NL8002091A

NL8002091A - ARMOR WITH A MULTIDIRECTIONAL STRUCTURE.

Info

Publication number: NL8002091A
Application number: NL8002091A
Authority: NL
Original assignee: Europ Propulsion
Priority date: 1979-04-10
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1982-05-03
Also published as: FR2494832A1; GB2090385B; DE3013698A1; NL185868B; FR2494832B1; NL185868C; GB2090385A; DE3013698C2

Description

tj/As/i2 "Pantsering met een multidirectionele opbouw"tj / As / i2 "Armouring with a multidirectional construction"

De uitvinding heeft betrekking.op een pantsering met een multidirectionele opbouw.The invention relates to an armor with a multidirectional construction.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van 5 pantseringen, beschermingsschilden of -schermen, die bedoeld - zijn om vast of mobiel materieel of personeel te beschermen tegen met name gevechtsproj ectielen, zoals kogels of traagheids- of explosieve projectielen, en in het bijzonder tegen die van het type met "holle lading", ofwel tegen scherven 10 van dergelijke projectielen of van door deze projectielen geraakte obstakels, ofwel tegen scherven van andere explosieve. tuigen, zoals granaten, mijnen of torpedo's of tegen scherven ten gevolge van het scheuren van inrichtingen onder druk. De uitvinding heeft ook betrekking op de bescherming 15 van materieel en personeel tegen de mechanische en fysieke gevolgen van explosies van pyrotechnische of nucleaire aard, zoals luchtverplaatsing, schokgolf, X-flits, %-straling, neutronenflux, enzovoorts.More particularly, the invention relates to a method of manufacturing armor, shields or shields, which are intended to protect fixed or mobile equipment or personnel, in particular combat projectiles, such as bullets or inertial or explosive projectiles , and in particular against those of the "hollow charge" type, either against fragments of such projectiles or of obstacles hit by these projectiles, or against fragments of other explosives. equipment, such as grenades, mines or torpedoes, or against fragments from rupturing pressurized devices. The invention also relates to the protection of equipment and personnel against the mechanical and physical consequences of explosions of a pyrotechnic or nuclear nature, such as air displacement, shock wave, X-flash,% radiation, neutron flux, etc.

Een goed bekend beschermingsmiddel omvat het 20 gebruikmaken van een pantsering van zwaar materiaal met een grote taaiheid, zoals massief staal. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de pantserplaten, die op dit moment gebruikt worden ' voor de bescherming van tanks, pantserboten of vaste installaties. Dergelijke pantseringen van het zuiver passieve type 25 verhinderen het binnendringen van projectielen door hun grote traagheid en deze dissiperen het grootste gedeelte van de kinetische energie door plastische deformatie.A well-known protective agent includes using an armor of heavy duty toughness material such as solid steel. This is the case, for example, with the armor plates, which are currently used for the protection of tanks, armored boats or fixed installations. Such purely passive type 25 armor prevents projectiles from penetrating due to their high inertia and dissipate most of the kinetic energy through plastic deformation.

De doelmatigheid van dit type pantsering hangt af van de dikte daarvan. Deze moet groter zijn naarmate 30 het tegen te houden projectiel zwaarder is maar bovenal naarmate de snelheid daarvan hoger is. De ernstigste gevallen die op dit moment bekend zijn, zijn de metaalstralen die 8 0 0 2 0 9 1 - t ' *9 -2- uitgestoten worden door projectielen met holle lading, die een snelheid kunnen bereiken van 10.000 m/sec. en door de de "kinetische energie-projectielen" of "pijlen" genaamde traagheidsprojectielen, waarvan de snelheid 2.000 m/sec.The effectiveness of this type of armor depends on its thickness. It must be larger the heavier the projectile to be retained, but more important the higher its velocity. The most serious cases known at present are the metal beams emitted 8 0 0 2 0 9 1 - t '* 9 -2- by hollow charge projectiles, which can reach a speed of 10,000 m / sec. and inertial projectiles called the "kinetic energy projectiles" or "arrows", the velocity of which is 2,000 m / sec.

5 kan bereiken. Bekend is bijvoorbeeld dat een modern antitankwapen waarvan het projectiel met holle lading een diameter van 105 mm heeft een massief stalen pantsering van 60 cm dikte kan doorboren. Om een tank op doelmatige wijze tegen dit soort wapen te beschermen, zou men deze van een 10 zodanige massa pantsering moeten voorzien, dat deze niet meer in staat zou zijn zich voort te bewegen.5 can reach. It is known, for example, that a modern anti-tank weapon whose hollow-charge projectile has a diameter of 105 mm can pierce solid steel armor of 60 cm thickness. In order to protect a tank efficiently against this type of weapon, it would be necessary to provide it with a mass of armor such that it would no longer be able to move.

Er zijn verschillende oplossingen voorgesteld voor het verhogen van de doeltreffendheid van de pantseringen, onder behoud van een massa en een omvang die verenigbaar is 15 met de transportcapaciteit van het te beschermen voertuig.Several solutions have been proposed for increasing the effectiveness of the armor, while maintaining a mass and size compatible with the transport capacity of the vehicle to be protected.

Voor de voorbepantsering, bij de doeltreffendste projectielen, zoals die van de moderne antitankwapens tegen moet houden, is voorgesteld om de massa van de pantse- ------------ ring te verdelen in een aantal op elkaar liggende onafhanke- 20 lijke bladen, in éénzelfde pantsering meerdere metaalsoorten te verenigen, zoals staalsoorten en lichte legeringen en eventueel tussen deze metalen bladen één of meerdere materialen aan te brengen, die fysische en mechanische eigenschappen, hebben, welke verschillen van die van metaal, zoals bijvoor-25 beeld keramische materialen of kunststofmaterialen.For the pre-armor, with the most effective projectiles, such as that of the modern anti-tank weapons to stop, it has been proposed to divide the mass of the panther ring into a number of superimposed independent - 20 sheets, combining several metals in the same armor, such as steels and light alloys, and optionally arranging between these metal sheets one or more materials, which have physical and mechanical properties, which differ from those of metal, such as, for example, 25 image ceramic materials or plastic materials.

In het geval van schilden die in het bijzonder bedoeld zijn om traagheidsprojectielen tegen te houden met een relatief klein kaliber, zoals pistoolkogels, geweerkogels, kogels van een machinegeweer of verschillende soorten scherven, 30 is het bekend om in principe gebruik te maken van een samengesteld materiaal van het gelaagde type dat gevormd wordt door op elkaar geplaatste weefsellagen op basis van natuurlijke of synthetische vezels met een grote taaiheid, waarbij 9 deze vezellagen geïmpregneerd en met elkaar verbonden worden 35 door een thermohardende kunsthars. De doeltreffendheid van dergelijke schilden hangt af van hun vermogen de kinetische energie van het projectiel te dissiperen door de destructie van het mate—1—*—--^iiied^dat^om het inslagpunt ligt.In the case of shields which are particularly intended to hold inertial projectiles of relatively small caliber, such as pistol bullets, rifle bullets, machine gun bullets or different types of shards, it is known to use a composite material in principle of the layered type formed by superimposed fabric layers based on natural or synthetic fibers of high toughness, these fiber layers being impregnated and bonded together by a thermosetting synthetic resin. The effectiveness of such shields depends on their ability to dissipate the projectile's kinetic energy by destroying the degree around the impact point.

8 0 0 2 0 9 1 ~~ V * t %8 0 0 2 0 9 1 ~~ V * t%

Bepaalde uitvoeringsvormen van deze scnxiaen zzjn aan net oppervlak bekleed met platen van dicht keramisch materiaal, zoals gefrit aluminium, die het doel hebben de punt van het projectiel af te stompen, eventueel het scheuren daarvan te 5 veroorzaken en aldus het indringingsvermogen te verminderen. Deze schilden worden bijvoorbeeld gebruikt voor het beschermen van piloten van vliegtuigen of helikopters. Deze worden dan opgenomen in de zitting van de piloot.Certain embodiments of these compounds are coated on the surface with plates of dense ceramic material, such as fritted aluminum, which have the purpose of blunting the tip of the projectile, possibly causing it to rupture and thus reducing its penetration capacity. These shields are used, for example, to protect pilots of aircraft or helicopters. These are then included in the pilot's seat.

Ten slotte kent men een ander type beschermingszo schild, dat bedoeld is voor de afzonderlijke bescherming van personeel en bekend is onder de naam "kogelvrij vest".Finally, another type of protective shield is known, which is intended for the separate protection of personnel and is known under the name "bulletproof vest".

Dit vest moet voldoende licht en soepel zijn om de bewegingen van degeen, die het draagt niet te. hinderen. Eén van de meest recente modellen, die het beste voldoen, wordt in 15 wezen gevormd door een zeer dik en. compact weefsel met een tridirectionele structuur dat vervaardigd wordt uitgaande van een textielvezel met een zeer hoge elasticiteit. Deze vezel wordt normaal gebruikt zonder enige impregnatie.This vest should be light and flexible enough not to interfere with the movement of the person wearing it. hinder. One of the most recent models, which meet the best, is essentially a very thick and. compact fabric with a tridirectional structure that is manufactured from a textile fiber with a very high elasticity. This fiber is normally used without any impregnation.

Het doel van de huidige uitvinding is een '20 schild te verschaffen, dat evengoed bruikbaar is voor de bescherming van vaste installaties of voertuigen tegen allerlei soorten aanvallen, waarvan deze het onderwerp kunnen zijn, en in het bijzonder tegen de aanval met antitankwapens, als wel voor de individuele bescherming tegen lichte vuur-25 wapens of verschillende scherven.The object of the present invention is to provide a '20 shield which is equally useful for the protection of fixed installations or vehicles against all kinds of attacks of which they may be the subject, and in particular against the attack with anti-tank weapons, as well as for individual protection against light fire-25 weapons or various shards.

Dit doel wordt bereikt met een pantsering die, volgens de uitvinding, ten minste gedeeltelijk gevormd wordt door een multidirectionele structuur gevormd door stijve elementen die ten minste nagenoeg rechtlijnig verlopen 30 volgens ten minste drie verschillende richtingen en die elkaar op regelmatige wijze kruisen, waarbij de richtingen van de elementen niet alle evenwijdig zijn en in één vlak liggen en hoeken insluiten tussen 30 en 90°.This object is achieved with an armor which, according to the invention, is formed at least in part by a multidirectional structure formed by rigid elements which run substantially rectilinearly in at least three different directions and which intersect regularly, the directions being of the elements are not all parallel and in one plane and enclosing angles between 30 and 90 °.

Onder regelmatige kruising verstaat men hier 35 een relatief regelmatige plaatsing in de ruimte van de elementen met dezelfde richting en een relatief regelmatige verdeling in de structuur tussen de elementen met verschillende richtinaen.____________________________ ____________________Regular intersection here means a relatively regular placement in the space of the elements with the same direction and a relatively regular distribution in the structure between the elements with different directions .____________________________ ____________________

Bij voorkeur is genoemde structuur of opbouw compact, dat wil zeggen dat de verhouding tussen het door de elementen ingenomen volume en het schijnbare volume van de structuur zo hoog is als mogelijk is voor de elementen 5 van de gegeven vorm,, afmetingen en richtingen.Preferably said structure or structure is compact, i.e. the ratio between the volume occupied by the elements and the apparent volume of the structure is as high as possible for the elements 5 of the given shape, dimensions and directions.

Volgens een vervaardigingswerkwijze overeenkomstig de uitvinding, welke werkwijze in het bijzonder de voorkeur heeft, wordt de multidirectionele structuur gevormd door rechtlijnige stijve, elementen, die verschillende 10 richtingen hebben.According to a manufacturing method according to the invention, which method is particularly preferred, the multidirectional structure is formed by rectilinear rigid elements having different directions.

De elementen kunnen een willekeurige dwarsdoorsnede hebben. Deze vorm is echter in het algemeen cirkelvormig of veelhoekig.The elements can have any cross section. However, this shape is generally circular or polygonal.

De diameter van de dwarsdoorsnede van de 15 elementen of van de omschreven cirkel van deze doorsnede kan variëren al naar gelang de beoogde toepassing voor de pantsering en al naar gelang de aard van het materiaal waaruit de elementen bestaan. In het algemeen ligt deze _____ _ diameter tussen enige tienden milimeters en verscheidene 20 centimeters, bijvoorbeeld ongeveer tussen.0,5 mm en 5 cm.The diameter of the cross-section of the elements or of the defined circle of this cross-section may vary according to the intended application for the armor and according to the nature of the material of which the elements consist. In general, this diameter is between a few tenths of a millimeter and several 20 centimeters, for example, between about 0.5 mm and 5 cm.

Wat betreft de lengte, de vorm en de afmetingen van de dwarsdoorsnede, kunnen de elementen constant of variabel zijn.As for the length, shape and dimensions of the cross-section, the elements can be constant or variable.

De elementen kunnen gewone staven of stangen 25 zijn.The elements can be ordinary bars or rods 25.

Het is ook mogelijk om buisvormige elementen te gebruiken, die leeg kunnen zijn of gevuld kunnen zijn met een andersoortig materiaal, eventueel met een actief materiaal. Onder actief materiaal verstaat men een materiaal dat heftig 30 kan reageren ofwel alleen, zoals een explosief, ofwel met een ander produkt dat deel uitmaakt van de pantsering of afkomstig is van een met de pantsering in contact komend projectiel. Mogelijk combinaties zijn bijvoorbeeld ammonium-magnesiumnitraat of stikstof-titaniunperoxyde.It is also possible to use tubular elements, which can be empty or filled with a different material, optionally with an active material. By active material is meant a material that can react violently either alone, such as an explosive, or with another product which is part of the armor or comes from a projectile that comes into contact with the armor. Possible combinations are, for example, ammonium magnesium nitrate or nitrogen titania peroxide.

35 Het materiaal van de elementen wordt gekozen...35 The material of the elements is chosen ...

naar de functie van de pantsering. Het kan bestaan uit een metaal, zoals staal, wolfraam, ...... een keramisch materiaal, glas, hout, kunststofmateriaal, een samengesteld materiaal, 8 0 0 2 0 9 1 )(β|Β.the function of the armor. It can consist of a metal, such as steel, tungsten, ...... a ceramic material, glass, wood, plastic material, a composite material, 8 0 0 2 0 9 1) (β | Β.

- ί -5- een actief materiaal zoals hierboven aangegeven, .......*.'- ί -5- an active material as indicated above, ....... *. '

Men zou voor de pantsering de structuur kunnen gebruiken, zoals deze is. De samenhang van de structuur wordt dan verzekerd door op een ondersteuning in de vorm 5 van een plaat of blad de uiteinden te bevestigen van de elementen die het vlak van de structuur bepalen nabij die ondersteuning, of door de elementen onderling te plaatsen van de kruisingen met elkaar te verbinden. Deze verbinding kan gebeuren met behulp van een kleef middel, bijvoorbeeld 10 door de structuur onder te dompelen in een polymeriseerbare hars, en uitnemen van de structuur en het hiervan uit laten druppelen voordat deze wordt gepolymeriseerd.One could use the structure as it is for the armor. The cohesion of the structure is then ensured by attaching on a support in the form of a plate or sheet the ends of the elements which determine the plane of the structure near that support, or by placing the elements mutually of the intersections with to connect each other. This compound can be done using an adhesive, for example, by immersing the structure in a polymerisable resin, removing the structure and dripping it before it is polymerized.

De structuur kan ook samenwerken met een vulmateriaal of matrix, die de ruimte tussen de elementen van 15 de structuur vult. Dit vulmateriaal is bijvoorbeeld metaal, keramisch, van glas, cement, een kunststofmateriaal of rubberachtig materiaal, een samengesteld materiaal of een actief materiaal.The structure can also cooperate with a filler material or matrix, which fills the space between the elements of the structure. This filling material is, for example, metal, ceramic, glass, cement, a plastic material or rubber-like material, a composite material or an active material.

Voor eenzelfde pantsering, kan men verschillende 20 soorten materiaal gebruiken voor het vervaardigen van de elementen van de structuur of van de eventuele matrix, waarbij de elementen in verschillende delen van de pantsering verschillende vormen en afmetingen kunnen hebben. Deze variaties in materiaal, vorm en afmetingen kunnen op uniforme 25 wijze geschieden of bijvoorbeeld van het ene vlak van de pantsering naar het andere. Een pantsering kan ook gevormd worden door verschillende lagen met verschillende structuren.For the same armor, different types of material can be used to manufacture the elements of the structure or of the optional matrix, the elements in different parts of the armor having different shapes and sizes. These variations in material, shape and dimensions can be done in a uniform manner or, for example, from one face of the armor to the other. Armor can also be formed by different layers with different structures.

Ook is het mogelijk in één pantsering lagen: met een multidirectionele structuur volgens de uitvinding 30 af te wisselen met op een andere wijze vervaardigde lagen, bijvoorbeeld met conventionele massieve platen.It is also possible to alternate layers in one armor with a multidirectional structure according to the invention with layers manufactured in a different manner, for instance with conventional solid plates.

Zoals hierboven werd aangegeven, vormt in de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding de de basis van de pantsering vormende multidirectionele structuur de 35 regelmatige en compacte kruising van vier bundels rechtlijnige elementen, die volgens vier verschillende richtingen in de ruimte verlopen. Men zoü voor de elementen een onderlinge rangschikking kunnen gebruiken,, die identiek is aan 8 0 0 2 0 9-1 ΗβΒΒβ·*·* die van de elementen, welke de versterkingsstructuur vormen voor samengestelde materialen, zoals beschreven in het Franse octrooischrift 2.276.916. Deze structuur wordt gewoonlijk aangeduid met 4D.As noted above, in the preferred embodiment of the invention, the armored multidirectional structure forms the regular and compact intersection of four bundles of rectilinear elements extending in four different directions in space. It is possible to use a mutual arrangement for the elements which is identical to that of the elements which form the reinforcing structure for composite materials, as described in French Pat. No. 2,276. 916. This structure is usually called 4D.

.5 In de 4D-structuur verlopen de vier richtingen, in de evenwichtsvorm van de structuur, volgens de vier grote diagonalen van een kubus, zodanig, dat elk van de richtingen een hoek van 70° 1/2 maakt met elk van de drie <· andere..5 In the 4D structure, the four directions, in the equilibrium form of the structure, follow the four major diagonals of a cube, such that each of the directions makes an angle of 70 ° 1/2 with each of the three < · Others.

10 Deze voorkeur voor de 4D-structuur moet niet gezien worden als een uitsluitende voorkeur. De multidirectio-nele structuur vervaardigd van stijve elementen, kan een structuur zijn die slechts drie bundels elementen omvat en bekend is onder de naam van 3D, of een structuur die meer 15 dan vier bundels elementen omvat, zoals die welke beschreven in de Duitse octrooiaanvrage 2.917.362 of in het Franse octrooischrift 2.427.198, of een structuur die afgeleid is van de 4D-structuur door een progressieve kromming van de _________ richting van de elementen, zoals beschreven in het Franse 20 octrooischrift 2.421.056. In elk geval wordt de structuur gevormd door een regelmatige kruising van ten minste nagenoeg rechtlijnige stijve elementen.This preference for the 4D structure should not be viewed as an exclusive preference. The multidirectional structure made of rigid elements may be a structure comprising only three bundles of elements and known under the name of 3D, or a structure comprising more than four bundles of elements, such as that described in German patent application 2,917 .362 or in French Pat. No. 2,427,198, or a structure derived from the 4D structure by a progressive curvature of the direction of the elements as described in French Pat. No. 2,421,056. In any case, the structure is formed by a regular intersection of substantially rectilinear rigid elements.

De volgende voorbeelden, illustreren op een niet-beperkende wijze verschillende uitvoeringsvormen van 25 een pantsering volgens de uitvinding.The following examples illustrate in a non-limiting manner various embodiments of an armor according to the invention.

In fig. 1 - 3 wordt een vervaardigingswijze getoond van een multidirectionele structuur voor een pantsering volgens de uitvinding en twee opstellingen van deze structuur voor proefnemingen.Figures 1 - 3 show a method of manufacturing a multidirectional structure for an armor according to the invention and two arrangements of this structure for experiments.

# 30 ' VOORBEELD 1# 30 'EXAMPLE 1

De pantsering wordt gevormd, door middel van de in fig. 1 weergegeven evenwichts-4D-structuur 10. Deze structuur wordt gevormd door de staven 1, 2, 3, 4, die verlopen in de richtingen van de vier grote diagonalen van 35 een kubus. De verschillend gerichte staven maken onderling hoeken van 70° 1/2.The armor is formed by means of the equilibrium 4D structure 10 shown in Fig. 1. This structure is formed by the bars 1, 2, 3, 4, which extend in the directions of the four major diagonals of a cube. . The differently oriented bars make angles of 70 ° 1/2.

Deze compacte evenwichts-4D-structuur is vervaardigd van metalen staven met een cirkelvormige 8 0 0 2 0 9 1 — - » V * -7- _____ doorsnede van 2 ram diameter, van staal. Deze structuur heeft een soortelijke massa van 5.300 kg/m . Deze structuur is in de getoonde toestand, dat wil zeggen zonder matrix, onderworpen aan een perforatieproef met een holle lading om de 5 doeltreffendheid vast te stellen ten opzichte van een klassieke pantsering, gevormd door massief staal, waarvan 3 de soortelijke massa gelijk is aan 7.800 kg/m . De perforatieproef bestaat uit het blootstellen van de wapening aan een loodrechte aanval op het oppervlak met een holle lading met 10 een kaliber van 62 mm, waarvan het vooroppervlak zich bevindt op 12,4 cm van het oppervlak van de pantsering. In deze omstandigheden wordt het massieve staal geperforeerd over een diepte van 40 cm.This compact equilibrium 4D structure is constructed of metal bars with a circular 8 0 0 2 0 9 1 - - »V * -7- _____ section of 2 ram diameter, of steel. This structure has a density of 5,300 kg / m. This structure, in the shown state, ie without matrix, has been subjected to a hollow charge perforation test to determine its effectiveness compared to a classic armor formed by solid steel, 3 of which is specific gravity of 7,800 kg / m. The perforation test consists of exposing the reinforcement to a perpendicular attack on the surface with a hollow charge with a caliber of 62 mm, the front surface of which is located 12.4 cm from the surface of the armor. In these conditions, the solid steel is perforated over a depth of 40 cm.

Voor deze proef werd de 4D-structuur, waarvan 15 de dikte niet groter was dan 5 cm, voor een massief stalen blok 20 geplaatst (fig. 2) ten einde de resterende energie te meten van de van de holle lading .afkomstige metaalstraal in het geval dat de 4D-structuur volledig geperforeerd zou ________ worden. De stand van de structuur was zodanig, dat de richting 20 van twee van de vier bundels metalen stalen evenwijdig was aan het aan de holle lading blootgestelde oppervlak, waarbij de richtingen van de twee andere bundels hoeken maakten van 54° 3/4 met dit oppervlak.For this test, the 4D structure, the thickness of which did not exceed 5 cm, was placed in front of a solid steel block 20 (Fig. 2) in order to measure the residual energy of the metal beam from the hollow charge in the in case the 4D structure would be completely perforated. The position of the structure was such that the direction of two of the four bundles of metal samples was parallel to the surface exposed to the hollow load, the directions of the other two bundles making angles of 54 ° 3/4 with this surface .

Na het schot was de 4D-structuur volledig 25 geperforeerd en was het massief stalen blok geperforeerd over een diepte van 23,5 cm. Dit resultaat toont aan dat de 5 cm pantsering met 4D-structuur een effekt heeft dat gelijk is aan 16,5 cm massief staal en dat daardoor met deze pantse- ' ring een winst in dikte van 70% ten opzichte van massief staal 30 en, rekening houdend met de kleinere soortelijke massa, eeh winst van 79% in oppervlaksmassa bereikt kan worden. De oppervlaksmassa van een pantsering is de verhouding tussen de soortelijke massa en de dikte daarvan, of hetgeen op hetzelfde neerkomt, het is de massa van de pantsering die 35 nodig is per oppervlakte-eenheid om de bescherming te ver- / zekeren.After the shot, the 4D structure was fully perforated and the solid steel block was perforated over a depth of 23.5 cm. This result shows that the 5 cm armouring with 4D structure has an effect equal to 16.5 cm of solid steel and that with this armouring a gain in thickness of 70% compared to solid steel 30 and, therefore, taking into account the smaller specific mass, a gain of 79% in surface mass can be achieved. The surface mass of an armor is the ratio between the specific gravity and the thickness thereof, or which amounts to the same thing, it is the mass of the armor required per unit area to ensure the protection.

VOORBEELD 2 80 ö 2 0 9 t Een compacte 4D~ev®nwiciltsstructuur was ver.- C -ί ·.EXAMPLE 2 80 ö 2 0 9 t A compact 4D ~ ev®wicilts structure was ver.- C -ί ·.

-8- ____________ vaardigd met behulp van zachtstalen staven met een cirkelvormige doorsnede van 8 mm diameter. De structuur had een soortelijke massa van 5.300 kg/m . Deze structuur.was ondergedompeld in een vloeibare epoxyhars die daarna gepolymeri-5 seerd was waardoor de matrix van het materiaal van de samengestelde pantsering werd gevormd, waarbij de resulterende soortelijke massa 5.650 kg/m bedroeg. Een blok van deze samengestelde pantsering werd onderworpen aan een perforatie-proef met een holle lading van 62 mm.-8- ____________ manufactured using mild steel rods with a circular cross section of 8 mm diameter. The structure had a density of 5,300 kg / m. This structure was immersed in a liquid epoxy resin which was then polymerized to form the matrix of the composite armor material, the resulting specific gravity being 5,650 kg / m. A block of this composite armor was subjected to a 62 mm hollow charge perforation test.

IQ Voor deze proef was de stand van de structuur 10 zodanig, dat de vier staafbundels dezelfde hoek hadden ten opzichte van het vooroppervlak van het blok, en wel 35° 1/4 (fig. 3).For this test, the position of the structure 10 was such that the four rod bundles had the same angle with respect to the front surface of the block, 35 ° 1/4 (Fig. 3).

Onder deze omstandigheden vertoonde dit samen-15 gestelde pantseringmateriaal een winst in oppervlaksmassa van 18% ten opzichte van massief staal.Under these conditions, this composite armor material showed a surface mass gain of 18% over solid steel.

VOORBEELD 3EXAMPLE 3

Een compacte 4D-evenwichtsstructuur was ver- _____ vaardigd van wolframstaven met een cirkelvormige doorsnede 20 van 7 mm diameter. Na het inbrengen van een matrix van epoxyhars, had dit pantseringmateriaal een soortelijke massa van 13.400 kg/m .A compact 4D equilibrium structure was made of tungsten rods with a circular cross section of 7 mm diameter. After the introduction of a matrix of epoxy resin, this armor material had a density of 13,400 kg / m.

Een blok van dit materiaal werd blootgesteld aan een perforatieproef met de holle lading van 62 mm. Voor 25 deze proef werd de structuur opgesteld op een wijze die identiek was aan die van het blok van Voorbeeld 2.A block of this material was subjected to a 62 mm hollow charge perforation test. For this test, the structure was arranged in a manner identical to that of the block of Example 2.

In deze omstandigheden vertoonde de samengestelde pantsering een winst in dikte van 42% ten opzichte van massief staal, maar rekening houdend met de veel grotere 30 soortelijke massa, was de oppervlaksmassa gelijk aan die van het staal.In these conditions, the composite armor showed a 42% gain in thickness over solid steel, but taking into account the much larger specific gravity, the surface mass was equal to that of the steel.

VOORBEELD 4 'Een compacte 4D-evenwichtsstructuur was vervaardigd van glazen staven met een cirkelvormige doorsnede 35 van 7 mm. Na het inbrengen van een matrix van epoxyhars, 3 had dit pantsermateriaal een soortelijke massa van 2.000 kg/m .EXAMPLE 4 'A compact 4D equilibrium structure was made of glass rods with a circular diameter of 7 mm. After the introduction of a matrix of epoxy resin, this armor material had a density of 2,000 kg / m.

Op dit materiaal werden twee perforatieproeven met de holle lading van 62 mm uitgevoerd.Two 62 mm hollow load perforation tests were performed on this material.

G 9· > -9-G 9 ·> -9-

Bij de eerste proef werd de structuur opgesteld op dezelfde wijze als het blok in het Voorbeeld 1.In the first test, the structure was arranged in the same manner as the block in Example 1.

In deze omstandigheden vertoonde de samengestelde pantsering een winst in oppervlaksmassa van 78% 5 vergeleken met massief staal, maar rekening houdend met de veel kleinere soortelijke massa, was de winst in dikte niet meer dan 13%.In these circumstances, the composite armor showed a gain in surface mass of 78% compared to solid steel, but taking into account the much smaller specific gravity, the gain in thickness was no more than 13%.

Voor de tweede proef werd de structuur opgesteld op een wijze identiek aan die van het blok van Voorbeeld 2.For the second run, the structure was arranged in a manner identical to that of the block of Example 2.

10 In deze omstandigheden waren de winst in oppervlaksmassa en de winst in dikte respectievelijk 78% en 13%, dat wil zeggen, gelijk aan die bij de eerste proef.In these circumstances, the gain in surface mass and the gain in thickness were 78% and 13%, that is, equal to that of the first test, respectively.

VOORBEELD 5EXAMPLE 5

Voor een materiaal dat in het bijzonder bedoeld 15 is ter bescherming tegen het effekt van de X-flits bij een nucleaire explosie, heeft men een samengesteld koolstof-koolstof gebruikt met een 4D-structuur, en een soortelijke massa van 2.000 kg/m , die gevormd werd uitgaande van draden ------- van i mm diameter, verzwaard door impregnatie en carbonisatie 20 onder druk. Het samengestelde materiaal werd onderworpen aan door explosieven veroorzaakte zeer zware schokgolven die de toestand simuleren, waaraan het materiaal is blootgesteld onder invloed van de X-flits. Het samengestelde materiaal heeft een uitzonderlijk goede weerstand getoond ten opzichte 25 van andere, voor hetzelfde gebruik .bedoelde materialen.For a material which is particularly intended to protect against the effect of the X-flash in a nuclear explosion, a composite carbon-carbon with a 4D structure and a density of 2,000 kg / m has been used, which was formed from wires of 1 mm diameter, weighted by impregnation and carbonization under pressure. The composite was subjected to explosive-type shock waves that simulate the state to which the material has been exposed under the influence of the X-flash. The composite material has shown exceptionally good resistance to other materials intended for the same use.

VOORBEELD 6EXAMPLE 6

Voor de bescherming van personeel tegen kogels en scherven, maakt men gebruik van een multidirectionele . structuur met n verschillende richtingen (structuur nD)., en 30 bij voorkeur van de 4D-structuur of de 6D-structuur, zoals getoond in fig. 6 van de bovengenoemde octrooiaanvrage 2.424.888. Deze structuur kan gerealiseerd worden met draden met een diameter kleiner dan of gelijk aan 1 mm, gevormd door een unidirectioneel samengesteld materiaal in een matrix van 35 epoxyhars of een elastomeer. De structuur kan een keramische bekleding hebben.A multidirectional is used to protect personnel against bullets and shards. structure with n different directions (structure nD), and preferably of the 4D structure or the 6D structure, as shown in Fig. 6 of the above-mentioned patent application 2.424.888. This structure can be realized with wires with a diameter less than or equal to 1 mm, formed by a unidirectional composite material in a matrix of epoxy resin or an elastomer. The structure can have a ceramic coating.

8002091 28002091 2

Claims

Armor for protection against, in particular, projectiles and the mechanical and physical effects of an explosion, characterized in that it is formed at least in part by a multidirectional structure, which is formed by substantially rectilinear rigid elements, which run in at least three different directions and cross each other in a regular manner, the directions of the elements not all being parallel and in the same plane and mutually enclosing angles between 10 and 90 °.

Armor according to claim 1, characterized in that the structure is compact.

Armor according to claim 1 or 2, characterized in that the multidirectional structure is formed by rectilinear rigid elements extending in four different directions.

Armor according to claim 3, characterized in that the rectilinear rigid elements extend in directions parallel to the major diagonals of a cube.

Armor according to any one of the preceding claims, characterized in that a matrix fills the space between the elements of the multidirectional structure.

Armor according to any of the preceding claims, characterized in that the elements of the structure have a circular or polygonal cross section.

Armor according to any one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the defined circle of the cross-section of the elements of the structure is between 0, 5 mm and 5 cm. 30

8. Armor according to any of the preceding claims, characterized in that the structure comprises tubular elements.

Armor according to claim 8, characterized in that the tubular elements are filled with a material different from the constituent material. 8 0 0 2 0 9 1 ...... “* -n-

Armor according to claim 9, characterized in that the different material is an active material.

Armor according to any one of the preceding 5 claims, characterized in that it comprises several different layers, at least one of which comprises the multidirectional structure. 8002091 ____