Dispositivo de protección reactiva para un objeto a proteger, sin formación de fragmentos relevantes en términos de balística de efectos en ambas direcciones funcionales, comprendiendo dos capas pirotécnicas (2, 3) inclinadas en la zona de acción de la amenaza respecto de la amenaza y dispuestas a ambos lados de una capa intermedia (4) de cualquier conformación, rígida o flexible, de una o más capas, caracterizado porque la capa intermedia (4) sirve de soporte para ambas capas pirotécnicas (2, 3), de modo que después de la iniciación de ambas capas pirotécnicas (2, 3) se forman ondas de choque y gases de reacción que son acelerados bajo un ángulo tanto hacia como en contra de la dirección de la amenaza perforante (1), de un modo tal que la superficie de protección pirotécnica formada de ambas capas pirotécnicas y la capa intermedia se encuentra durante casi todo el periodo de acción en equilibrio dinámico;

porque la capa intermedia (4) está conformada en un espesor de lámina y la superficie de protección pirotécnica formada de ambas capas pirotécnicas (2, 3) y la capa intermedia (4) presenta un peso en relación al área de superficie menor de 90 kg/m 2

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Debido a su muy elevado poder de perforación, las armas portátiles antitanque (PzAbwHWa) dotadas de una ojiva de carga hueca representan una gran amenaza, en particular para vehículos de blindaje bajo o mediano. En este contexto, la PG 7 rusa resulta ser, en operaciones out of area, una amenaza en el campo de batalla, básicamente a tener en cuenta debido a que este sistema de arma está muy difundido mundialmente.

La protección de vehículos con blindajes livianos o semipesados en relación a armas portátiles defensivas antitanque de este tipo es muy limitada o imposible con sistema de protección reactivos convencionales y, en particular, pasivos, porque la carga útil de los vehículos es limitada y es demasiado grande el peso en relación al área de la superficie del blindaje necesario para la protección. Los vehículos más livianos solo presentan espesores de pared delgados, la protección vehicular básica está diseñada, habitualmente, sólo para responder ante munición perforante de bajo calibre de hasta 14,5 mm.

Consecuentemente, se han desarrollado diferentes sistemas de protección reactiva, es decir, que actúan mediante explosivos, para reducir el peso en relación al área de la superficie necesaria para la protección.

Por ejemplo, la protección en relación a cargas huecas en vehículos con blindajes semipesados con una protección básica de 30-50 mm en términos de acero de blindaje, aproximadamente, por medio de sistemas de protección pasiva requiere un peso en relación al área de superficie adicional del orden de magnitud de 500 kg/m2 y con los sistemas de protección reactiva conocidos hasta ahora y ya potentes aún se requieren, respecto de las amenazas de armas portátiles antitanque, un peso en relación al área de la superficie del orden de magnitud de 300 kg/m2.

O sea, desde los comienzos de los años 70 se conocen disposiciones en relación a cargas huecas (amenaza de carga hueca) y también en relación a proyectiles de energía cinética (amenaza de energía cinética), en las que mediante elementos acelerados pirotécnicamente se produce una perturbación lateral de la amenaza impactante o bien penetrante o perforante y, de esta manera, una reducción del poder de perforación. En el caso de iniciación debida a la amenaza impactante, los dispositivos de este tipo son denominados como de protección reactiva, mientras que en el caso de una iniciación controlada se denominan como de blindaje activo. En las disposiciones reactivas se trata, muy predominantemente, de una cobertura unicapa o multicapa, en uno o ambos lados del explosivo mediante planchas la mayoría de las veces metálicas. Las disposiciones de este

tipo son efectivas, con un dimensionamiento apropiado, tanto en relación a cargas huecas como en relación a proyectiles de energía cinética y están en uso a nivel mundial como módulos de protección en muchos vehículos blindados.

Los sistemas reactivos aceleradores de planchas tiene la desventaja crucial de tener que acelerar masas más o menos grandes a velocidades de varios 100 m/s, que solicitan tanto el entorno como también la estructura portadora. Consecuentemente, los blindajes reactivos se realizan, predominantemente, en forma de módulos (elementos superficiales) en construcción en forma de cajas. En objetos a proteger más livianos o estructuras más delgadas, el uso de componentes reactivos es muy restringido o imposible, justamente debido a la exigencia del sistema mismo. Ello es válido, en particular, en disposiciones relacionadas a amenazas de energía cinética, porque para reducir su potencia deben acelerarse masas relativamente grandes. En disposiciones reactivas en relación a cargas huecas, si bien las masas perturbadoras necesarias son considerablemente menores se necesitan, a cambio, velocidades mucho mayores para alcanzar por medio de masas perturbadoras efectivas lateralmente los chorros de carga hueca que impactan a hasta 10 km/s.

También se conocen disposiciones que perturban los chorros de carga hueca, directamente durante la perforación por medio de capas de explosivo o por medio de campos eléctricos, los desvían y producen, de este modo, una reducción de potencia. En el caso del uso de explosivos, las disposiciones de este tipo están relacionadas a la

utilización de explosivos en espesores considerables para poder mantener las condiciones perturbadoras del chorro durante un período prolongado (en función de la longitud del chorro a perturbar). No obstante, si bien las capas de explosivos se inician rápidamente al penetrar los chorros de carga hueca, en el caso de disposiciones sándwich convencionales, aún con una inclinación relativamente grande, no se produce una perturbación lateral dirigida en contra del chorro perforante, particularmente en la zona frontal. Ello solamente se consigue cuando se está ante una superficie explosiva inclinada virtualmente libre que, dado el caso, es combinada con una pared soportante (taponante). Las capas puras relativamente gruesas de pólvora o explosivo

o láminas de explosivos aplicadas a una plancha o pared se encuentran en una serie de aplicaciones conocidas. En este caso, se trata, básicamente, de disposiciones reactivas de configuración convencional con cobertura de explosivo de un lado.

Si bien en el caso de las cargas huecas la detonación de los explosivos se produce muy rápido, se necesita, no obstante, un determinado periodo para la formación de un

configuración aproximadamente semiesférica que se aleja de la punta del chorro perforante. En primer lugar, ello produce un espacio hueco a través del que puede pasar sin ser perturbada una parte más o menos grande de la sección de punta del chorro, particularmente efectiva por causa de su

rapidez. Sin embargo, dicha sección es crucial para el efecto residual de la amenaza de carga hueca y determina así el grado de eficiencia de la defensa o el gasto necesario para una reducción de potencia.

Las consideraciones correspondientes son válidas para la cobertura de la capa de explosivos con planchas a acelerar. Las mismas no sólo deben ser aceleradas por ondas de choque

o fuerzas de gas, sino que también deben superar el cráter formado por la punta del chorro para poder alcanzar lateralmente el chorro perforante. La estructura de la disposición y, en particular, su ángulo respecto de la amenaza perforante son, en este caso, los parámetros determinantes. En el caso de una serie de formas de realización conocidas se ha intentado minimizar por medio de estructuras reactivas multicapas y fuertemente inclinadas los efectos adversos de la formación de cráteres descritos anteriormente. Por regla general, ello resulta, sin embargo, en estructuras con mucho explosivo o en módulos con superficie de protección efectiva pequeña y profundidad estructural grande en relación al área de superficie cubierta. De ello resultan, además, efectos secundarios negativos y solapaduras insuficientes. Además, aumenta el componente de las masas muertas constructivas. Las masas de este tipo no directamente afectadas a brindar protección representan en todos los dispositivos de protección reactiva conocidos hasta ahora una proporción considerable de las masas requeridas en relación al área de superficie y reducen, correspondientemente, el nivel de eficiencia de la

protección.

También se conocen dispositivos de protección reactiva que se disponen delante de la estructura a proteger y que tienen el propósito de reducir los fenómenos mecánicos o de balística de efectos negativos sobre el entorno por medio de coberturas explosivas apropiadas. Las estructuras de este tipo, la mayoría de las veces multicapas y la mayoría de las veces también complejas, tienen una configuración de procedimientos difícilmente apreciables respecto de los componentes individuales y su interacción. Si bien han demostrado ser efectivos, absolutamente, en relación a cargas huecas, están sometidas, básicamente, a las limitaciones en términos de efecto y criterios de evaluación antemencionados.

Pese al uso de masas de áreas de superficie considerables,...

1. Dispositivo de protección reactiva para un objeto a proteger, sin formación de fragmentos relevantes en términos de balística de efectos en ambas direcciones funcionales, comprendiendo dos capas pirotécnicas (2, 3) inclinadas en la zona de acción de la amenaza respecto de la amenaza y dispuestas a ambos lados de una capa intermedia (4) de cualquier conformación, rígida o flexible, de una o más capas, caracterizado porque la capa intermedia (4) sirve de soporte para ambas capas pirotécnicas (2, 3), de modo que después de la iniciación de ambas capas pirotécnicas (2, 3) se forman ondas de choque y gases de reacción que son acelerados bajo un ángulo tanto hacia como en contra de la dirección de la amenaza perforante (1), de un modo tal que la superficie de protección pirotécnica formada de ambas capas pirotécnicas y la capa intermedia se encuentra durante casi todo el periodo de acción en equilibrio dinámico; porque la capa intermedia (4) está conformada en un espesor de lámina y la superficie de protección pirotécnica formada de ambas capas pirotécnicas (2, 3) y la capa intermedia (4) presenta un peso en relación al área de superficie menor de 90 kg/m2.

2. Dispositivo de protección reactiva según la reivindicación 1, en el que como mínimo una de las capas pirotécnicas (2, 3) tiene una superficie libre o está taponada en uno o ambos lados (13, 13A, 14, 14A).

3. Dispositivo de protección reactiva según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dos o más capas pirotécnicas (2, 3) están dispuestas paralelas o en un ángulo una a la otra en el objeto a proteger.

4. Dispositivo de protección reactiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la superficie de protección pirotécnica formada por dos o más capas pirotécnicas (2, 3) y la capa intermedia (4) está dispuesta en una caja (28).

5. Dispositivo de protección reactiva según la reivindicación 4, en el que en la caja están dispuestas una

o más cámaras (42, 43, 47, 48) separadas una de la otra, vacías o rellenas de sustancias de relleno tales como gases, sólido, líquidos, geles, cristales, fibras o materiales a granel.

6. Dispositivo de protección reactiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa pirotécnica

(3) del lado del objetivo está respaldada directamente o a distancia por un dispositivo de deformación (22; 35).

7. Dispositivo de protección reactiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que como mínimo una de las capas pirotécnicas (17) está dispuesta entre dos capas (19, 20) que la soportan.

8. Dispositivo de protección reactiva según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa intermedia

(4) se compone de una sustancia reactiva química/pirotécnicamente.

9. Blindaje activo para un objeto a proteger, en el que una superficie de protección pirotécnica de un dispositivo de protección reactiva, conformada de dos o más capas pirotécnicas (2, 3) y la capa intermedia (4), está integrada según una de las reivindicaciones precedentes.