Blindaje balístico.

Un procedimiento para producir una placa de blindaje de material compuesto (10) que tiene caras delantera (11) ytrasera (15) y paredes laterales (13) entre las mismas,

comprendiendo el procedimiento:

(a) proporcionar una capa delantera (14) y una capa trasera (13);

(b) disponer la capa delantera (14) en forma de una cavidad (32) que tiene una parte inferior 5 generalmentehorizontal y paredes laterales generalmente verticales, que se corresponden en forma y dimensiones a lacara delantera (11) y paredes laterales (13) de la placa (10), respectivamente;

(c) proporcionar una pluralidad de gránulos (18);

(d) disponer los gránulos en la cavidad (32);

(e) aplicar material aglutinante a los gránulos (18);

(f) aplicar el material aglutinante a las capas delanteras (14) y trasera (16) antes o después de la etapa (b);

(g) aplicar la capa trasera (16) a la parte posterior de los gránulos dispuestos (18); y

(h) calentar el material aglutinante para formar simultáneamente una matriz (26), que constituye con losgránulos (18) una capa de blindaje principal (12), y unir las capas delantera (14) y trasera (16) a dicha capade blindaje principal (12), para formar dichas caras delantera (11) y trasera (15) de la placa de blindaje dematerial compuesto (10).

Blindaje balístico

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un blindaje balístico de material compuesto, y especialmente a un blindaje que comprende una capa de gránulos fabricados de material de alta densidad, para proporcionar protección contra proyectiles que perforan el blindaje, para su uso como un blindaje independiente o como complemento del blindaje.

Antecedentes de la invención

Una de las principales consideraciones en el diseño de un blindaje balístico de la clase anterior es su peso. Dado que el blindaje tiene por objeto llevarse por un vehículo o llevarse por una persona, se prefiere un blindaje que tiene un peso inferior que a un blindaje de mayor peso que proporciona la misma protección balística.

El blindaje balístico de la clase a la que hace referencia la presente invención comprende una capa de blindaje de gránulos duros de cerámica, adaptada para absorber la mayor parte de la energía de los proyectiles perforantes que impactan. Los gránulos se disponen típicamente de forma uniforme, y se mantienen dentro de una matriz de material termoestable o termoplástico. Tal blindaje tiene normalmente gran capacidad de multi-golpe, ya que el daño al blindaje se localiza en uno o en un pequeño número de gránulos en el área de impacto. El blindaje típicamente comprende además capas delantera y/o trasera fijadas a la capa de blindaje.

El documento US 5.763.813 desvela un ejemplo de tal blindaje que comprende una capa de blindaje de gránulos de cerámica y una capa trasera, y la fabricación de la capa de blindaje mediante el uso de un molde vertical. Después que la capa de blindaje se ha producido dentro del molde, la capa trasera se une a la misma.

En las capas de blindaje del tipo descrito anteriormente, la geometría de los gránulos contribuye a la capacidad de protección balística de la capa. Se aprecia que cuando los gránulos tienen extremos abovedados que enfrentan una amenaza, el impacto se absorbe mejor por la capa de blindaje. Los gránulos cilíndricos que tienen tales extremos se desvelan, por ejemplo, en los documentos FR 2559254, EP 699687, DE 3940623, US 5.972.819, y EP 1.522.817. Los gránulos cilíndricos desvelados en estas publicaciones tienen ambos de sus extremos abovedados con el mismo o diferentes radio de curvatura, o sólo el extremo delantero hacia la amenaza es abovedado. El último diseño se desvela, por ejemplo, en el documento US 5.972.819, como una alternativa a la configuración anterior, aunque se enfatiza que la configuración con ambos extremos abovedados es la más preferida.

El documento EP 1.522.817 desvela una placa de blindaje de material compuesto para absorber y disipar la energía cinética de los proyectiles de alta velocidad. La placa comprende una sola capa de gránulos que se retienen por un aglutinante que puede ser aluminio, polímeros termoplásticos o plástico termoestable, de tal modo que los gránulos se mantienen en contacto directo unos con otros en una pluralidad de filas y columnas. Los gránulos se fabrican de material cerámico, y se incrustan sustancialmente completamente en el aglutinante. Cada uno de los gránulos se caracteriza por un cuerpo cilíndrico que tiene una primera y segunda caras extremas, cada uno proyectándose desde el cuerpo y teniendo un área en sección transversal exteriormente decreciente, en los que la altura de la cara extrema dispuesta sustancialmente opuesta a una superficie principal que recibe el impacto externo de la placa es inferior al 15% de la longitud del diámetro del cuerpo del gránulo desde el que se proyecta.

El documento US 4.307.140, que forma un punto de partida para la reivindicación independiente 1, desvela un procedimiento para fabricar un artículo laminado que comprende una pluralidad de placas cerámicas fijadas a un soporte por medio de fibras finas que tienen porciones principales de las mismas incrustadas dentro de una resina epoxi unida a las placas, consistiendo el procedimiento en aplicar una capa fina de la resina en una fase líquida sin curar a las placas, aplicar un revestimiento de las fibras a la resina líquida, curar la resina, aplicar una capa de un poliuretano termoestable en una fase líquida no polimerizada a la capa de resina impregnada con fibra y, después, curar la capa de poliuretano.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a una serie de medidas dirigidas a mejorar la protección balística proporcionada por un blindaje de material compuesto que tiene una capa de blindaje principal que comprende una pluralidad de gránulos fabricados de un material de alta densidad y envueltos en una matriz de aglutinante y teniendo, preferiblemente, capas delantera y trasera. Los gránulos se pueden fabricar de cualquier cerámica de alta densidad utilizada en el blindaje balístico, tal como alúmina. La matriz de aglutinante puede estar hecha de un material termoplástico o de un material termoestable. Las capas delantera y trasera pueden estar hechas de fibras, preferiblemente en forma de una tela.

El procedimiento de la invención proporciona una placa de blindaje de material compuesto que tiene una capacidad balística predeterminada que es al menos la misma que la de un panel de referencia. El panel de referencia tiene un peso de referencia por unidad de área y comprende una capa de blindaje principal de gránulos en una matriz de aglutinante. Los gránulos del panel de referencia están hechos de material balístico de una densidad de referencia elevada. Tienen un extremo delantero abovedado y un extremo trasero abovedado y una porción de cuerpo entre los mismos que tiene una altura de referencia. La placa de blindaje de material compuesto tiene el mismo diseño que el panel de referencia pero con gránulos que tienen sus extremos traseros planos, la altura de sus porciones de cuerpo no supera la altura de referencia, y la densidad no excede la densidad de referencia.

El peso por unidad de área de la placa es menor que el peso de referencia. La altura de las porciones del cuerpo de la placa puede ser menor que la altura de referencia, y el material del que se hacen los gránulos de la placa tiene una alta densidad que es menor que la densidad de referencia.

Los gránulos están preferiblemente revestidos con cebador que se adapta para facilitar la unión de la matriz de aglutinante al gránulo.

La placa de blindaje de material compuesto tiene preferiblemente al menos una capa adicional fabricada de un material diferente del material aglomerante, constituyendo una capa delantera o trasera de la placa. La capa principal y la al menos una capa adicional se forman integralmente, con el material aglomerante que forma la matriz y que sirve para unir la al menos una capa adicional a la capa de blindaje principal. El blindaje de material compuesto tiene preferiblemente ambas capas delantera y trasera. Preferiblemente, la al menos una capa adicional se fabrica de un tejido balístico. El material aglomerante se puede absorber por el tejido.

Los gránulos tienen un extremo delantero abovedado adaptado para hacer frente a la amenaza balística, un extremo trasero plano, y una porción de cuerpo entre las mismas. La porción del cuerpo puede tener cualquiera forma en sección transversal regular, por ejemplo, circular, y su área es preferiblemente invariante a lo largo de la altura del gránulo, incluyendo su extremo trasero. La capa delantera se une a los extremos abovedados de los gránulos, envolviéndose preferiblemente alrededor de los lados de la placa, y la capa trasera se une a los extremos traseros planos extremos de los gránulos.

Se ha encontrado sorprendentemente que el blindaje obtenido por el procedimiento de la invención tiene un peso por unidad de área inferior a un blindaje que tiene el mismo diseño y que proporciona el mismo nivel de protección balística, pero teniendo los gránulos ambos extremos abovedados y las mismas altura de su porción del cuerpo. En otras palabras, el blindaje obtenido por el procedimiento de la presente invención proporciona una mejor protección balística sobre un blindaje que tiene el mismo diseño y el mismo peso pero con gránulos que tienen ambos extremos abovedados y la misma altura de su porción del cuerpo. Esta calidad sorprendente del blindaje obtenido por el procedimiento de la invención está en completo contraste con las enseñanzas del documento US 5.972.819, es decir, es preferible que los gránulos tengan ambas porciones abovedadas.

El blindaje obtenido por el procedimiento... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir una placa de blindaje de material compuesto (10) que tiene caras delantera (11) y trasera (15) y paredes laterales (13) entre las mismas, comprendiendo el procedimiento:

(a) proporcionar una capa delantera (14) y una capa trasera (13) ;

(b) disponer la capa delantera (14) en forma de una cavidad (32) que tiene una parte inferior generalmente horizontal y paredes laterales generalmente verticales, que se corresponden en forma y dimensiones a la cara delantera (11) y paredes laterales (13) de la placa (10) , respectivamente;

(c) proporcionar una pluralidad de gránulos (18) ;

(d) disponer los gránulos en la cavidad (32) ;

(e) aplicar material aglutinante a los gránulos (18) ;

(f) aplicar el material aglutinante a las capas delanteras (14) y trasera (16) antes o después de la etapa (b) ;

(g) aplicar la capa trasera (16) a la parte posterior de los gránulos dispuestos (18) ; y

(h) calentar el material aglutinante para formar simultáneamente una matriz (26) , que constituye con los gránulos (18) una capa de blindaje principal (12) , y unir las capas delantera (14) y trasera (16) a dicha capa de blindaje principal (12) , para formar dichas caras delantera (11) y trasera (15) de la placa de blindaje de material compuesto (10) .

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los gránulos comprenden un extremo abovedado

(22) y un extremo plano (24) y un cuerpo (20) entre los mismos.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que al menos una de las capas delantera (14) y trasera (16) están fabricadas de un tejido balístico.

4. El procedimiento de acuerdo una con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los gránulos (18) están dispuestos de modo que el extremo abovedado (22) de cada gránulo está orientado hacia la parte inferior de la cavidad (32) .

5. El procedimiento de acuerdo una con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además envolver la capa delantera (14) para cubrir la capa trasera (16) de la placa de blindaje cerca de los bordes de la placa.

6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además revestir los gránulos (18) con un cebador adaptado para facilitar la unión del material aglutinante a los gránulos (18) antes de la etapa (e) .

7. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa de aplicar el material aglutinante comprende aplicar el material aglutinante entre los gránulos (18) y la capa trasera (16) .

8. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicha etapa (e) se realiza introduciendo el material aglutinante en la cavidad (32) .