Brevet FR2990171A1 — publié le 20131108

Le domaine technique de l'invention est celui des véhicules blindés comprenant une caisse à l'intérieur de laquelle sont aménagés un compartiment moteur et un habitacle. Généralement on prévoit dans de tels véhicules une cloison pare-feu qui permet de séparer l'habitacle du compartiment moteur. Cette cloison pare-feu s'étend ainsi transversalement entre deux parois latérales de la caisse du véhicule et elle 10 s'étend aussi verticalement entre une paroi supérieure et un plancher de la caisse. La cloison pare-feu a pour but d'assurer une protection de l'habitacle vis à vis du bruit de la motorisation. Cette cloison assure aussi une protection thermique et elle permet 15 notamment de protéger l'équipage du véhicule contre les départs de feu potentiels pouvant se déclarer au niveau du groupe motopropulseur. Le brevet FR2864563 décrit une cloison pare-feu connue. Les cloisons connues comportent le plus souvent au moins 20 une tôle plane séparant le compartiment moteur et l'habitacle. On cherche aujourd'hui à alléger les véhicules blindés tout en maintenant un bon niveau de protection des équipages contre les mines. Une solution classique consiste à renforcer 25 la protection de l'habitacle et à diminuer la protection des autres parties du véhicule, en particulier celle du compartiment moteur. Il se pose alors le problème d'assurer au niveau de la cloison pare-feu une autre fonction qui est la protection de 30 l'habitacle vis à vis du souffle engendré par l'explosion d'une mine sous le compartiment moteur. En effet, la protection du compartiment moteur étant réduite, une partie du souffle engendré par la détonation d'une mine va se développer à l'intérieur de ce compartiment et devra être contenue par la cloison pare-feu pour ne pas pénétrer dans l'habitacle. Ceci conduit à réaliser une cloison pare-feu à épaisseur renforcée donc à masse augmentée. Par ailleurs les soudures 5 de fixation de la cloison pare-feu sur les parois latérales doivent aussi être renforcées. L'invention a pour but de proposer un véhicule dans lequel la protection de l'habitacle par la cloison pare-feu est renforcée vis à vis du souffle des mines sans pour autant 10 imposer un alourdissement de cette cloison. Ainsi l'invention a pour objet un véhicule blindé comprenant une caisse à l'intérieur de laquelle sont aménagés un compartiment moteur et un habitacle séparés l'un de l'autre par une cloison pare-feu s'étendant transversalement 15 entre deux parois latérales de la caisse du véhicule et verticalement entre une paroi supérieure et un plancher de la caisse, véhicule caractérisé en ce que la cloison pare-feu présente un profil voûté dont la convexité est orientée vers le compartiment moteur. 20 Selon un mode de réalisation, la cloison pare-feu a un profil voûté qui s'étend d'une paroi latérale à l'autre. Selon un autre mode de réalisation, la cloison pare-feu comporte une partie médiane ayant un profil voûté et qui est prolongée de part et d'autre de la partie médiane par des 25 ailes planes. Les ailes planes pourront être orientées dans le prolongement des extrémités de la partie médiane voûtée. Les ailes planes pourront être formées par des plaques distinctes fixées à la partie médiane. 30 Selon un autre mode de réalisation, la cloison est raccordée à chaque paroi par l'intermédiaire d'un caisson mécano soudé solidaire d'une des parois latérales. Le véhicule blindé selon l'invention peut comporter une tourelle pivotante qui est fixée au niveau de la paroi supérieure de la caisse et qui porte un panier de tourelle disposé dans l'habitacle, le véhicule est alors caractérisé en ce que le profil voûté de la cloison pare-feu a une face concave entourant une partie du panier de tourelle. La cloison pourra être fixée à la paroi supérieure de la caisse par des joints soudés. La cloison pourra se loger dans une rainure de la paroi supérieure. La cloison pourra être liée au plancher par l'intermédiaire d'un socle d'appui qui est fixé au plancher et auquel elle est reliée par une liaison cisaillable, le bord inférieur de la cloison étant à distance du plancher lui-même. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 15 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels : - les figures 1 et 2 montrent de façon schématique et partielle un véhicule selon l'art antérieur, la figure 1 le 20 montrant en coupe suivant un plan horizontal dont la trace AA est repérée à la figure 2 et la figure 2 une coupe suivant un plan vertical médian dont la trace BB est repérée à la figure 1, - les figures 3 et 4 montrent de façon schématique et 25 partielle un véhicule selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 3 le montrant en coupe suivant un plan horizontal dont la trace CC est repérée à la figure 4 et la figure 4 une coupe suivant un plan vertical médian dont la trace DD est repérée à la figure 3, 30 - les figures 5 et 6 montrent de façon schématique et partielle un véhicule selon un seconde mode de réalisation de l'invention, la figure 5 le montrant en coupe suivant un plan horizontal dont la trace GG est repérée à la figure 6 et la figure 6 une coupe suivant un plan vertical médian dont la trace HH est repérée à la figure 5, - la figure 7 est une vue de façon schématique et partielle un véhicule selon un troisième mode de réalisation 5 de l'invention, vue en coupe suivant un plan horizontal. - la figure 8a montre un mode de liaison entre la cloison et la paroi supérieure du véhicule, - la figure 8b montre un mode de liaison entre la cloison et le plancher du véhicule. 10 En se reportant aux figures 1 et 2, un véhicule blindé 1 comprend une caisse 2 à l'intérieur de laquelle sont aménagés un compartiment moteur 3 et un habitacle 4 qui sont séparés l'un de l'autre par une cloison pare-feu 5. On a représenté dans l'habitacle 4 des sièges 6 qui sont 15 suspendus à une paroi supérieure 2c (ou plafond) de la caisse 2. On a aussi représenté de façon schématique dans le compartiment moteur 3 un groupe motopropulseur 7 qui est relié aux moyens de mobilité du véhicule, ici des roues 8. La cloison pare-feu 5 s'étend transversalement entre deux 20 parois latérales 2a et 2b de la caisse 2 du véhicule (figure 1) et verticalement entre la paroi supérieure 2c et un plancher 2d de la caisse. Elle est fixée aux différentes parois par des cordons de soudure 9. Ce véhicule blindé est un véhicule selon l'art antérieur 25 dans lequel la cloison pare-feu 5 est formée par une plaque plane. Les figures 3 et 4 montrent un véhicule selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ce véhicule ne diffère du précédent que par la forme de 30 la cloison pare-feu 5. Cette cloison présente ici un profil voûté dont la convexité est orientée vers le compartiment moteur 3 et qui s'étend d'une paroi latérale 2a à l'autre paroi latérale 2b. La cloison 5 a donc une face concave 5a qui est orientée du côté de l'habitacle 4 et une face convexe 5b qui est orientée vers le compartiment moteur 3. Elle s'étend verticalement entre la paroi supérieure 2c 5 et le plancher 2d de la caisse. La cloison 5 est là encore fixée aux différentes parois par des cordons de soudure 9. En cas d'apparition d'un souffle à l'intérieur du compartiment moteur 3, souffle dû à l'explosion d'une mine sous le plancher du compartiment moteur, la forme voûtée de 10 la cloison 5 a pour conséquence de répartir l'effort F axial résultant de la pression développée à l'intérieur du compartiment moteur 3, en des efforts Fi et F2 qui sont tangents au profil de la cloison 5 au niveau des bords latéraux de cette cloison (bords en contact avec les parois 15 latérales 2a et 2b). Ces efforts Fi et F2 sont repris en partie par les parois 2a et 2b de la caisse (efforts transversaux FIT et F2T) . Les efforts axiaux (Fia et F2a) auxquels sont soumis les soudures 9 sont donc réduits. 20 Il est donc possible ainsi de définir une cloison pare- feu 5 dont la résistance mécanique est accrue sans que la masse de ladite cloison ne soit augmentée. Il est également possible de diminuer l'épaisseur du plancher au niveau du compartiment moteur du véhicule, la cloison pare-feu 5 25 assurant alors la protection de l'habitacle 3. La cloison pare-feu pourra être réalisée en acier ou bien en aluminium en fonction des contraintes mécaniques auxquelles elle doit résister. On peut avec un profil de cloison à section circulaire 30 tel que représenté, réduire la masse de la cloison de près de 30% par rapport à une cloison plane comme représentée aux figures 1 et 2, tout en ayant une résistance équivalente au souffle d'une mine. Sur l'exemple représenté, l'épaisseur E de la cloison 5 est sensiblement constante. Il est bien sûr possible de réaliser une cloison pare-feu 5 dont l'épaisseur n'est pas constante, par exemple une cloison dont l'épaisseur est croissante entre ses bords d'extrémité en contact avec les parois 2a et 2b et sa partie médiane. Cette solution est cependant moins intéressante. Le profil voûté de la cloison 5 est ici circulaire en section. Il est bien entendu possible d'adopter pour la cloison un profil qui n'est pas circulaire en section, par exemple un profil à section elliptique, ou bien un profil voûté au niveau d'une partie médiane et prolongé par des ailes planes. Un tel mode de réalisation sera décrit par la suite en référence à la figure 7. Concrètement l'Homme du Métier définira par calcul les formes et épaisseurs de la cloison pare-feu 5 en fonction de l'effort F maximal auquel la cloison doit résister et des efforts maximaux Fia et F2a que peuvent supporter les soudures. Les figures 5 et 6 montrent un véhicule selon un autre mode de réalisation de l'invention. Ce véhicule blindé comporte une tourelle pivotante 10 qui porte une arme 11. La tourelle 10 est fixée au niveau de la paroi supérieure 2c de la caisse sur un roulement circulaire 12. Seul le roulement circulaire 12 est représenté à la figure 5. Grâce au roulement 12, la tourelle peut pivoter par rapport à la caisse 2 du véhicule autour d'un axe vertical 14. La tourelle 10 porte un panier de tourelle 13 qui est disposé dans l'habitacle 4. Le panier de tourelle 13 est solidaire en rotation de la tourelle 10. Ce panier renferme d'une façon classique un poste de commande du tir de l'arme 11 (non représenté). Suivant ce mode de réalisation la cloison pare-feu 5 comporte une partie médiane ayant un profil voûté et qui comporte une face concave 5a entourant une partie du panier de tourelle 13 et une face convexe 5b disposée dans le compartiment moteur 3. La cloison pare-feu est raccordée à chaque paroi latérale 2a, 2b par l'intermédiaire d'un caisson mécano soudé 15a,15b qui est solidaire d'une des parois latérales 2a ou 2b. Chaque caisson mécano soudé 15a,15b est formé de plaques en acier ou en aluminium. La structure de chaque caisson est définie pour pouvoir résister aux efforts Fi et F2 qui lui seront transmis par la cloison 5 comme suite à l'apparition d'une pression dans le compartiment moteur 3. Les caissons 15a et 15b sont également liés à la partie 15 médiane de la cloison 5 par des cordons de soudure 9. Enfin les caissons 15a et 15b sont aussi reliés à d'autres caissons 16a et 16b qui s'étendent longitudinalement le long des parois 2a et 2b du véhicule. Ces derniers caissons sont par exemple les caissons coiffant les déports des roues 8. 20 Comme on le voit sur la figure 5, le profil en section de la partie médiane de la cloison pare-feu 5 est elliptique. Les points d'appui de la cloison 5 sur les caissons 15a et 15b se situent en arrière du plan géométrique du grand axe de cette ellipse. Ainsi, comme dans le mode de réalisation 25 précédent, la forme voûtée de la partie médiane de la cloison 5 répartira un effort F axial, résultant d'une pression développée à l'intérieur du compartiment moteur 3, en des efforts F1 et F2 qui sont tangents au profil de la partie médiane de la cloison 5 au niveau de ses bords d'extrémité en 30 contact avec les caissons 15a et 15b. Ces efforts Fi et F2 sont repris en partie par les parois 2a et 2b de la caisse via les caissons 15a et 15b. Les efforts axiaux (Fia et E2a) auxquels sont soumis les soudures 9 reliant les caissons 15a, 15b à la caisse 2 sont donc réduits. Par ailleurs la structure cloisonnée des caissons 15a, 15b permet d'obtenir une résistance mécanique suffisante avec des tôles d'épaisseur relativement réduite pour réaliser les caissons. Là encore on pourra définir une cloison 5 ayant une épaisseur non constante ou bien une cloison associant une partie médiane concave, à section circulaire ou elliptique, prolongée de chaque côté par des ailes planes prolongeant la partie médiane. A titre d'exemple on a représenté ainsi sur la figure 7 une cloison 5 en coupe suivant un plan horizontal. Cette cloison comporte une partie médiane ayant un profil voûté comportant une face convexe 5b disposée dans le compartiment moteur 3 et une face concave 5a qui entoure partiellement le roulement circulaire 12, donc aussi le panier de tourelle non visible sur cette figure. La partie médiane est prolongée de part et d'autre par des ailes planes 5c et 5d qui sont fixées aux parois latérales 2a et 2b par des cordons de soudure 9. Dans ce mode de réalisation les ailes planes 5c et 5d sont formée d'une seule pièce avec la partie médiane voûtée. La partie médiane a ici une section elliptique. Une telle cloison pare-feu voûtée peut être facilement obtenue par pliage (roulage ou bien croquage sur presse 25 plieuse) d'une tôle en acier ou en aluminium. D'autres variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. On a décrit précédemment des cloisons pare-feu formées d'une seule plaque voûtée (prolongée ou non par des ailes planes). Il est également possible de définir une 30 cloison pare-feu voûtée comportant plusieurs parois parallèles les unes aux autres. Une telle disposition permet de prévoir différentes couches de matériaux isolants thermiques ou acoustiques. Une telle disposition est décrite dans le brevet FR2864563. Afin d'améliorer la résistance de la cloison 5 aux effets d'un souffle de mine on pourra, comme le montre la figure 8a, loger le bord supérieur de la cloison 5 dans une rainure 17 aménagée dans la paroi supérieure 2c. La rainure aura bien 5 sûr une forme courbe adaptée à la courbure de la cloison 5. La paroi supérieure 2c pourra être formée de deux parties 2c1 et 2c2 qui comportent chacune une demi-rainure 17. Un cordon de soudure 9 assurera la liaison des deux parties du plafond 2c et de la cloison 5. 10 La rainure 17 procure à la cloison 5 un appui balistique. Les soudures 9 résistent alors plus facilement aux efforts F déployés lors de l'apparition d'un souffle dans le compartiment moteur 3. Selon un mode de réalisation représenté à la figure 8b, 15 la cloison 5 peut être liée au plancher 2d par l'intermédiaire d'un socle d'appui 18 qui est lui-même fixé au plancher par un cordon de soudure 9. La cloison 5 est liée au socle 18 par une liaison cisaillable (autre cordon de soudure 9'). Le bord inférieur 19 de la cloison 5 est par 20 ailleurs à une distance D du plancher 2d lui-même. Avec une telle structure, une déformation du plancher 2d (comme suite par exemple à la détonation d'une mine sous le plancher) ne vient pas impacter le bord inférieur de la cloison 5. La cloison glisse le long du socle 18 après cisaillement 25 de la soudure 9'. On note par ailleurs que la cloison 5 se trouve en appui balistique contre le socle 18. Les efforts F qui s'exercent sur la cloison 5 comme suite à l'apparition d'une pression dans le compartiment moteur 3 sont donc repris par le socle 18. Ce mode de liaison entre une cloison et un 30 plancher est décrit dans la demande de brevet FR2966231 à laquelle on pourra se reporter. REVENDICATIONS1- Véhicule blindé (1) comprenant une caisse (2) à l'intérieur de laquelle sont aménagés un compartiment moteur (3) et un habitacle (4) séparés l'un de l'autre par une cloison pare-feu (5) s'étendant transversalement entre deux parois latérales (2a,2b) de la caisse du véhicule et verticalement entre une paroi supérieure (2c) et un plancher (2d) de la caisse, véhicule caractérisé en ce que la cloison 10 pare-feu (5) présente un profil voûté dont la convexité est orientée vers le compartiment moteur (3). 2- Véhicule blindé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cloison pare-feu (5) a un profil voûté qui s'étend d'une paroi latérale (2a) à l'autre (2b). 15 3- Véhicule blindé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cloison pare-feu (5) comporte une partie médiane ayant un profil voûté et qui est prolongée de part et d'autre de la partie médiane par des ailes planes (5c,5d). 4- Véhicule blindé selon la revendication 3, caractérisé 20 en ce que les ailes planes (5c,5d) sont orientées dans le prolongement des extrémités de la partie médiane voûtée. 5- Véhicule blindé selon une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les ailes planes (5c,5d) sont formées par des plaques distinctes fixées à la partie médiane. 25 6- Véhicule blindé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cloison (5) est raccordée à chaque paroi (2a,2b) par l'intermédiaire d'un caisson (15a,15b) mécano soudé solidaire d'une des parois latérales (2a,2b). 7- Véhicule blindé selon une des revendications 3 à 6 et 30 comportant une tourelle (10) pivotante qui est fixée au niveau de la paroi supérieure (2c) de la caisse et qui porte un panier de tourelle (13) disposé dans l'habitacle (4), véhicule caractérisé en ce que le profil voûté de la cloisonpare-feu (5) a une face concave (5a) entourant une partie du panier de tourelle (13). 8- Véhicule blindé selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cloison (5) est fixée à la paroi 5 supérieure (2c) de la caisse par des joints soudés. 9- Véhicule blindé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cloison (5) est logée dans une rainure (17) de la paroi supérieure (2c). 10- Véhicule blindé selon une des revendications 1 à 9, 10 caractérisé en ce que la cloison (5) est liée au plancher (2d) par l'intermédiaire d'un socle d'appui (18) fixé au plancher (2d), et auquel elle est reliée par une liaison cisaillable (9'), le bord inférieur (19) de la cloison étant à distance du plancher (2d) lui-même.