FR2498312A1 - Spaced armour for armoured vehicle - consists of grid carrying cartridges which explode to contact on divert missile without piercing armour - Google Patents

Abstract

The spaced armour for an armoured vehicle deflects armour piercing shells having a high speed. The area to be protected is covered by a grid (1) with an explosive cartridge fitted into each rectangular hole. A thinner metal plate (3) behind the grid, supports the bases of the cartridges. To simplify assembly, both plates can be secured by hinges in front of the area to be protected. Each row of cartridges is offset from the adjacent row. When the nose of a shell strikes the nose (5) of a cartridge, the latter explodes so that the shell is deflected, without piercing the plates.

Description

L'invention se situe dans le domaine de l'amélioration de la protection des engins blindés face à la menace récente des obus à énergie cinétique dont l'origine et le principe résumés sont les suivants
Après une évolution rapide, les obus sous-calibrés (APDS) à énergie cinétique ont démontré leur avantage balistique sur les obus conventionnels antichars récents du type UESH (à tête d'écrasement) et HEAT (à charge creuse) et ont abouti à la définition de la technique actuelle dite HVAPDS-FS (Hyper Velocity, Armor Piercing - Discording Sabot - Fin Stabilized).Ces projectiles ne percent pas le métal en explosant à l'impact mais en délivrant une énergie cinétique très élevée (grâce à une vitesse initiale supérieure à 1500 m/s), par l'intermédiaire de leur noyau métallique hyper-dur, sur une surface de cible très réduite due à leur grande finesse (d'où le nom d'obus-flèche en trançais).The invention is in the field of improving the protection of armored vehicles against the recent threat of kinetic energy shells, the origin and principle of which are summarized as follows:
After rapid evolution, kinetic energy under-calibrated shells (APDS) have demonstrated their ballistic advantage over recent conventional anti-tank shells of the UESH (crushing head) and HEAT (hollow charge) type and have led to the definition of the current technique called HVAPDS-FS (Hyper Velocity, Armor Piercing - Discording Sabot - Fin Stabilized). These projectiles do not pierce the metal by exploding on impact but by delivering very high kinetic energy (thanks to a higher initial speed at 1500 m / s), via their hyper-hard metallic core, on a very small target surface due to their great finesse (hence the name of arrow-shell in French).

Le principe dont l'invention décrit l'application consiste à contrecarrer cette caractéristique dangereuse des obus à énergie cinétique (EC) en donnant à'l'axe du projectile un certain angle par rapport à la trajectoire sur la fin de son parcours, de sorte que le noyau perforant attaque la cible de biais, donc avec une surface d'impact plus grande. The principle of which the invention describes the application consists in counteracting this dangerous characteristic of kinetic energy (EC) shells by giving the axis of the projectile a certain angle relative to the trajectory at the end of its course, so that the perforating core attacks the target at an angle, therefore with a larger impact surface.

En l'état actuel de la technique et vu l'introduction récente des obus
EC, seules des recherches sur la composition métallurgique des blindages et leur arrangement (en plaques parallèles, avec alliages de céramique, etc.) ont été faites. A notre connaissance, le procédé décrit est donc nouveau. Son principe est le suivant
Le projectile EC est fabriqué dans un métal très dense (d = 16 à 19 kg/ dm3) et il est très rapide (V = 1200 à 1500 m/s), le produit mV2 est donc éle vé. Il est difficile, en conséquence, d'incurver sa trajectoire. Par contre, il est possible, grâce à une action d'intensité relativement faible, de le faire tourner autour de son centre de gravité. On sait en effet que l'obus EC est sensible aux petits chocs, avec la végétation par exemple, pendant sa course.Toutefois, l'empennage aérodynamique dont il est muni le stabilise assez rapidement sur l'axe balistique. Le procédé décrit par l'invention consiste à appliquer une force latérale brutale sur l'avant du projectile au moment même où il va toucher la cible pour lui conférer une position biaise que le stabilisateur aérodynamique n'aura plus le temps de corriger avant l'im pact.In the current state of the art and in view of the recent introduction of shells
EC, only research on the metallurgical composition of the shields and their arrangement (in parallel plates, with ceramic alloys, etc.) was done. To our knowledge, the process described is therefore new. Its principle is as follows
The EC projectile is made of a very dense metal (d = 16 to 19 kg / dm3) and it is very fast (V = 1200 to 1500 m / s), the mV2 product is therefore high. It is therefore difficult to curve its trajectory. On the other hand, it is possible, thanks to a relatively low intensity action, to make it rotate around its center of gravity. We know that the EC shell is sensitive to small shocks, with vegetation for example, during its course. However, the aerodynamic empennage with which it is provided stabilizes it fairly quickly on the ballistic axis. The method described by the invention consists in applying a brutal lateral force on the front of the projectile at the very moment when it will touch the target to give it a biased position that the aerodynamic stabilizer will no longer have time to correct before the im pact.

Compte tenu du fait que le projectile agresseur parcourt plus de 10 cm en 0,1 milliseconde (ms), le temps de réaction doit être bref et ne peut être le fait que d'un "mécanisme" à très faible inertie propre. D'où la forme don née à la plaque de "blindage dynamique" décrit par l'invention. Taking into account that the attacking projectile travels more than 10 cm in 0.1 millisecond (ms), the reaction time must be short and can only be the result of a "mechanism" with very low natural inertia. Hence the form donated to the "dynamic shielding" plate described by the invention.

Elle se présente sous la forme d'une tôle métallique épaisse percée sur toute sa surface d'alvéoles rectangulaires. Ces alvéoles sont disposés en quinconce pour éviter la présence de zones insensibles et abritent autant de munitions chasse-obus, ayant la forme de cartouches, dont les étuis logent dans l'épaisseur de la plaque et dont la balle chasse-obus dépasse seule de la surface plane du blindage dynamique. La munition élémentaire a la forme exacte des alvéoles qui lui servent donc de chambre de tir et elle est mise à feu par le choc d'un projectile agresseur sur sa tête chasse-obus (CO). Elle est chargée d'une poudre brisante car sa détonation doit être pratiquement instantanée, dès le choc solliciteur, pour attaquer le projectile EC le plus loin possible en avant de son centre de gravité. It takes the form of a thick metal sheet pierced over its entire surface with rectangular cells. These cells are arranged in staggered rows to avoid the presence of insensitive zones and house as many shell-firing ammunition, in the form of cartridges, the cases of which are housed in the thickness of the plate and the shell-hunting bullet of which alone protrudes from the flat surface of dynamic shielding. The elementary ammunition has the exact shape of the cells which therefore serve as a firing chamber and it is ignited by the impact of an attacking projectile on its shell-hunting head (CO). It is charged with a breaking powder because its detonation must be practically instantaneous, from the impactor shock, to attack the EC projectile as far as possible in front of its center of gravity.

Puisque la balistique extérieure est très courte, le projectile CO en métal léger peut affecter la forme non aérodynamique d'un parallélépipède horizontal qui lui confère une plus grande surface de frappe possible. Since the exterior ballistics is very short, the CO light metal projectile can affect the non-aerodynamic shape of a horizontal parallelepiped which gives it the greatest possible striking surface.

Afin de faciliter le chargement et le déchargement des munitions, la plaque alvéolée peut basculer vers l'avant avec une plaque de fond de blindage, plus mince, qui lui est normalement solidaire et qui maintient en place les munitions pendant le positionnement du blindage dynamique rapporté. Cette plaque de doublage mince fait office également de face avant de culasse lors de la détonation d'une munition CO ; le recul étant lui-même absorbé par le blindage principal du véhicule sur lequel l'ensemble est appliqué. In order to facilitate the loading and unloading of ammunition, the honeycomb plate can tilt forwards with a thinner armor plate, which is normally integral with it and which holds the ammunition in place during the positioning of the added dynamic armor . This thin doubling plate also acts as a front bolt face when a CO munition is detonated; the recoil being itself absorbed by the main armor of the vehicle on which the assembly is applied.

Trois planches de dessins sont jointes à l'exposé. Une planche numérotée 1/3 donne une vue générale du système en position de chargement (fig. 1) et en position d'emploi (fig. 2). Une planche 2/3 montre une coupe à petite (fig. 3) et à grande échelle (fig. 4) d'un blindage dynamique chargé, ainsi qu'une perspective d'une munition CO (fig. 5). Une planche 3/3, enfin, illustre en 5 dessins (fig. 6 à 10) une séquence de fonctionnement. Three plates of drawings are attached to the presentation. A board numbered 1/3 gives a general view of the system in the loading position (fig. 1) and in the use position (fig. 2). A 2/3 plate shows a small (fig. 3) and large scale (fig. 4) section of a loaded dynamic armor, as well as a perspective of a CO munition (fig. 5). Finally, a board 3/3 illustrates in 5 drawings (fig. 6 to 10) an operating sequence.

Le mode de réalisation est simple bien que seuls des essais pourront fixer les cotes définitives des éléments constitutifs (épaisseur de la plaque de blindage actif, dimensions des alvéoles, écartements entre munitions CO, hauteur de dépassement et forme de la tête, inclinaison optimale du blindage sur la verticale...). Pour faciliter le chargement, la plaque (1) peut être montée articulée à sa base sur le volume protégé (2). Voir planche 1/3. Il est alors possible de la rabattre vers l'avant dans la position présentée par la figure 1. Les munitions encartouchées à bourrelet (fig. 5) peuvent, dans ces conditions, être mises en place dans chaque alvéole. Il suffit alors de rabattre également la plaque métallique mince (3) vers l'avant jusqu'à ce qu'elle soit appliquée contre (1), et de faire basculer l'ensemble vers l'arrière en position de fonctionnement (fig. 2). The embodiment is simple although only tests will be able to fix the final dimensions of the constituent elements (thickness of the active armor plate, dimensions of the cells, spacings between CO munitions, height of overhang and shape of the head, optimal inclination of the armor on the vertical ...). To facilitate loading, the plate (1) can be hinged at its base on the protected volume (2). See plate 1/3. It is then possible to fold it forward in the position shown in Figure 1. The ammunition cartridges with bead (fig. 5) can, under these conditions, be placed in each cell. It then suffices to also fold the thin metal plate (3) forwards until it is pressed against (1), and to tilt the assembly backwards in the operating position (fig. 2 ).

Les munitions CO une fois en place, l'activation défensive du blindage dynamique se fait de la façon suivante (planche 3/3). Un projectile agressif (9) approche du blindage (fig. 6). Lorsque sa pointe est à peu de distance du blindage, elle heurte violemment la tête (5) d'une munition CO. Cette tête transmet instantanement le choc par un percuteur (6) à la charge (7) et (8) de la cartouche selon le principe de l'allumeur à pression. La munition CO détone (fig. 8) et sa tête attaque latéralement l'avant de l'obus EC (fig. 9). L'em- pennage stabilisateur de ce dernier n'a pas le temps d'opérer et l'obus frappe le blindage actif (1) et le blindage protégé (2) dans une position défavorable (fig. 10) à l'efficacité de son noyau perforateur. Once the CO munitions are in place, the defensive activation of the dynamic armor is done as follows (Plate 3/3). An aggressive projectile (9) approaches the armor (fig. 6). When its point is a short distance from the shielding, it violently strikes the head (5) of a CO munition. This head instantly transmits the shock from a striker (6) to the charge (7) and (8) of the cartridge according to the principle of the pressure igniter. The CO munition detonates (fig. 8) and its head laterally attacks the front of the EC shell (fig. 9). The stabilizing stabilizer of the latter did not have time to operate and the shell struck the active armor (1) and the protected armor (2) in an unfavorable position (fig. 10) to the effectiveness of its perforating core.

L'invention n'est, en principe, susceptible d'applications industrielles que dans un domaine exclusivement militaire. Dans ce domaine cependant, et suite à des évaluations techniques favorables, elle pourrait être largement utilisée pour une meilleure protection des parties exposées (avant) des ouvrages et engins de combat ; et sur ces derniers, elle permettrait
- d'amincir le blindage sous-jacent avec gain de poids résultant,
- de réduire quelque peu l'inclinaison des glacis frontaux, alors que ceux-ci doivent être actuellement inclinés à plus de 800 sur la verticale pour être efficaces,
- de créer une protection supplémentaire contre les obus conventionnels explosifs. The invention is, in principle, susceptible of industrial applications only in an exclusively military field. In this area, however, and following favorable technical evaluations, it could be widely used for better protection of the exposed (front) parts of combat structures and devices; and on these, it would
- to thin the underlying shield with resulting weight gain,
- to reduce somewhat the inclination of the frontal glacis, whereas these must currently be tilted more than 800 vertically to be effective,
- create additional protection against conventional explosive shells.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1 - Blindage de protection active superposable aux parois métalliques exposées d'un véhicule blindé (2) en vue d'accroitre leur résistance aux obus à énergie cinétique (EC), ceci en mettant à profit le faible moment d'inertie transversal de ces derniers par application d'une force répulsive latérale sur le nez de l'obus EC et caractérisé par le fait que cette force est appliquée avant que l'obus n'atteigne le nu du blindage lui-meme.  1 - Active protection shield superimposed on the exposed metal walls of an armored vehicle (2) in order to increase their resistance to kinetic energy (EC) shells, this by taking advantage of the low transverse moment of inertia of the latter by application of a lateral repulsive force on the nose of the EC shell and characterized in that this force is applied before the shell reaches the bare armor itself. 2 - Blindage dynamique selon la revendication 1, composé d'une plaque métallique épaisse (1) percée en forme de caillebotis par des rangées successives d'alvéoles rectangulaires juxtaposéXs (grand côté des rectangles face au projectile agresseur), caractérisé en ce que chaque rangée d'alvéoles est décalée latéralement par rapport à la précédente (fig. 2). 2 - Dynamic shielding according to claim 1, composed of a thick metal plate (1) pierced in the form of a grating by successive rows of juxtaposedXs rectangular cells (large side of the rectangles facing the attacking projectile), characterized in that each row of cells is laterally offset from the previous one (fig. 2). 3 - Plaque de blindage actif selon la revendication 2, caractérisée en ce que les alvéoles sont armees d'une munition pyrotechnique (4). 3 - Active armor plate according to claim 2, characterized in that the cells are armed with pyrotechnic ammunition (4). 4 - Plaque selon les revendications 2 et 3 portant des munitions (4) en forme de cartouches (étui + charge + balle) mises à feu, non par action sur le culot de l'étui, mais, ce en quoi elle est caractérisée, par pression sur la tête-projectile (5) de la munition. 4 - Plate according to claims 2 and 3 carrying ammunition (4) in the form of cartridges (case + charge + bullet) ignited, not by action on the base of the case, but, in what it is characterized, by pressing on the projectile head (5) of the ammunition. 5 - Blindage actif, selon la revendication 1, avec sa plaque principale épaisse (1), selon les revendications 2, 3 et 4, laquelle est donc capable de recevoir des munitions dont une autre particularité est qu'elles sont maintenues dans leur alvéole pendant les opérations de chargement et de déchargement par l'application sous la plaque principale, et c'est une caractéristique revendiquée de l'invention, d'une plaque mince (3) de doublage.  5 - Active armor, according to claim 1, with its thick main plate (1), according to claims 2, 3 and 4, which is therefore capable of receiving ammunition, another feature of which is that they are kept in their cell for loading and unloading operations by applying under the main plate, and this is a claimed feature of the invention, a thin lining plate (3).