativement léger et qui offre une protection efficace indépendamment de l'angle d'incidence. Pour résoudre ce problème, il est prévu selon l' invention que les tôles du complexe pré sentent des déformations, par eremple, ondulé es, triangulaires ou autres. Grâce à cette forme particulière, on obtient que lorsque la couche d'explosif emprisonnce entre les deux tôles est allumée,ces tôles ne sont pas projetées dans leur ensemble mais elles se déforment tout d'abord en formant ainsi des endroits de densité plus grande et des endroits ayant une densité moins grande. Les objets ainsi formés qui présentent à peu près la forme de fils s'écartent les uns des autres à grande vitesse ce qui a pour ré sultat la formation,à partir de l'endroit de l'allumage, d'objets en forme de coin issus des ondes qui s'écartent les unes des autres à grande vitesse. Les pa ticules métalliques individuelles provenant des tôles parviennent alors dans la zone du faisceau de la charge creuse faisccau qui est dévié par la discon tinuité de la perturbation,voire même interrompu. La symétrie du faisceau est donc perturbée et la concentration poussce du faisceau qui est provoquée par l'effet intensif du projectile à charge creuse est supprimée. Compte tenu du fait que le faisceau du projectile à charge creuse allume la couche d'explosif du complexe,l'effet perturbateur des bandes de tôle qui s'écartent les unes des autres à grande vitesse,ne se produit que lorsque la pointe du faisceau a dejà percé ie complexe. C'est pourquoi ce blin dage ne permet pas de rendre inefficace la totalité du faisceau de la charge creuse,mais des essais ont montré que l'on peut neutraliser plus que les 28306 1 0 deux tiers du faisceau à charge creuse. L'énergie du faisceau qui n'est pas détruite par la perturbation provoquée par le blindage actif peut être neutra lisée par des plaques de blindage usuelles. La " déformation " des tôles peut prendre toute forme vou lue dans la mesure o elle permet d'obtenir une répartition irrégulière du matériau lorsque les tôles subissent l'effet de la charge explosive qu'elles em prisonnent. On a constaté qu'une forme efficace est la forme ondulée. Des déformations périodiques analogues à des ondes ménagées dans les tôles ont pour effet,lors de l' explosion de la couche d'explosif,de constituer des accumulations de métal en forme de bandes ou de fils qui s'écartent les unes des autres à grande vitesse et qui revêtent la forme de coins. On obtient ainsi, en raison du décalage temporel et spatial avec lequel les bandes métalliques individuelles traversent le faisceau à charge creuse, un effet perturbateur très efficace. L'épaisseur des tôles du complexe peut être choisie entre un et deux millimètres environ, tandis que celle de la couche d'explosif peut être de deux millimètres. Ainsi,l'épaisseur totale du complexe est relative ment faible et, en raison de l'épaisseur faible de la tôle extérieure, il présente également un poids faible. Contrairement à ce qui se passe en présence des blindages actifs connus, il ne se produit, avec le blindage selon l'invention, aucu ne absorption du faisceau, mais un éparpillement diffus, de sorte que l'énergie du faisceau de la charge creuse n'est pas absorbée,maisquà l'aide d'une dépense de matériaux relativement petite, la concentration très forte du faisceau est supprimée. Ce n'est qu'après que le faisceau a charge creuse est interrompu et diviséque l'absorption de l'énergie peut être réalisée faci lemeit à l'aide des plaques de blindage usuelles. Les tôles du complexe sont réalisées de prétérence en un métal à coefficient d'allongement élevé tel que le cuivre. En ce qui concerne sa masse, le métal doit correspondre à peu près à celle de la charge métal lique de la charge creuse. Les matériaux cassants sont moins appropriés pour les tôles du complexe car ils conduisent à un éparpillement trop impor tant en particules lorsque les tôles sont écartées l'une de l'autre à grande vitesse. 28306 1 0 Afin de prolonger l'intervalle de temps au cours duquel les ondes du matériau du complexe traversent le faisceau à charge creuse et afin d'engendrer des particules de dimensions distinctes, il est possible, selon une autre caractéristique de l'invention,de prévoir dans les tôles des portions plus épaisses situées à des distances égales. Ces parties plus épais ses provoquent, lors de l'explosion, une concentration de masse plus impor tante et simultanément également une inertie plus élevée. De ce fait, ces accu mulations de métal plus importantes atteignent le faisceau à charge creuse plus tard que les accamulations de métal plus petites. Grâce à ce phénomène, on obtient une répartition plus favorable dans le temps de l'effet perturba teur du faisceau à charge creuse. Les parties plus épaisses peuvent être prévues dans les creux des ondes des tôles, ou bien elles peuvent s'étendre chacune sur plusieurs périodes conjuguées de la déformation. Grâce à une division du dispositif d'amortissement ou per turbateur,on ob ti ent une perturbation double du fai sceau à charge cr eus e, et il est. possible en outre de prévoir dans les complexes dont l'actionne ment est déclenché avec un décalage dans le temps,des tôles de différentes épaisseurs. Afin d'obtenir une insensibilité encore plus grande du blin dage actif en ce qui concerne l'angle d'incidence ou la direction du faisceau à charge creuse, il est possible, selon une autre caractéristique de l'inven tion,que l'un des complexes présente des déformations horizontales ondulé es, tandis que l'autre complexe comporte des déformations verticales ondulées,tou ; tes lés déformations étant disposées obliquement par rapport à la direction d'incidence. Ceci signifie que les deux complexes qui sont disposés l'un der rière l'autre, sont placés dans des plans différents qui se coupent dans l'es pace et qui ont des angles d'inclinaison différents. Les deux plans s'étendent obliquement par rapport à la direction d' incidence attendue et ne sont donc pas parallèles l'un par rapport à l'autre. Pour permettre la construction d'une paroi de protection, les complexes peuvent être disposés, individuellement ou à plusieurs, dans des tabes pouvant être placés essentiellement parallèlement les uns par rapport aux autres et reliés ensemble,les extrémités des tubes étant contigues aux plaques de blindage. Les complexes qui sont disposés 29ransversale ment " dans les tubes ne s'étendent pas nécessairement à angle droit par rapport à l'axe des tubes; il suffit simplement qu'ils remplissent la section totale de ceux-ci. Lors d'une explosion d'un complexe donné,les tubes per mettent d'éviter une propagation de l' explosion sur des complexes voisins de sorte que seule la zone du blindage actif allumée par un projectile à charge creuse n'entre en action. L'aptitude à fonctionner des autres complexes disposés dans des tubes distincts reste ainsi essentiellement maintenue. L'invention permet également d'obtenir une construction souple du blindage car les tubes peuvent être assemblés en couches et en un nombre quelconque pour la protection de surfaces ayant une forme quelconque. De nombreuses variantes sont possibles. Par exemple,les axes des tubes peuvent être orientés dans la direction d'incidences du projectile. Dans ce cas,les complexes sont disposés obliquement dans les tubes. On peut égale ment imaginer de disposer les tubes obliquement par rapport à la direction d'incidence. Les éléments tubulaires peuvent éventuellement étre logés dans : un boitier et assemblés selon des couches,-le boitier pouvant être déplacé et changé dans son ensemble. Le blindage selon l' invention est tout d'abord approprié pour la protection des blindés mais il peut, d'une façon générale, être utilisé pour la protection d'autres objets contre les charges creuses. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre,donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue schématique en coupe horizontale d'un exernple de réalisation d'un blndage suivant l'invention y - la Fig la représente,par une vue analogue,la formation du faisceau à charge creuse et l'allumage de l' explosif du complexe; - la Fig. lb est une vue analogue illustrant la perturbation du faisceau à charge creuse juste après la situation de la Fig. la; - la Fig. 2 représente un second mode de réalisation de l'invention dans lequel les épaisseurs des tôles sont plus grandes dans les zones des creux des ondes; - la Fig. 3 représente un troisième mode de réalisation du complexe qui comporte des tôles ayant des zones d'épaisseurs différentes; 28306 1 0 - la Fig, 4 représente un mode de réalisation comportant deux complexes disposés obliquement et décalés l'un derrière l'autre et noyés dans une matière mousse; - la Fig, 5 représente schématiquement la disposition de deux complexes dans un tube et; - la Fig. 6 illustre l'empilage dans les sens horizontal et vertical de plusieurs tubes rectangulaires selon la Fig 5, en vue de la cons truction d'une paroi blindée, La Fig, 1 représente un projectile à charge creuse 10 qui, d'une façon connue en soi,comporte un cône métallique 11 qui est orienté vers la paroi blindée 12. Cette dernière comporte une plaque 13 relativement mince et située l'extérieur,un espace 14 étant mènagé derrière cette plaque et étant délimité du côté opposé par une forte plaque 15 en acier. Le complexe en forme de sandwich 16 est disposé dans l'espace 14, Il comporte deux toI^es 18,19 ondulées et réalisées en cuivre,leur épaisseur étant de 1 mm. Une cou che d'explosif 19 d'une épaisseur d' environ 2mm est disposée entre les tôles 17 et 18. Compte tenu du fait que les formes des ondes des deux tôles 17 et 18 se correspondent et que les tôles sont décalées l'une par rapport à l'autre de manière que les ondes s'adaptent les unes dans les autres,l'ensemble du complexe 16 présente une forme ondulée. Dans le mode de réalisation repré senté,l'extrémité 20 du complexe est plane et contigGe à la face intérieure de la plaque 13. La partie restante du complexe s'étend perpendiculairement par rapport à la partie 20 et s'étend donc transversalement dans l'espace 14. La Fig. la représente l'effet qu'exerce le faisccau à charge 23 creuse sur Ie complexeCe faisceau 21 dont lapointe a ne très grande vites se dienviron iO. 00() m par seconde,perce la paroi 13 et teurte la partie su périeure 20 du complexe 16. En raison de la pression très élevée d' environ 1. 000.000 bars, la matière de la couche d'explosif 19 est allumée dans la zone 20 de sorte que l'explosif 19 explose en partant de cette zone.Ainsi,la matière de la tôle 18 est accélérée en direction du faisceau 21 qui se propage à peu près parallèlement à l'orientation initiale du complexe 16. Sur la Fig. la on voit que,au cours de l'explosion de l'explosif l9,1es ondes de la tôle 18 sont déformées de fa, con à constituer des particules 22 en forme de fils qui traversent le trajet du faisceau 21. 28306 1 0 La Fig. lb représente la perturbation du faisccau 21 provoquée par les particules de cuivre 22 qui ont été projetées à travers Ie faisceau en raison de l'explosion de la couche 19. En raison de l'éparpillement du faisceau,la composante la plus dangereuse de l'effet de la charge creuse est retirée de celui-ci. Dans l'exemple de réalisation de la Fig. 2,1e complexe est également disposé transversalement entre deux parois 13 et 15 dans un espace 14, La partie principale de ce complexe 25 s'étend donc à peu près pa rallèlement à la direction d'incidence attendue 26 du faisceau à charge creuse. Dans ce cas également,le complexe 25 est constitué de tôles 17 et 18 réalisées en cuivre et d'une épaisseur de lmm, une couche d'explosif 19 étant disposée entre ces tôles. Cependant,les tôles 17 et 18 sont munies de parties renforcées 27 dans les zones des creux des ondes de sorte qu'à ces endroits, l'épaisseur est au total de 1, 5mm. L'extrémité 28 dirigée vers l'intérieur du complexe 25 ne présente également pas d'ondes et est disposée à un angle de 45 par rap port à la direction d' incidence 26. Cette extrémité sert de détonateur. A fin d'augmenter la surface de détonation,on peut prévoir un autre détonateur s'étendant de l'autre côté du complexe et disposé par exemple à angle droit par rapport au premier détonateur. Un faisceau à charge creuse issu de la charge creuse et se propagent le long de la droite 26 frappe la portion plane 28 du com plexe dont la couche d'explosif est allumée. Dans ce cas, l'explosion du complexe se propage (selon la Fig. 2) de bas en haut de sorte que, dans ce cas également 23 les particules de rnatière de la tôle ondulée l8 pénètrent dans le faisccau à charge creuse pour le perturber. Grâce aux zones renforcées et alternées 27 et les zones moins rigides de la tôle 18, on obtient un effet perturbateur réparti dans le temps. Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, le blindage comporte un complexe 30 disposé entre les tôles 13 et 15 en acier,ce complexe étant composé de plusieurs sections ondulées 31 à 36. Dans la section extérieure 31 qui s'étend sous un angle de 45 par rapport au plan de la plaque 13, la tôle ondulée 18 en cuivre présente une épaisseur de 2, 5mm, tandis que la tôle 17 28306 1 0 en cuivre et également ondulée présente une épaisseur de 0, 5mm, Dans la zone adjacente 32, les deux tôles ont une épaisseur de 2, 5mm, dans la zone 33 une épaisseur de 0,5mm,dans la zone 34 une épaisseur de 1,Omm,dans la zone 35 une épaisseur de 1,5mm et dans la zone 36 une épaisseur de 2, 0mm. En raison des différentes épaisseurs des tôles en cuivre, on crée des zones distinctes dont les particules métalliques provoquent des densités de matière différentes dans le matériau qui se propage à grande vitesse et qui provoquent donc également des accélérations de différentes valeurs. L'allumage de la couche d'explosif 19 qui, dans ce cas également, a une épaisseur de 2mm, est provoqué par le faisceau à charge creuse qui traverse la zone oblique 31. A partir de cet endroit,l'allumage se propage dans la couche d'explosif sur toute la longueur du complexe 30. Dans le mode de réalisation de la Fig. 4, deux complexes et 4 1 sont disposé s obliquement l' un derrière l' autre vis à vis de la direc tion d'incidence attendue 42 de la charge creuse. Le compIexe extérieur 40 pré sente une épaisseur de tôle sur les deux côtés qui est de 0, 5mm, tandis que l'épaisseur de la tôle du complexe intérieur 41 est de 2, Omm. Il s'agit dans les deux cas de tôles ondulées en cuivre qui emprisonnent une couche d'ex plosif de 2mm d'épaisseur. Les deux complexes obliques 40 et 41 peuvent, en raison des épaisseurs différentes de leurs tôlesagir sur pratiquement la tota lité des parties du faisceau. Un autre vvantage de cette disposition consiste en ce que le trajet qui doit être parcouru par les éléments perturbateurs jusqu'à ce qu'ils frappent le faisceau 42, est relativement court dans la mesure o le complexe est frappé en son milieu. ^:Lil l plexes couvrent la totalité de la section intérieure du tube 52. La paroi blindée 53 selon la Fig. 6 est réalisée à partir de plusieurs tubes 52 de section rectangulaire. Tous les tubes 52 contiennent au moins un complexe à déformation ondulée ou autre (ce qui n'est pas repré senté sur la Fig. 6). Les extrémités des tubes 52 sont fermées par les 28306 1 0 plaques 13 et 15,1a plaque 13 étant située à l'extérieur et la plaque 15 à l'intérieur. Les plaques 13 et 15 recouvrent les ouvertures de tous les tobes 52 qui constituent un faisceau ou un empilage de tubes. Grâce à la possibilité d'utiliser des tobes 52 selon différentes configurations e' en nombres dis tincts, on peut adapter le blindage à la forme de l'objet à protéger. I1 est également possible de disposer les tubes 52 de fac,on décalée dans le sens longitudinal de sorte que le blindage peut également être adapté à des corps à protéger qui ne présentent pas de surface extérieure lisse. - R EVENDICATIONS - 283061 0 1 - Blindage actif contre des projectiles à charge creuse comportant un complexe composé de deux tôles entre lesquelles est placée une couche d'explosif,ainsi qu'au moins une plaque de blindage disposée der rière ledit complexe,caractérisé en ce que les tôles (17,18) du complexe (16, 25,30,40,41,50,51) présentent des déformations de forme ondulée,triangu laire ou autre. 2 - Blindage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur des tôles (17,18) est d'environ 1 à 2him, tandis que celle de la couche d'explosif est d' environ 2 mm. 3 - Blindage suivant l'une quelconque des revendications-1 et 2,caractérisé en ce que les tôles (17,18) du complexe sont réalisées en un métal à coefficient d'allongement élevé, tel que le cuivre. 4 - Blindage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que les tôles présentent des parties (27) de plus grande épaisseur disposées à des distances régulières. - Blindage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les parties (27) de plus grande épaisseur sont disposoes dans les creux des ondes des tôles. 6 - Blindage suivant la revendication 4,caractérisé en ce que les parties (27) de plus grande épaisseur s'étendent sur plusieurs périodes contigues (32,36) de la déformation. 7 - Blindage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6,caractérisé en ce qu'au moins deux complexes (40,41,50,51) sont disposés fa,con décalée l'un derrière l'autre. 8 - Blindage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les deux complexes (40,41, 50,51) comportent des tôles de différentes épais seurs. 9 - Blindage suivant l'une quelconque des revendications 1 à B,caractérisé en ce que les complexes (40,41) sont fixés dans une matière de faible densité, telle que de la matière mousse (45). - Blindage suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les deux complexes (50,51) dont l'un présente des crêtes d'onde horizontales et l'autre des creCes d'onde verticales sont disposées l! 28306 1 0 respectivement obliquement par rapport à la direction d'incidence 11 - Blindage suivant l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que les complexes sont disposés transversale ment, individuellement ou à plusieurs, dans des tubes (52) qui sont disposés essentiellement parallèlement les uns aux autres et qui sont reliés les uns aux autres, les ouvertures des tubes étant contigues aux plaques de blindage