ES2299654T3 - Dispositivo de proteccion combinado. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de protección total (1A,1B,1C) contra amenazas o cargas agresivas (6-10), tales como cargas huecas, cargas de cono plano, proyectiles de energía cinética y de fragmentación, cuyo dispositivo puede ser montado sobre una estructura (2) de cualquier inclinación, que se deba proteger o que puede quedar integrado en la misma, comprendiendo una construcción a base de capas sustancialmente independiente del ángulo de impacto de la carga agresiva y destinada a su adaptación a la carga agresiva, a base de zonas rígidas o móviles (3,4,5) que son efectivas separadamente o que se complementan entre si en su efecto de protección, cuyas zonas contienen una zona (3) de protección frontal dirigida a la carga agresiva y que tienen componentes reactivos internos inclinados con respecto a la carga agresiva, una zona interna estructurada, inerte o reactiva de protección (4) y una zona de protección posterior (5) en el lado de la zona de protección interna (4) dirigida a la estructura (2) a proteger, de manera que la zona de protección posterior (5) adopta la forma de una zona de protección reactiva o una zona de protección inerte o inerte-dinámica, caracterizado porque la zona de protección interna (4) comprende una estructura que contiene una o varias capas pirotécnicas/láminas agresivas no paralelas a la superficie, monopieza o de varias piezas; porque la zona de protección interna (4) contiene una o varias cámaras intermedias (87) en las que chocan entre sí elementos reactivos acelerados uno hacia otro, de manera que dicha cámara o cámaras (87) se encuentran llenas de materiales/elementos/piezas estructurales, amortiguadores, y porque mecanismos pirotécnicos de protección que consisten en elementos laminares explosivos o capas agresivas (69, 69A) dispuestos oblicuamente con respecto al dispositivo de protección, están incorporados en las zonas frontal y/o posterior de protección (3,5).
Description
Dispositivo de protección combinado.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de protección total contra cargas agresivas o amenazas
externas y, especialmente, a una disposición de protección total de
tipo reactivo polivalente contra todo el espectro de cargas
agresivas o amenazas externas posibles de acuerdo con la parte
introductoria de la reivindicación 1.
Todos los medios de protección conocidos hasta
el momento, tanto los previstos contra cargas huecas (HL) como
también los previstos contra cargas o proyectiles dinámicos, (KE)
comprenden en el caso más simple un elemento de protección eficaz
contra ambos tipos de amenazas externas (por ejemplo una placa de
blindaje resistente de forma homogénea o un dispositivo de tipo
sándwich), o una serie de dos capas sucesivas en las que cada capa
tiene una determinada efectividad contra una u otra amenaza externa.
Desde el punto de vista estratégico y operativo es de especial
interés una protección del mayor valor posible para vehículos
ligeros y con blindaje muy ligero (en especial sistemas
transportables por vía aérea) hasta llegar a vehículos puramente de
transporte.
El punto crítico de las medidas de tipo reactivo
se encuentra igual que anteriormente, en la protección contra
cargas HL. El aumento de la eficacia de protección se tendrá que
alcanzar tanto de manera directa contra las cargas impactantes como
también constructivamente mediante los espacios libres (zonas de
disipación) que siguen a las superficies de desviación. Las
superficies de desviación dispuestas de modo previo que determinan
la profundidad de protección, es decir, la separación entre la
entrada del chorro de carga o del proyectil en la zona de
protección y la pared del vehículo son habitualmente disposiciones
de placas de deformación planas que actúan de forma
inerte-dinámica o bien celosías de chapas
deformables, dispositivos de tipo sándwich o módulos reactivos. Con
el termino componente de efecto inerte-dinámico se
comprenderá dentro del ámbito de la presente invención un
componente de protección inerte que no contiene medio pirotécnico
alguno y que está protegido de manera directa por un medio directo
contra el proceso de impacto o en relación con un medio que
disminuye la presión del impacto (por ejemplo un sándwich de chapa
deformable). Una protección especial contra cargas KE está
incorporada normalmente de manera fija en los dispositivos
conocidos, para la mejora de la efectividad de protección por
intermedio de tramos de desviación postizos, es decir, unidos de
manera fija con el objeto a proteger, o sea la pared del
vehículo.
En los últimos 30 años se han dado a conocer
múltiples tipos de blindajes reactivos que se han utilizado en una
serie de vehículos blindados a escala mundial. No obstante, se trata
fundamentalmente de dispositivos de protección contra cargas
huecas. Su efectividad se refiere habitualmente al hecho de que en
el choque de una carga sobre un medio pirotécnico (lámina de
explosivo) una o varias placas metálicas, que forman un cierto
ángulo con respecto a la carga agresiva, son aseguradas en sentido
contrario o en el mismo sentido de éstas, de forma que por contacto
lateral de las placas aceleradas con la carga agresiva reducen su
eficacia de destrucción o producen la desviación del chorro de la
carga o bien del dispositivo de penetración. En la patente DE 199 56
197 C2 se han dado a conocer algunos ejemplos para ello.
Además, existen ejemplos en los que uno o varios
elementos con el funcionamiento antes descrito están dispuestos
dentro de un cuerpo envolvente. Esto se puede realizar, por ejemplo,
con la construcción de una protección reactiva de varias capas o se
pueden utilizar varios elementos reactivos en disposición plana con
o sin capas intermedias de amortiguación para la constitución de
una superficie de protección. En ello juegan también un papel
cuestiones de la autorización operativa/constructiva tal como la
protección de la estructura del vehículo y del espacio circundante
contra los efectos de la detonación del material explosivo y de las
velocidades de los componentes de protección acelerados a más de
300 m/s, por ejemplo, chapas de acero delgadas. La patente DE 199 56
197 C2 cita también para ello algunos ejemplos.
Además, se conoce una serie de disposiciones de
protección polivalentes que protegen de manera efectiva contra
cargas huecas y también contra proyectiles dinámicos con distinta
efectividad. Pueden ser construidos como blindaje pasivo o también
blindaje reactivo. Algunos tipos constructivos de estos módulos de
protección se han dado a conocer por ejemplo en las publicaciones
EP 0 922 924 B1 y EP 0 379 080 B1 así como DE 41 14 809 C2 y DE 195
09 899 C2.
También es conocido que, en especial, el vidrio
presenta la propiedad, en la entrada de un chorro de carga HL a
causa de sus características especificas de alta presión y de la
variación espontánea de volumen relacionada con ello, de reducir la
profundidad de penetración. Además, es conocido que este efecto de
la alteración del chorro de la carga se puede reforzar en gran
medida de manera tal que el volumen de vidrio durante la entrada de
un chorro de carga HL es dinámicamente compactado mediante una o
varias capas de material explosivo o bien cuerpos de material
explosivo (las llamadas pastillas). Un efecto reforzado similar al
indicado se presenta también en el caso de una fuerte amortiguación
lateral. Estas disposiciones requieren, no obstante, masas laterales
muy grandes que forman fundamentalmente pesos muertos.
Además se conoce una serie de propuestas de
solución para evitar problemas en la zona de combate, según las
cuales las chapas aceleradas o cuerpos de desviación acelerados no
se aceleran en la dirección de la carga impactante sino
paralelamente a la superficie de los objetos a proteger. Estas
disposiciones requieren no obstante un conjunto de sensores con
dispositivos de disparo para asegurar el punto de encendido
apropiado.
En la patente DE 199 56 197 C2 se describe un
elemento de protección reactivo de varias capas, en especial para
la protección de vehículos ligeros, cuyo elemento de protección
detona en el impacto de una carga. Por el lado del ataque esta
disposición está dotada de un material mixto de fibras de alta
resistencia para evitar proyecciones de fragmentos duros. La unidad
de protección es paralela o forma un ángulo determinado con respecto
a la pared externa del objeto a proteger. Es característica de esta
invención que (hasta un posible recubrimiento metálico de la lámina
de explosivo) no se utilicen placas metálicas de ningún tipo.
Mediante la utilización de material mixto a base de fibra se debe
garantizar además la protección contra disparos balísticos de
pequeño calibre (ametralladoras).
En la patente DE 199 56 197 C2 se describe
también que entre la pared externa del objeto a proteger y la capa
de material explosivo dispuesta en sus proximidades se puede
disponer una chapa de deformación. Ésta será disparada cuando tiene
lugar la detonación, contra la pared externa del objeto a proteger,
por lo que no se proyectarán fragmentos metálicos de ningún tipo
contra las inmediaciones.
En realidad las disposiciones tales como las que
se dan a conocer en la patente DE 199 56 197 C2 tienen la ventaja
de conseguir contra chorros de carga hueca, en caso de presentar
suficientes ángulo de inclinación con respecto a la carga
incidente, buenas características de alteración del chorro de carga
y por lo tanto notables reducciones de su potencia. Dado que, no
obstante, los materiales no metálicos con efecto reactivo presentan
solamente una reducida densidad para una resistencia mecánica
reducida de modo correspondiente, su potencial de alteración del
chorro es limitado o se deben utilizar láminas de material explosivo
del correspondiente grosor para asegurar la desviación lateral del
chorro de carga. Además un efecto de protección sensible contra
dispositivos de penetración KE está limitado a la gama de los
pequeños calibres, puesto que los dispositivos de este tipo no
pueden generar esfuerzos transversales suficientemente grandes para
la desviación o destrucción de dispositivos de penetración KE. No
obstante, incluso en este caso serían necesarios elevados grosores
de las placas o de las paredes del objetivo, puesto que la potencia
de protección de los materiales indicados contra chapas metálicas
es muy reducida. Por esta razón las disposiciones, tales como las
que se describen en la patente DE 199 56 197 C2, se aplican de
manera ventajosa como blindaje adicional (blindaje
Add-On) antes de una protección KE para compensar
el elevado poder de penetración de cargas huecas en un orden general
de más de 300 mm en los calibres medios que se puede extender hasta
diámetros de carga de unos 80 mm.
Además, se conoce por la patente EP 0 689 028 A1
un dispositivo de protección al que hace referencia la parte
introductoria de la reivindicación 1.
La patente EP 0 689 028 A1 describe básicamente
un blindaje de tipo combinado que presenta como mínimo una lámina
de material explosivo. El elemento efectivo central de dicho
material combinado está realizado a base de materiales homogéneos
que presentan el efecto de la llamada rotura del cráter (colapso
dinámico). Este efecto es conocido desde los años 60 y se atribuye
a la peculiaridad de la curva "Higoniot". Puesto que este
efecto se refiere a la respuesta del cráter a la carga dinámica del
material por el chorro de carga hueca entrante. Se puede reforzar
mediante el guiado adicional de ondas de carga con capas de material
explosivo. Para la mejora de la eficacia es recomendable el
combinar las capas de material explosivo sobre las caras externas
con placas metálicas que en el caso de un ángulo entre la carga
agresiva y la placa actúan lateralmente sobre la carga agresiva o
amenaza externa. En la disposición descrita en el mencionado
documento se trata de una estructura compacta que en caso necesario
no contiene espacio de aire alguno, que es eficaz solamente en el
campo dinámico.
Además, la patente GB 2.191.277 A da a conocer
adicionalmente a título de ejemplo un dispositivo de protección de
tipo reactivo, en el que se utilizan módulos reactivos individuales
para la limitación de la destrucción de superficies más grandes a
causa de la detonación de material explosivo y evitando acciones
sobre la estructura en una placa metálica maciza homogénea. Se
trata en este caso básicamente de disposiciones según la patente EP
0 689 028 A1 en asociación con medidas de protección estructural. A
ello pertenece también la posibilidad de dotar a los volúmenes
comprendidos entre la placa de protección y la estructura a
proteger, por ejemplo, de goma.
Es el objetivo de la presente invención el dar a
conocer una disposición de protección total reactiva polivalente
híbrida que presenta la menor masa total posible contra cargas HL,
FK y KE, que brinda contra cualquier tipo de cargas agresivas del
tipo mencionado un potencial de protección más elevado que las
disposiciones de protección conocidas por la técnica anterior. En
este caso se consiguen para un elevado nivel de protección inerte en
especial de tipo reactivo contra cualesquiera tipos de cargas
agresivas con un elevado efecto de protección global y
simultáneamente evitando acciones adversas en la zona de batalla y
daños estructurales en el objeto a proteger. La disposición de
protección debe ser además adaptable a todas las superficies a
proteger o superficies especialmente expuestas tales como la torre,
laterales y zona frontal, incluyendo la protección de las cadenas
y/o pudiéndose adaptar a las mismas.
Este objetivo se consigue mediante la
disposición de protección global según las características de la
reivindicación 1. Otras disposiciones y desarrollos adicionales son
el objeto de las reivindicaciones dependientes 2 a 14.
Para conseguir sus objetivos el inventor ha
partido de las siguientes consideraciones generales.
La capacidad de una protección balística se
deducía habitualmente de su grado de efectividad contra una carga
agresiva determinada, por ejemplo, cargas huecas o dispositivos de
penetración KE en comparación con un blindaje determinado o de
referencia. Como referencia se blinda una placa de acero homogénea
de una determinada resistencia. También se pueden considerar no
obstante una valoración comparativa con otros tipos de blindaje. Se
han introducido dos magnitudes para caracterizar la calidad de un
blindaje: la relación de la masa proyectada en el blindaje de
referencia con respecto a la masa atravesada del blindaje
considerado, es decir, el llamado factor de efectividad de masa
(E_{m}) y la relación de las correspondientes profundidades
constructivas, es decir el llamado factor de efectividad de espacio
(E_{s}). Un criterio para la calidad de una estructura de
protección puede estar constituido por producto de ambos factores.
Dado que en especial para vehículos ligeros o con blindaje ligero
en los que es determinante la masa disponible para la protección o
su limitación y en los que se dispone una elevada profundidad de
protección (referida a la disposición de protección global,
incluidos componentes específicos del vehículo) es aconsejable
adoptar una ponderación entre E_{m} y E_{s}.
El aumento de la capacidad de blindajes
puramente reactivos contra disparos dinámicos es relativamente
reducida en comparación con cargas huecas contra blindajes inertes
dotados de capacidad. Además, las masas a utilizar o bien los
grosores de las chapas reactivas son sustancialmente mayores que
para el caso de las cargas huecas. Las placas necesitan para la
protección de dispositivos de penetración que chocan con rapidez a
velocidades laterales de más de 100 m/s. Por está razón se genera
no solamente una notable carga negativa contra la zona de combate
(las placas indicadas pueden volar varios centenares de metros) sino
también en cuanto a las cargas son las estructuras (con referencia
a los vehículos) que aumentan de manera sensible. Por esta causa se
ha recomendado ya la utilización de materiales tales como vidrio,
cerámicas o materiales de fibras en la protección reactiva, que en
el caso de una carga de detonación se rompen o deslaminan en piezas
más o menos pequeñas. Ya se ha indicado que una protección de este
tipo contra cargas agresivas KE o FK es solamente muy limitada.
Otro intento de solución factible pero de todos
modos solamente limitado, es la detonación desde luego conocida, de
tipo localizado en la que la capa de explosivo no detona en toda su
masa y por lo tanto en principio acelera una parte de la placa o se
deforma de modo suficientemente rápido durante el proceso de
atravesamiento de la carga agresiva. De esta manera no se proyecta
placa alguna contra la estructura o bien hacia la zona de combate.
No obstante, las disposiciones de protección que comprenden una
detonación localizada son técnicamente muy exigentes y no se prevé
dentro de un periodo de tiempo predecible que sea posible garantizar
un encendido seguro en caso de diferentes cargas agresivas
externas.
En la defensa reactiva de cargas huecas de
precisión se conocen factores de protección para la masa de 6 a 8.
En caso de cargas no sensibles, es decir, cargas con una
constitución del chorro explosivo maciza y continua, los valores
que se pueden alcanzar son más pequeños y se encuentran en una
escala de magnitud de 4 a 5. En dispositivos de penetración KE
estos factores se encuentran según la carga agresiva en principio
entre 1,5 y 3,0. En el caso de cargas huecas se pueden alcanzar por
el producto de los factores de efectividad de masa y de efectividad
valores superiores a 10, en cargas dinámicas relativamente
insensibles a alteraciones laterales se alcanzan en principio
valores entre 2,0 y 4,0.
Otro criterio, decisivo para el sistema, a
efectos de valoración de la protección balística, es su
comportamiento de protección inerte, es decir, su rendimiento en
caso de no detonación del elemento laminar explosivo o bien para el
caso del dispositivo reactivo desmontado o bien para el caso de una
ayuda de encendido desconectada. Para el caso de blindajes
especiales contra cargas huecas este valor llega hasta 3,5 y para
protecciones contra cargas KE, no obstante, hasta un máximo de
2,0.
Con disposiciones de protección total de acuerdo
con la invención se superaran no solamente los valores de eficacia
o bien factores de protección corregidos hasta el momento de
disposiciones reactivas especiales, sino también en especial los
rendimientos de protección inerte en los valores óptimos alcanzables
hasta el momento. Además, los progresos tecnológicos o desarrollos
posteriores en zonas parciales se transferirán directamente a los
componentes individuales de manera que se pueda realizar siempre una
disposición de protección total de acuerdo con el estado más
reciente de las posibilidades tecnológicas. Y ello asimismo contra
el espectro de cargas agresivas externas conocidas hasta el momento
y también con respecto a las que son de esperar en un futuro
predecible, puesto que en el diseño de blindajes polivalentes se
tiene que tener en cuenta también el potencial de desarrollo de las
posibles cargas agresivas externas.
En el sector de las cargas huecas son probables
también para calibres medios, cargas de tipo tandem y en el sector
de las cargas de cono plano se pueden esperar diseños de proyectiles
alargados. Esto tendría como consecuencia un nuevo tipo de cargas
agresivas que se debe tener en cuenta en disposiciones de protección
total. Se trata en este caso de chorros de carga hueca cortos pero
relativamente gruesos y por lo tanto poco sensibles en comparación
con los chorros de cargas huecas conocidos hasta el momento que se
pueden encontrar por completo dentro de la zona de velocidades
conocidas de chorros explosivos ampliados (7 a 8 Km./s). En el caso
de dispositivos de penetración KE se deben tener en cuenta también
en la zona de calibres medios (20 a 60 mm) de manera creciente los
proyectiles estabilizados aerodinámicamente. Dado que en ellos se
puede ganar un aumento de rendimiento, en primer lugar, por el
grado de delgadez o bien la longitud del elemento de penetración, en
el caso de un aumento de la potencia de penetración también aumenta
la sensibilidad de los cohetes de ese tipo en especial contra
alteraciones transversales.
En disposiciones de protección total son por lo
tanto de especial interés aquellas soluciones que son eficaces
tanto contra las amenazas de cargas conocidas, como también contra
las que se puedan desarrollar a partir del estado actual de la
técnica en un futuro predecible. Todas las soluciones conocidas al
momento en el sector de las disposiciones de protección reactiva
que se utilizan también en vehículos semipesados y especialmente en
vehículos ligeros brindan principalmente contra las cargas huecas un
rendimiento de protección relativamente alto. Los blindajes
reactivos polivalentes conocidos hasta el momento se basan en placas
metálicas aceleradas mediante explosivos, más o menos pesadas, con
las correspondientes exigencias para el espacio circundante y
también para la estructura del vehículo propiamente dicho.
De todos estos criterios se deduce que según el
estado de la técnica conocido no se conoce una protección
polivalente eficaz simultáneamente contra cargas HL, FK y también
distintos tipos de carga KE.
De acuerdo con la presente invención el objetivo
antes indicado se consigue de acuerdo con una disposición de
protección total según las características de la reivindicación 1.
Otras disposiciones ventajosas y desarrollos adicionales de la
invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.
La invención se refiere a una disposición de
protección total aplicada de manera fija o desmontable sobre la
estructura de un vehículo o de modo general a una estructura a
proteger o integrada en esta, de tipo combinado, contra cargas
huecas, cargas de cono plano, cargas dinámicas estabilizadas
aerodinámicamente o estabilizadas por el rayado del cañón y
metralla. La disposición de protección total comprende en su etapa
constructiva reactiva más elevada dos zonas de protección reactivas
y una zona de protección interna de tipo
inerte-dinámico o inerte dispuesta en posición
intermedia. En este caso, la cara de la zona de protección dirigida
a la carga agresiva externa presenta una construcción reactiva en
primer lugar para la defensa contra cargas huecas. Las cargas
externas eficaz y KE deben ser en esta zona delantera de protección
alteradas en la mayor medida posible o bien alteradas en cuanto a
su efectividad o dirección de eficacia o se debe, como mínimo,
aplicar una alteración correspondiente. La zona de protección
interna (incluyendo dispositivos dinámicamente eficaces) procura
sobretodo la defensa contra cargas KE. La zona de protección
posterior, del lado del vehículo está construida en la etapa
constructiva más elevada como dispositivo reactivo para combatir las
cargas residuales de los chorros de cargas huecas y proyectiles
penetrantes KE. La zona de protección posterior puede consistir
también de manera ventajosa en una zona inerte, que actúa de forma
dinámica o estructurada de varias capas o bien también puede
mostrar un blindaje residual pasivo. En la otra cara la zona de
protección interna puede comprender también un componente
reactivo.
Básicamente la disposición de protección total
comprende por lo tanto en su etapa constructiva final tres
componentes o zonas de protección eficaces desde el punto de vista
de rendimiento: una zona de protección relativa delantera, una
segunda zona de protección interna inerte o
inerte-dinámica (módulo no reactivo, disposiciones
de chapas deformables, capas de protección macizas, de varias capas
o estructuradas) y una tercera zona de protección posterior inerte,
inerte-dinámica o también reactiva. Las zonas de
protección individuales se complementan en su efectividad de manera
óptima y constituyen conjuntamente con la pared del objeto una
protección total adaptada o mediante integración de la estructura
de soporte una protección total optimizada desde el punto de vista
de la estructura. La disposición de protección total polivalente
híbrida es por lo tanto utilizable como protección para la torre o
bien protección para las armas, para los laterales y para la
protección frontal y también como protección del bastidor
(protecciones de las cadenas).
Cuando se dispara el mecanismo de protección
reactivo, las zonas de protección reactivas delantera y posterior
por acción de la carga externa penetrante, serán disparadas o
encendidas con un intervalo de tiempo. Para iguales circunstancias
de masas o de aceleraciones de masas se puede conseguir para una
estructura intermedia dinámica deformable o bien de grosor
variable, para el desarrollo de una acción protectora reactiva
máxima, una carga muy reducida para el vehículo con respecto a las
construcciones de blindaje de tipo reactivo conocidas hasta el
momento. Para disposiciones de protección reactiva fijadas
directamente en el objeto o pared del vehículo, la energía que
actúa sobre la pared corresponde al impulso transferido de la
energía o al impulso del módulo de protección que actúa en la
dirección de la amenaza externa. Caminos de disipación de energía
más largos (aumento de la profundidad de protección sin aumento
sensible de la masa) para disminución de este efecto o bien para la
prolongación temporal de la carga y por lo tanto reducción de los
valores máximos están relacionadas por el contrario no solamente
con un aumento sensible de la estructura de protección sino que
asimismo dada su construcción compacta y por lo tanto poco sensible
son de una eficacia solamente limitadas contra cargas externas
KE.
En construcciones de protección de tipo reactivo
se deben dedicar los máximos esfuerzos de manera general a
conseguir una carga mínima de la zona o campo de batalla. En una
construcción de protección de acuerdo con la invención el
componente delantero puede se acelerado sin inconvenientes de
rendimiento con menores defectos perjudiciales por la estructura
cuando sigue una disposición deformable dinámicamente/variable en
profundidad de la zona de protección interna efectiva
inerte-dinámica. Además es ventajoso para la
disminución de cargas hacia la zona de combate o para evitarlas el
realizar la zona de protección reactiva delantera, por ejemplo, tal
como se describe en la patente DE 199 56 197 C2, a base de un
material que se fragmenta en partículas finas o en un material que
se deslámina o que se transforma en polvo.
Fundamentalmente las tres zonas de protección
son accionadas una después de la otra. No obstante pueden ser
también combinadas parcial o totalmente entre si. Esto será
necesario en especial en caso de que se disponga solamente de
profundidades de construcción limitadas. La zona de protección
trasera minimiza el goteo que actúa sobre el vehículo o bien cargas
por choques y los efectos de los componentes de protección
previamente dispuestos. Se puede disponer de forma previa a la
estructura del vehículo, se puede combinar con está o bien se puede
integrar directamente con la misma.
El objetivo de una protección total efectiva se
conseguirá en la disposición de protección total que se ha descrito
con intermedio de varias zonas de protección en especial efectivas
por su combinación. Es esencial la circunstancia que en una
disposición de protección según la invención se consiga el aumento
del nivel de protección mediante el tipo de acción combinada o
efectividad conjunta de las tres zonas de protección definidas.
Ciertamente y de forma básica cada una de las zonas de protección es
efectiva por si misma, pero la máxima efectividad de protección se
conseguirá solamente por las cargas laterales producidas por las
cargas incidentes y penetrantes KE o FK o bien por el chorro HL al
poner en marcha el proceso reactivo, como mínimo, en la zona
delantera de la disposición de protección total. Mediante una
correspondiente construcción de protección es asimismo posible para
acciones regresivas externas KE de tipo fuerte conseguir una
alteración reactiva con desviación posterior del dispositivo de
penetración o erosión del mismo.
Las figuras que caracterizan la invención, las
representaciones gráficas y explicación de los diferentes ejemplos
para los procesos que tienen lugar en la disposición de protección
total en caso de incidencia y penetración de cargas externas se
muestran en la lista de figuras siguiente. Estos ejemplos para
disposiciones básicas de protección total correspondientes a la
invención y sus posibilidades de combinación son objeto de
representaciones básicas muy simplificadas. Las figuras
muestran:
Figura 1, una construcción de principio de un
blindaje reactivo polivalente híbrido y su espectro de
protección.
Figura 1A, una disposición adaptativa
perpendicular en su primera aproximación con tres zonas de
protección (A B y C) antes del blindaje residual o bien zonas eficaz
residual (D).
Figura 1B, una disposición inclinada de los
elementos correspondientes a la figura 1A.
Figura 1C, esquema de las cargas agresivas para
la disposición de protección total
Figura 2, vista lateral y vista en planta de un
vehículo blindado (vehículo con cadenas) con las superficies
primarias a proteger.
Figura 3, direcciones de efectividad de un
sándwich reactivo.
Figura 4, posibilidades de posicionamiento y
disposición de componentes reactivos en relación con un blindaje
inerte o bien una estructura de soporte.
Figura 5, posibilidades de alteración lateral de
los componentes individuales de un sándwich reactivo: componentes
efectivos delanteros y efectos sobre las cargas agresivas.
Figura 6, posibilidades de alteración lateral de
los componentes individuales de un sándwich reactivo: componentes
efectivos posteriores y efectos sobre las cargas agresivas.
Figura 7, direcciones de efectividad de
disposiciones inertes-dinámicas (placas deformables)
en el ejemplo de penetración de un proyectil APFSDS de modo
correspondiente a la figura 1C.
Figura 8, ejemplos de disposiciones de chapas de
deformación horizontales y verticales.
Figura 9, reducción de la potencia de
penetración de un chorro de carga hueca en objetivos de tipo vítreo
en base al efecto de rotura del cráter.
Figura 10A, alteración del chorro y cráter de
salida correspondiente a la figura 9 para un espesor demasiado
reducido del objetivo.
Figura 10B, disposición de protección
correspondiente a la figura 10A con capa adyacente de
protección.
Figura 11A, campo de presión correspondiente a
la figura 9 en la entrada de una carga de proyectil P.
Figura 11B, campo de presión correspondiente a
la figura 9 en la entrada de un proyectil indicado mediante una
flecha.
Figura 12A, operación lateral mediante una capa
de explosivo dispuesta de forma inclinada sobre el objetivo, de tipo
homogéneo o en forma de capa (superficie laminar grande).
Figura 12B, alteraciones laterales generadas por
una capa agresiva colocada de forma inclinada: elementos laminares
divididos/de varias etapas (sin superficies laminares).
Figura 13, ejemplos de construcciones de
sándwich reactivos o con efecto inerte-dinámico.
Figura 14, ejemplos para disposiciones de
sándwich reactivos.
Figura 15, ejemplos de características
destructivas o bien mecanismos destructivos (se consideran
principalmente los componentes delanteros).
Figura 16, ejemplos de disposiciones de
materiales explosivos de una o varias capas o de varias piezas en un
sándwich reactivo.
Figura 17, ejemplos de realización para los
componentes de protección delanteros correspondientes a las figuras
1A/1B, mostrando la figura 17A un recubrimiento pirotécnico
incorporado en (A), la figura 17B muestra un recubrimiento
pirotécnico de la cara posterior (A), la figura 17C muestra un
recubrimiento pirotécnico colocado según un cierto ángulo y la
figura 17D muestra un ejemplo de modificación de (A) de manera
correspondiente a la figura 17C.
Figura 18, ejemplos de realización para las
zonas de protección que actúan de forma inerte o
inerte-dinámica (B) correspondientes a las figuras
1A/1B, de manera que la figura 18A muestra una capa homogénea, la
figura 18B muestra una construcción en sándwich, la figura 18C
muestra una celosía de chapa deformable y la figura 18D muestra una
celosía de chapa deformable en tándem.
Figura 19, otros ejemplos de realización para
las zonas de protección (B) de manera correspondiente a las figuras
1A/1B en forma de soluciones homogéneas inertes, en disposición de
capas y de efecto inerte-dinámico, mostrando la
figura 19A placas deformables y superficies externas antiparalelas
con efecto inerte-dinámico, la figura 19B muestra
una construcción de chapas deformables
inerte-dinámicas en forma de celosía y superficies
externas antiparalelas y la figura 19C chapas de deformación
paralelas inerte-dinámicas y una celosía de chapas
deformables adyacentes y limitaciones antiparalelas de (B).
Figura 20A, modificaciones de la construcción de
protección correspondiente de la figura 1A/1B en las que a la zona
de protección B sigue una zona de efectividad residual D.
Figura 20B, una protección reactiva híbrida
correspondiente a la figura 1A/1B en forma de una zona de protección
(B) como primera zona de protección (del lado de la carga agresiva
seguida de una zona de protección (C) con superficies externas con
inclinación muy distinta).
Figura 21, otra disposición adicional de manera
correspondiente a las figuras 1A/1B, con una zona de protección (B)
construida como módulo reactivo con zonas de materiales efectivos KE
y una capa amortiguadora en (C).
Figura 22, disposición de protección total
híbrida reactiva de manera correspondiente a las figuras 1A/1B con
blindaje previo inerte, construida en base a las zonas (A) y una
combinación de las zonas (B,C,D) en un componente de protección.
Figura 23, disposición de protección total
híbrida reactiva correspondiente a las figuras 1A/1B con dispositivo
de detección dispuesto de forma previa/rejilla de disparo integrada
(contacto), dispositivo de encendido para las láminas agresivas y
capa de amortiguación entre la zona (B) y las zonas combinadas (C/D)
que actúan simultáneamente como placas de soporte.
Figura 24, disposición de protección total
correspondiente a las figuras 1A/1B con sándwich previo separable,
reactivo, capa de amortiguación y celosía de chapas deformables
adyacentes.
Figura 25, disposición de protección total
correspondiente a las figuras 1A/1B como inserto en una
correspondiente cámara/dispositivo de montaje y posibilidad de
apantallado/posibilidad de alteración de la separación para los
componentes individuales y
Figura 26, disposición de protección total
correspondiente a las figuras 1A/1B con módulos insertables
intercambiables/recambiables (zonas de protección) así como una
estructura de soporte integrada (en este caso).
La figura 1 muestra la construcción básica de
una disposición de protección total reactiva polivalente híbrida
según la presente invención tanto en disposición básicamente
vertical (figura 1A)como también en disposición inclinada
(figura 1B) con el conjunto de cargas agresivas correspondientes
(figura 1C). En la figura 1A se ha mostrado una disposición de
protección total (1A) (construido a base de las zonas de protección
(A,B,C) y la estructura de soporte (D)) con una zona de defensa KE
estructurada o en forma de capas, maciza (B4) antes de un vehículo
o de otra estructura a proteger (D2) que puede desempeñar también la
función de ejercer una eventual protección residual. La zona de
defensa KE (4) se encuentra entre dos zonas de protección dispuestas
de forma adyacente o montadas de forma adyacente (A3) y (C5) de
manera de que como mínimo la zona (A), en una etapa constructiva
más elevada también la zona de protección (C) y en construcciones
especiales también la zona de protección interna (B) están dotadas
de un dispositivo reactivo eficaz en especial contra cargas
huecas.
Para mejor comprensión de las disposiciones
parcialmente complejas se ha mostrado la disposición de protección
total en las diferentes figuras con una indicación de marco en forma
de trazos que limita la disposición de protección según la
invención de la zona de protección residual en el sentido de una
estructura a proteger (habitualmente de soporte), por ejemplo un
vehículo blindado.
Mediante las diferentes posibilidades de
disposición que comprenden desde la disposición vertical o en
primera aproximación sensiblemente vertical, hasta disposiciones
inclinadas u oblicuas de las zonas de protección, la disposición de
protección total equipada de forma inerte-dinámica
y/o reactiva adaptable y/o integrable polivalente es básicamente
independiente del ángulo de colisión de una carga agresiva.
No obstante, puede ser ventajoso en especial
desde el punto de vista de una construcción simple o para ahorrar
espacio o bien para el montaje sobre superficies inclinadas, una
disposición de protección total según la invención en construcción
inclinada con respecto a la carga agresiva. La figura 1B muestra una
disposición de protección total de este tipo en la etapa
constructiva completa con tres zonas de protección correspondientes
a la figura 1A en posición inclinada (con respecto a la pared del
vehículo). En la figura 1C se han reunido las cargas agresivas:
carga hueca HL (6), carga con cono aplanado FK (7), proyectil
dinámico estabilizado aerodinámicamente (8), proyectil (9)
estabilizado por rallado del cañón y metralla (10).
En las disposiciones de las figuras 1A y 1B las
zonas de protección dispuestas de forma reactiva (3) y en caso
deseado (5) se apoyan sobre la zona de defensa KE (4) que actúa de
amortiguación y consiguen de está manera un elevado efecto
pirotécnico, de manera que las zonas de protección reactiva
delantera y posterior (3 y 5) actúan en la zona interna intermedia
de protección (zona de protección KE (B)(4)) por la construcción de
un campo de presión dinámico en esta zona de protección con un
efecto dinámico adicional (por ejemplo un movimiento relativo de
partes de la estructura o constitución de una presión en un medio
casi homogéneo).
Las superficies reactivas están recubiertas
preferentemente con las estructuras y/o materiales que en una
detonación de las láminas agresivas actúan para la reducción de
cargas estructurales y para evitar peligros en la zona de combate
de manera que se destruyen o desláminan (ver figura 15). De manera
alternativa, para evitar cargas en la zona de combate pueden estar
constituidas de un material o bien recubierta de un material que
por si mismo no presente efecto alguno de tipo balístico o solo en
medida muy reducida.
La zona de protección posterior (C) puede ser
dispuesta también de forma inerte y/o
inerte-dinámica. Esto refuerza tanto la exigencia
de una elevada protección KE y especialmente la exigencia de
protección elevada inerte (protección básica inerte) y también el
deseo de conseguir una carga estructural lo más reducida posible.
Básicamente se consigue que el componente o componentes reactivos
conjuntamente con el componente o componentes inertes muestren una
combinación de protección de alta eficacia de tipo inerte,
independiente de la dirección de ataque de la carga agresiva.
La figura 2 muestra una vista lateral y una
vista superior de un vehículo blindado (en este caso un vehículo de
cadenas) con las superficies básicas a proteger. En este caso la
disposición de protección total híbrida polivalente según la
presente invención presenta la ventaja de una mayor variabilidad y
posibilidad de adaptación a causa de su modularidad tal como se
muestra en los ejemplos de las figuras 20, 21, 22 y 24 hasta 26. De
esta manera la disposición de protección total puede ser adaptada de
forma óptima a las correspondientes zonas a proteger del vehículo
(superficies laterales, zonas curvadas, protecciones de las cadenas,
torres, armas).
En las figuras 3,5-9 y
12-15 se han mostrado los puntos más esenciales de
la protección de cargas agresivas HL, FK y también KE mediante
disposiciones reactivas e inertes-dinámicas (chapas
deformables). Se hará referencia a otras posibilidades de
protección en las figuras 9-11. Además se describirá
parcialmente de manera muy simplificada los mecanismos de defensa
básicos que son la base de la presente invención y que son objeto de
realización en forma técnicamente óptima. De manera explicativa
adicional se mostrarán en las figuras 4,10,11 y
16-19 posibilidades de la invención tanto en lo que
respecta a la estructura como a parámetros y materiales. Se
observará de está manera que la presente invención es utilizable de
manera universal, tanto en lo que respecta a sus posibilidades de
adaptación como también a las condiciones determinadas por el
sistema.
La figura 3 muestra la dirección de efectividad
de un sándwich reactivo (13) en la construcción habitual de capas
de protección aceleradas/placas/capas aceleradas por explosivos. Se
ha mostrado la dirección de la carga agresiva, el descubrimiento
delantero (14) y posterior (15) de la construcción de protección
(13) y la capa pirotécnica/zona reactiva/capa de explosivo (16).
Las flechas (17 y 18) muestran la dirección de desplazamiento de
los componentes (14 y 15) y con ello la causa de alteración lateral
del proyectil que se introduce en la zona de protección después del
inicio del proceso reactivo.
Las disposiciones de chapas deformables muestran
un proceso similar, utilizándose en ellas en vez de materiales
explosivos un material dinámico que genera una presión tal como por
ejemplo goma (ver figura 7). La diferencia importante consiste en
que en chapas deformables inertes-dinámicas en las
que el campo de presión generado por la carga agresiva entrante en
la capa intermedia queda relativamente limitada según el material
utilizado, de manera que en primer lugar cobra efectividad el
recubrimiento de la cara posterior en la dirección de la carga
agresiva, mientras que para construcciones reactivas la capa de
material explosivo acelera ambas placas del sándwich en ambas
direcciones más o menos de forma plana según una velocidad ajustable
técnicamente. Por esta razón en un encendido correcto y con una
lámina que detona en toda su masa, es decir con atravesamiento se
garantiza una acción lateral sobre la carga agresiva tanto del
componente posterior como del componente delantero. Se comprende de
este modo que los parámetros, por ejemplo, grosor del recubrimiento
o bien densidad, inclinación, grosor de los elementos y grosor del
material explosivo deben ser determinados de manera tal que se
asegure una interacción lo más prolongada
posible.
posible.
La figura 4 muestra ejemplos de las
posibilidades de posicionamiento tanto de construcciones de sándwich
inerte-dinámicas (chapas) como en combinación con
una estructura de soporte y de protección (20) que en este caso
muestra los componentes KE esenciales. En la construcción de la
figura 4A se ha dispuesto de forma previa un módulo de protección
reactivo (21) de la estructura (20) y en la construcción de la
figura 4B se han dispuestos dos módulos de protección reactiva (21)
como ejemplo de construcciones de varias etapas de disposición
previa con una capa intermedia (23). El número de las disposiciones
de sándwich procede de la reducción de potencia deseada o bien de
las posibilidades constructivas. La eficiencia de los sándwich
individuales disminuye con el aumento del número de posiciones.
Básicamente se deben procurar, como mínimo, dos pasos reactivos o
también inertes-dinámicos o mixtos de elevada
eficiencia en una disposición de protección total.
En la construcción de la figura 4C se han
posicionado dos módulos de protección (21 y 21C) a ambos lados con
una separación con respecto a (20). Entre los módulos (21 y 21C) y
la estructura (20) se encuentra una estructura o un material (23)
que produce la fijación de dichos módulos (21 y 21C), pero que no
dificulta la efectividad dinámica. Esta capa intermedia (23) puede
ser realizada de forma tal que en las proximidades de los
componentes de los módulos (21 y 21C) con respecto a la estructura
(20) se consiga una resistencia creciente. De esta manera se puede
conseguir tanto una amortiguación de choques como también la
reducción de la carga de la estructura (20) con intermedio de los
módulos (21 y 21C). Para la capa (23) se pueden tomar en
consideración materiales esponjosos metálicos, disposiciones de
rejillas, materiales metálicos y no metálicos con recintos o
espacios huecos definidos, materiales esponjosos, materiales
sintéticos tales como PE con o sin insertos, tejidos y
construcciones a base de capas con diferentes espesores y
resistencia.
En la construcción de la figura 4D se ha
mostrado la unión de un módulo de protección (22) de forma plana
directamente con la estructura (20) o bien se ha colocado sobre ésta
o se ha integrado en la misma. Es evidente que de esta manera se
consigue una disposición especialmente reducida en cuanto a espacio.
La figura 4E muestra como último ejemplo una estructura de
protección y de soporte (20) con recubrimientos por ambas caras de
tipo reactivo o especialmente en la parte posterior de la
construcción también de tipo inerte-dinámico (22 y
22A) de tipo montado o integrado de forma plana. Una serie de
disposiciones que tiene carácter de ejemplo de forma
correspondiente a la invención se deducen de los principios
mostrados en las figuras 4D y 4E.
En la figura 5 se muestran posibilidades de
alteración lateral de los componentes delanteros de un sándwich
reactivo (ver figura 3) La flecha (24) simboliza la dirección de
desplazamiento o bien de efectividad de los componentes delanteros
(14). Se muestra el chorro (6A) de las cargas agresivas HL,
proyectil dinámico/proyectil en punta de flecha (8) y núcleo (9)
antes de la entrada en la zona de protección reactiva (14) y después
de la interacción con el componente de protección acelerado (14).
En ese caso tiene lugar un incremento de velocidad del componente
reactivo acelerado (14) y de las cargas agresivas incidentes (6A, 8
o 9). En el caso de un chorro (6A) de una carga HL se produce una
alteración lateral/una sección (27) alterada lateralmente del chorro
sobre todo en la zona media puesto que dada la elevada velocidad
del chorro la parte delantera (26) del chorro ha penetrado ya en
los componentes de protección antes del inicio de una alteración
lateral del chorro. Un proyectil en forma de flecha de tipo esbelto
recibirá en la entrada en la zona de protección en la parte media
del vástago una fuerza desde abajo y después desde arriba por acción
del módulo reactivo acelerado hacia arriba/hacia adelante (ver las
flechas de efectividad (24 y 24A)), de manera que la parte delantera
experimenta una alteración de dirección que conduce a una
desviación del eje llegando hasta una desviación completa. La misma
variación de dirección experimenta un núcleo que por su
construcción compacta habitualmente no se fracciona. En caso de
acciones laterales muy importantes se puede conseguir, también en
este caso, una destrucción como mínimo en varias partes o
fracciones. En caso de construcción
inertes-dinámicas está dirección de efectividad se
puede conseguir solamente de forma limitada, puesto que normalmente
solo se conseguirá un campo de presión suficientemente elevado con
la correspondiente aceleración de estos componentes en chorros de
cargas entrantes HL (ver figura 7).
Se deberá tener en cuenta además que de modo
general en disparos dinámicos solamente se pueden conseguir
alteraciones laterales significativas para masas suficientes de las
placas (grosores o densidades). Así por ejemplo en el caso de acero
como componente acelerado, la placa debe tener un grosor de 0.5 del
diámetro del dispositivo de penetración. Los gases de reacción de
los recubrimientos explosivos no pueden alterar un dispositivo de
penetración al contrario que en una carga HL.
En la figura 6 se han mostrado posibilidades de
alteración lateral de los componentes individuales de un sándwich
(o también inerte-dinámico) en la utilización de un
componente efectivo posterior (15) representado por la flecha de
desplazamiento (28A) de manera que el desarrollo de la alteración
del proyectil en el caso de chorros (6A) de cargas huecas y cargas
de núcleo (9) tiene lugar de forma inversa a la de la figura 5. De
manera explicativa se han mostrado para el proyectil en forma de
flecha (8) dos posibilidades del proceso de alteración del
proyectil. Dado que el componente posterior será acelerado según un
desplazamiento relativo de alejamiento con respecto a la carga
agresiva, la velocidad de atravesamiento del proyectil se reducirá a
causa de la reducción de velocidad de manera que según en que
circunstancias tendrá lugar una desviación de una parte (8D) del
cuerpo del proyectil, puesto que éste ya no puede atravesar el
dispositivo de protección (ejemplo inferior). En el atravesamiento
del módulo reactivo por el proyectil (8) se produce una desviación
de una parte del penetrador (8C) de forma correspondiente a la
figura 5, no obstante en otra dirección. La parte restante (8B) del
proyectil (8) permanece en este caso sin alteración.
La figura 7 muestra una explicación de la
realización anterior en relación con las figuras 3, 5 y 6, a título
de ejemplo, según una disposición (28) de chapa de deformación
constituida mediante una capa delantera (29) la capa posterior (30)
y una capa intermedia (31) generadora de una presión dinámica con un
segmento perforante ya desviado (8E) en forma de flecha. La flecha
(34) simboliza en este caso la fuerza que actúa desde el componente
delantero (21) del sándwich (28) de tipo deformable desde abajo
sobre el penetrador que se introduce, mientras que la flecha (34A)
muestra la fuerza que ejerce el componente posterior (30) desde
arriba sobre el penetrador.
Las chapas de deformación reactivas y
parcialmente también inertes-dinámicas sobre una
carga agresiva entrante se han explicado en las figuras
5-7. La figura 8 muestra de forma explicativa un
posicionamiento distinto al de las chapas de deformación. En la
disposición (8A) la protección contra cargas HL, FK y KE tiene lugar
mediante un sándwich de tipo deformable de una sola etapa (21). La
disposición (8B) muestra un tándem de chapas de
deformación-sándwich en dirección axial según una
disposición doble (dos sándwich deformables completos).
Evidentemente se pueden variar, además del número, los demás
parámetros de las chapas deformables. También se puede encontrar,
tal como se ha mostrado en la figura 4, entre las disposiciones de
chapas deformables una capa intermedia correspondiente a la figura
4, una disposición (4B) o (4C). La disposición (8C) muestra
disposiciones de chapas deformables inclinadas una con respecto a
otra o bien disposiciones mixtas del ángulo de incidencia deseado.
La disposición (8D) muestra un ejemplo básico para una disposición
de chapas deformables de dos etapas con una construcción del tipo
de celosía a base del sándwich (21) y el separador/capa
amortiguadora (23).
La figura 9 muestra la reducción de la potencia
de entrada de cargas huecas en los objetivos mediante el efecto
conocido de la llamada rotura del cráter o bien una implosión del
cráter. La representación muestra su mecanismo que es conocido
especialmente en vidrio y materiales vítreos y cuya explicación
tiene lugar según una peculiaridad de la correspondiente curva
"Hugoneot". En la figura parcial 9A se ha mostrado el cráter
inicial (36) y el límite del campo de presión en ensanchamiento
(37) con los correspondientes vectores de presión (39A) en la
entrada de un chorro (6A) de carga hueca en el material de
protección considerado como casi infinito (38). La figura parcial
9B muestra en un periodo de tiempo posterior el cráter deformado
hacia dentro (36A) y el límite de presión que se sigue ensanchando.
En base a las propiedades descritas del material se ejercerá sobre
el borde del cráter en situación de rotura (36A) una fuerza
(simbolizada por la flecha (40)) que acelera partes del material
(38) lateralmente en el chorro entrante (6A) y de esta manera
provoca una desviación de las partículas individuales con la
correspondiente reducción de la potencia total.
El efecto que se ha descrito y por lo tanto su
eficacia están relacionados con una presión externa en sentido
contrario suficiente y por lo tanto con un suficiente recubrimiento
del material. Ello en especial sobre el lado posterior de apoyo de
una capa de protección. De este modo, la figura 10A muestra
alteraciones de chorros de carga para grosores reducidos del
objetivo como la profundidad de penetración a alcanzar en materiales
de tipo vítreo (38A). En caso de superficies posteriores libres del
material (38) tiene lugar, a causa del espesor demasiado reducido
del objetivo, una rotura del cráter relativamente grande simbolizada
por la flecha (41). El chorro de carga penetrante HL (6A) se ha
alterado en la zona delantera por la acción lateral, de manera que
la parte media y posterior (vástago) se introducen a causa de la
erosión del material de protección sin impedimento. Esto conduce a
una disminución significativa del efecto de protección. Tal como se
ha mostrado a título de ejemplo en la figura 10B en base a la
disposición (42) una reducción de efectividad de este tipo puede
ser contrarrestada mediante un apoyo de la cara posterior del
material de protección (38) mediante una capa de apoyo (43). Esta
circunstancia se tendrá en cuenta básicamente en la presente
invención. Además, la capa (43) presentará características de
disminución de la potencia a causa de datos específicos del material
o de disposiciones constructivas de acuerdo con la invención.
La figura 11A muestra el campo de presión que se
genera de manera correspondiente a la figura 9/figura parcial 9A en
la entrada de un proyectil con carga P (7A). A causa de la velocidad
algo reducida de la carga agresiva entrante y del gran diámetro de
cráter generado ya no es suficiente el efecto de rotura del cráter
para alcanzar mediante la rotura de la pared del cráter (36B) el
proyectil entrante (7A) o bien alterar a este de manera sustancial
lateralmente.
En la entrada de una carga agresiva KE, por
ejemplo mediante un proyectil apuntado (8) en un material de tipo
vítreo (38) mostrado en la figura 11B no aparece ya el efecto de la
rotura del cráter puesto que la velocidad de entrada es reducida en
comparación con los chorros de carga hueca, constituyéndose un
cráter primario más grande (36C) con lo que la zona de presión (39)
se ensancha ampliamente de manera correspondiente al tiempo
disponible y la presión generada en el material de protección es
esencialmente más reducida.
De de este modo se pueden alcanzar efectos de
defensa de estructuras del objetivo casi homogéneos tanto contra
cargas HL, FK como también contra cargas KE de manera que un medio
que es solamente efectivo de forma finalmente balística es
incrementado de manera notable en su eficacia por la introducción de
elementos pirotécnicos. Tal como se ha mostrado en la figura 12A
con el ejemplo de un chorro de carga HL (6A) entrante, se puede
conseguir dicho efecto por la colocación de una capa de explosivo
(45) en una dirección pasante (45) consiguiendo un objetivo
homogéneo o casi homogéneo o las componentes (44) en el objetivo. El
material dispuesto antes de la capa pirotécnica (45) se ha
designado con el numeral (47) y el material colocado más allá ha
sido designado con el numeral (47A). De esta manera se combina en
el caso de una carga agresiva HL para materiales vítreos o de tipo
vítreo el efecto de rotura del cráter con un impulso lateral
conseguido mediante una capa de material explosivo (simbolizado por
los vectores 48 o 48A) con la correspondiente aceleración de las
partículas del objetivo de (47 y 47A) contra el chorro de carga
entrante.
El chorro HL (6A) que colisiona con la velocidad
(V) y que atraviesa con la velocidad (U) que de forma aproximada
para el material utilizado en este caso se encuentra entre 50% y 60%
de la velocidad de colisión, provoca la ignición de la capa en
disposición inclinada (45) en el punto de contacto (45B). El frente
de detonación del elemento laminar se ensancha con una velocidad
correspondiente aproximadamente a la velocidad del chorro HL y que
se ha simbolizado por el vector (45A). De esta manera se constituye
en el material (47 o 47A) una superficie de presión de manera
suficientemente rápida para desviar el chorro entrante (6A) mediante
el material del objetivo acelerado en la dirección (48 y 48A) en
combinación con los gases de la detonación de acción lateral con
desviación con respecto al eje.
Esta aceleración lateral dentro de un material
homogéneo o casi homogéneo según un ángulo con respecto a la carga
agresiva entrante mediante una capa de material explosivo no queda
limitada evidentemente a materiales vítreos o de tipo vítreo. Se
pueden utilizar también materiales que presenten un buen efecto
contra cargas agresivas KE y FK. Asimismo la cara delantera y la
cara posterior pueden estar realizadas en diferentes materiales.
También son previsibles construcciones en forma de capas que además
de una elevada carga lateral mediante materiales diferentes o bien
diferentes características de la velocidad ejercen una acción
especialmente eficaz estacionaria de la carga agresiva.
El mecanismo de efectividad que se ha descrito
en la figura 12A no debe quedar limitado a cargas huecas debiéndose
destacar también en el ejemplo mostrado en la figura 12B de un
proyectil entrante de forma apuntada (8) en un objetivo (49) con
superficies pirotécnicas incluidas (46) de acuerdo con la figura
12A. La disposición (49) muestra una construcción que está
realizada mediante una celosía de superficies agresivas limitadas
(46). Éste es un ejemplo de las múltiples posibilidades de la
colocación de medios pirotécnicos de este tipo en forma de una capa
de protección o una disposición de protección. Esto puede quedar
realizado tanto en forma de un material de protección casi
homogéneo o bien tal como se ha mostrado en la figura 12B a título
de ejemplo, mediante varias capas de materiales distintos o también
construcciones de protección (50), (51), y (52).
Además de los mecanismos que se han descritos en
lo anterior destinados básicamente a la reducción de la potencia
que se consiguen entre otros por la disposición de protección total
de acuerdo con la invención, se han mostrado en las figuras
13-15 posibilidades básicamente de optimización o
bien de disposición de componentes de una construcción de
protección reactiva según la invención (y de manera limitada también
inerte-dinámica). De este modo, la figura 13
muestra ejemplos de posibilidades de variación dentro de la
construcción habitual general en sándwich o bien de la disposición
de sándwich de tipo reactivo o inerte-dinámico.
Entre ellos la disposición (13A) constituye un sándwich de
referencia correspondiente a la figura 3 y la disposición (13B)
representa la posibilidad de variación del ángulo de colocación. La
disposición (13C) muestra la posibilidad de variación del grosor de
explosivo o el grosor del inserto de placa de deformación. La
disposición (13D) muestra un ejemplo para la posibilidad de
variación del grueso del recubrimiento y la disposición (13E)
muestra un sándwich construido de forma asimétrica.
La figura 14 muestra una serie de posibilidades
de combinación de materiales para recubrimientos en forma de
sándwich de manera que la disposición (14A) es representativa de un
recubrimiento metálico dispuesto de forma asimétrica de grosor
entre medio y elevado. La disposición (14B) muestra un recubrimiento
metálico asimétrico de material de menor grosor. La disposición
(14C) muestra la posibilidad de recubrimiento metálico asimétrico
de materiales de diferentes densidades y espesores, la disposición
(14D) muestra un recubrimiento metálico y/o no metálico asimétrico
con diferentes estructuras, densidades y grosores. La disposición
(14E) es un ejemplo de un recubrimiento asimétrico o también
recubrimiento de varias capas conjuntamente con una construcción de
láminas de explosivo en forma de capas.
La figura 15 muestra ejemplos para conseguir
características de destrucción deseadas en base a los ejemplos de
recubrimientos delantero o bien de mecanismos de destrucción
reactivos en especial teniendo en cuenta la reducción o supresión
de las cargas en la estructura y en la zona de combate mediante una
disposición de protección de acuerdo con la invención. Las mismas
consideraciones y disposiciones son válidas asimismo evidentemente
para recubrimiento de la cara posterior. Se debe tener en cuenta que
en estas construcciones y mecanismos y también en los siguientes se
trata de elementos constructivos o bloques constructivos que pueden
ser utilizados especialmente en las zonas de protección (A y C) de
disposiciones de protección total de acuerdo con la invención.
La disposición (15A) muestra un recubrimiento
homogéneo (53) de manera que dicho recubrimiento puede estar
realizado del material deseado que debe presentar una suficiente
resistencia a la aceleración. Una capa de este tipo puede estar
realizada evidentemente asimismo mediante elementos individuales
(bloques). La dirección de expansión principal se ha simbolizado
mediante la flecha (53A). La disposición (15B) se ha previsto con
un recubrimiento (54) que para una carga dinámica se deslamina; la
dirección de expansión principal se ha simbolizado con el vector
(54A). La disposición (15C) muestra un recubrimiento delantero (55)
que se fragmenta para una carga dinámica. La correspondiente
expansión se ha mostrado mediante los dos vectores (55A). La
disposición (15D) está dotada de un recubrimiento (56) que se
libera para el caso de una carga dinámica y el ejemplo de
disposición (15E) está dotado de un recubrimiento delantero (57) que
se fragmenta o se disgrega para el caso de una carga dinámica. La
mayor desviación de las direcciones de expansión se ha mostrado en
este caso mediante los vectores (57A).
La figura 16 muestra ejemplos de recubrimientos
de material explosivo mediante una o varias capas o de varias
partes. La disposición (16A) muestra un recubrimiento muy asimétrico
de tipo laminar y la disposición (16B) muestra una construcción
correspondiente (58) con recubrimiento de dos laminas (59 y 59A) que
están dispuestas una encima de la otra o separadas por una capa
(60).
La disposición (16C) muestra la aplicación de
doble lámina (62 y 63) en las zonas delantera y posterior de la
construcción de protección (61). La capa intermedia (64) puede estar
realizada normalmente a base de un material homogéneo, a base de
materiales con diferentes características (efecto final balístico,
amortiguación) o bien puede presentar una construcción estructural.
Evidentemente la capa (64) puede ser fabricada mediante una
disposición de varias etapas o bien de materiales con insertos. Para
alcanzar una protección híbrida esta capa (64) debe presentar
ventajosamente asimismo una elevada eficacia contra cargas agresivas
FK y KE. Estas disposiciones básicas se encuentran nuevamente en la
disposición de protección total de acuerdo con la invención en las
zonas (A y C). En este caso los módulos individuales pueden estar
provistos asimismo de ranuras de separación/escalones intermedios
para evitar una detonación que atraviese.
Las peculiaridades técnicas explicadas en base a
las figuras anteriores que se refieren a las capas (A, C y B) para
la construcción y para conseguir la efectividad de las estructuras o
componentes de estructuras individuales constituyen los bloques
básicos esenciales para una disposición de protección total de
acuerdo con la invención. En las siguientes figuras se explicaran
de manera más detallada la forma en que se consiguen los objetivos
de la invención indicados al principio según las soluciones
correspondientes para la construcción de una disposición de
protección total de tipo polivalente híbrida como ejemplos básicos
para las construcciones de este tipo.
Así por ejemplo, la figura 17 muestra ejemplos
de realización para la estructura básica de la disposición de
protección total de acuerdo con las figuras 1A y 1B. En este caso se
han mostrado modificaciones de las zonas de protección reactiva
(A)(3) en el sentido de un módulo de protección reactivo delantero.
Se mostrarán diferentes posibilidades de colocación de dispositivos
pirotécnicos (en primer lugar láminas de material explosivo con o
sin recubrimiento) de manera correspondiente a las figuras 1A y 1B
en las zonas delantera, media o posterior de la zona (A). Estas
zonas pueden estar dispuestas también en dirección vertical a base
de varias piezas (varias capas)(ver por ejemplo figuras 4B, 16B y
16c).
En la figura 17A la capa pirotécnica (66) está
colocada entre los componentes de protección (65 y 67) de manera
que (65) muestra el módulo de protección (67) a acelerar hacia el
exterior/lado de la carga agresiva, el módulo de protección que
actúa desde el lado de la estructura o bien el recubrimiento de la
zona de protección (A). En la construcción de la figura 17B (parte
superior) la superficie pirotécnica (68) está dispuesta directamente
antes de la zona de protección (B). De esta manera se acelera una
capa del mayor grosor posible (65) contra la carga agresiva.
Además, se transmite una proporción lo más elevado posible de
energía del explosivo de la zona siguiente (B). En la parte
inferior de la construcción (17B) se ha mostrado un ejemplo en el
que antes de la lámina agresiva se encuentran varias placas con o
sin espacio intermedio. En la construcción (17C) se ha incorporado
de manera correspondiente a la figura 12A la superficie pirotécnica
de forma oblicua en (A). En la construcción (17D) se ha mostrado un
ejemplo de la zona de protección (A) de manera correspondiente a la
disposición (17C) de manera que la zona de protección (A) o bien el
módulo de protección reactivo externo (3) está constituido en este
caso a base de varios módulos individuales de protección dispuestos
uno encima del otro (73) con láminas de material explosivo
dispuestas de forma oblicua (69A).
Similares consideraciones son válidas también
para la construcción de la zona de protección (C) (evidentemente
con construcciones de tipo simétrico para el caso de que dicha zona
de protección se deba constituir de forma reactiva (mostrado
mediante la flecha de trazos).
La figura 18 contiene de manera correspondiente
a la figura 17 para la zona (A) (y de forma derivada también la
zona de protección C) ejemplos de realización para la estructura
básica de la disposición de protección total correspondiente a las
figuras 1A y 1B. Se trata de modificaciones de la zona de protección
inerte o bien inerte-dinámica que en primer lugar
está dispuesta para la protección contra cargas agresivas KE y FK.
Como variante más simple, la construcción (18A) muestra una placa
maciza o bien una estructura homogénea (74) de un material metálico
o no metálico o de una mezcla de materiales casi homogénea con o sin
insertos, inclusiones o cuerpos incorporados. En la construcción
(18B) el módulo de protección contra cargas KE (4(B)) se ha
mostrado en forma de construcción (75) de tres capas (dos o más
capas) con la composición deseada. En este caso se puede tratar de
una unión libre o sólida de materiales metálicos y/o no metálicos.
La construcción (18C) muestra otro ejemplo de realización de la
zona de protección (B). En este caso se ha mostrado una celosía (76)
con una disposición deformable que presenta de manera
correspondiente una construcción de capas eficaz,
inerte-dinámica de materiales metálicos y/o no
metálicos. En la construcción (18D) este principio constructivo se
ha ampliado de manera que se utilizan dos celosías de placas
deformables (76A) y (76B) en disposición en oposición o bien en
disposición de diferente ángulo en forma de módulo de protección
efectivo contra cargas KE y HL (77)(ver figura 8/8C). Las celosías
de placas deformables pueden variar en profundidad, disposición,
ángulo, construcción y número de las chapas deformables.
Evidentemente, todos los ejemplos de disposición y combinaciones
mostradas hasta el momento y las que se mostrarán más adelante son
utilizables sobre estructuras que corresponden a la figura 1B.
Se deduce de lo anterior que en la utilización
de celosías de chapa deformable en la parte media de la disposición
de protección total y en disposiciones de protección
correspondientes tiene lugar una variación del ángulo de las placas
deformables durante la entrada de un proyectil que ha sido retardado
o alterado en su trayectoria por la componente reactiva delantera.
De esta manera se consigue un efecto de desviación adicional que
tiene como resultado, en especial en proyectiles largos
(proyectiles en forma de flecha, partes medias y posteriores del
chorro de una carga hueca) una desviación o una más elevada
destrucción (erosión).
La figura 19 muestra en base a otras
disposiciones de principio y posibilidades constructivas el margen
prácticamente ilimitado en la constitución de una disposición de
protección total de acuerdo con la invención. Se han mostrado en
base al ejemplo modificaciones de la zona de protección (B) que
afectan también a la constitución externa o bien la construcción de
dicha zona de protección (B). Básicamente, esta construcción está
destinada a disposiciones con ángulos de ajuste variados. La
disposición (19A) muestra un ejemplo para la construcción de la zona
de protección interna (B) de la disposición de protección total
correspondiente a las figuras 1A y 1B con una disposición que
comprende cuatro chapas deformables paralelas (80) en la parte
delantera de la zona de protección (A).
En la construcción (19B) tiene lugar la
protección a base de placas deformables mediante una disposición de
tipo celosía (82) de manera que en la parte posterior de la zona de
protección (B) se puede encontrar otra zona de protección (83) que
puede presentar asimismo funciones, por ejemplo, de amortiguación
para la reducción de cargas estructurales. Además, esta capa
presenta un efecto de retraso del proceso eventual reactivo de la
zona de protección (C). Mediante un desarrollo retardado o bien
escalonado en el tiempo del proceso reactivo en la disposición de
protección total se puede aumentar notablemente la potencia de la
protección. Un control temporal de este tipo del inicio de los
componentes reactivos tiene lugar, por ejemplo, directamente por la
carga agresiva entrante. No obstante, es posible también el prever
un control separado. Especialmente en cargas agresivas tipo KE esta
posibilidad es interesante porque en este caso no se asegura siempre
el encendido de las láminas de explosivo por la carga agresiva. En
la construcción (19C) se ha mostrado una disposición combinada (84)
de placas deformables planas correspondiente a la figura (19A) en la
parte delantera de la zona de protección (B) con una celosía (82) de
chapas deformables en la parte posterior de (B).
La construcción (19D) muestra un ejemplo de una
forma de realización de la zona (B) con una disposición (86)
delantera, en este caso de doble capa de placas deformables y un
recipiente posterior (88) con una celosía de chapas deformables
(85). Dicho recipiente puede estar lleno de un material fluido o
medio con capacidad de desplazamiento (89). El dispositivo (90) de
llenado y vaciado se ha mostrado de modo esquematizado. Entre los
componentes de protección (86) y el recipiente (89) se encuentra un
recinto intermedio (87), de manera que la chapa de deformación
posterior/placa acelerada posterior presenta un suficiente espacio
libre para desplazamiento. Los recipientes o tanques de este tipo
(88) pueden presentar evidentemente la forma deseada y pueden
llenar de manera parcial o total la zona de protección (B). Además,
el recipiente (88) puede estar realizado de una sola pieza o puede
comprender una serie o batería de recipientes/tanques que por su
parte pueden estar realizados nuevamente como unidades cerradas
montadas de manera móvil o fija.
Es posible también una combinación básica de
sándwich de chapas deformables con sándwichs reactivos. Esto sería
también un ejemplo para la combinación de las zonas de protección
(A) y (B) e incluso la zona (C) de manera que ambas variantes de
sándwich pueden ser colocadas de manera alternativa o mezclada en
las variantes (19A) o (19B). De esta manera se puede mezclar, por
ejemplo, una celosía de chapa deformable
reactiva/inerte/inerte-dinámica para realizar una
componente de protección con una masa de explosivos relativamente
pequeña, buena amortiguación de los elementos acelerados y reducida
profundidad constructiva. El espacio intermedio entre los sándwich
individuales puede ser llenado en este caso con aire o con otro
medio que presente buenas características de amortiguación y además
ciertas características mecánicas, por ejemplo, para la constitución
de un cuerpo estable por si mismo, que no obstante no impide el
desplazamiento de las partes reactivas o
inertes-dinámicas.
La figura 20 muestra dos blindajes polivalentes
híbridos (91,95) como modificaciones de la disposición de
protección total de las figuras 1A y 1B en las cuales los módulos de
protección están dispuestos o no oblicuamente/en forma de ángulo
comprendiendo todas las zonas de protección antes mencionadas de
forma claramente indicada. La representación de la figura 20A es
representativa de una serie o constelación de zonas de protección
con la realización de forma y combinación deseadas (en este caso
sin zona de protección C) (91).En la representación, la separación
de la zona de protección (B) como zona de protección posterior
(especialmente para la defensa contra cargas KE) de la pared (2)
del vehículo será realizada mediante un dispositivo de
fijación/montaje (93) como soporte separador de manera que se puede
prever también un montaje con ángulo variable. Ello se puede
conseguir, por ejemplo, mediante un dispositivo de giro dispuesto
por ejemplo en el punto (93A). El dispositivo (93) debe quedar
dotado en este caso de un dispositivo de fijación para (91). La zona
de protección delantera (92) (zona A) está constituida en este caso
como superficie de limitación antiparalela actuando especialmente
para protección contra cargas HL y FK y se debe comprender por lo
tanto en primer lugar como unidad reactiva (pero no de manera
forzosa). Por la supresión de una tercera zona de protección, por
ejemplo mediante la colocación de un recinto intermedio en esta
posición se puede reducir en la construcción modular de la
protección total en caso deseado la profundidad constructiva y el
peso por unidad de superficie de la disposición de protección total
consiguiendo un comportamiento de la protección/potencial de
protección adecuado a la carga agresiva.
Lo mismo es válido para las zonas de protección
(C) de la disposición de protección total (95) de la figura 20B en
la que la estructura del vehículo (2) (zona D) lleva antepuestas las
zonas de protección (96) como primera zona de protección
(protección reactiva HL en combinación con protección inerte o bien
inerte-dinámica contra cargas KE, zonas de
protección A/B) y (97) como zona de protección (C) siguiente a A/B
con la pared posterior adyacente a la estructura del vehículo y
cara delantera inclinada (protección reactiva, inerte o
inerte-dinámica).
Los ejemplos de las figuras
17-20 están destinados a la explicación de las
posibilidades de disposición básicas de las diferentes zonas de
protección de las disposiciones de protección total de manera
correspondiente a la invención. Como explicación de ello y también
como demostración para las casi ilimitadas posibilidades de
disposición de las construcciones de acuerdo con la presente
invención, se mostrará en las figuras 21-26 una
serie de otras variantes técnicas en relación con posibilidades de
variación de tipo constructivo.
De este modo, la figura 21 muestra una
disposición de protección total reactiva polivalente híbrida (98) en
la que la zona de protección interna (B) está constituida en forma
de un módulo reactivo (99), especialmente eficaz contra cargas KE.
Comprende un material inerte y que de modo individual es altamente
efectivo o bien un material de tipo vítreo con el efecto de rotura
de cráter con superficies posteriores inclinadas y dispositivo
pirotécnico adyacente (101) o bien (101A) y elemento acelerado (102)
o bien (102A) antes de un recinto hueco (103) como zona de
disipación (ver figuras 12A y 17/17C). El módulo (99) está dividido
en este caso en dos componentes con una amortiguación (100)
dispuesta entre ambos. La zona de protección (C) está construida
como capa de amortiguación con una estructura escalonada (104), por
ejemplo, una estructura de chapa o bien una disposición de chapas
deformables escalonadas. Esta estructura mostrará características
amortiguadoras o de transformación de energía o bien características
amortiguadoras (absorbentes).
El principio de las disposiciones de protección
total que se han mostrado es apropiado, tal como ya se ha
explicado, de manera especial para adaptación en estructuras ya
existentes o bien en superficies de vehículos para asegurar su
potencia de protección o aumentar su protección contra otras
amenazas externas. Así por ejemplo, en la figura 22, la zona
delantera de protección (A) de la disposición de protección total
híbrida reactiva (105) está constituida de manera correspondiente a
las figuras 1A y 1B mediante módulos inertes de blindaje previo
(107) con sándwich reactivos subsiguientes (106). Entre (106) y
(107) se encuentra un espacio libre para asegurar a los componentes
delanteros acelerados de (106) un espacio libre de desplazamiento
correspondiente. Estos componentes de protección serán mantenidos
en posición mediante un sistema de soporte o bien un dispositivo de
suspensión (108) o en caso necesario estarán colocados sobre el
componente dirigido hacia atrás (109). Las zonas de protección (B,C
y D) están reunidas en este ejemplo en un componente de protección
(109). La disposición debe ser tal o bien se debe escoger un
material de tal tipo que en relación con los componentes delanteros
se garantice una protección total suficiente.
Las disposiciones de protección total
correspondientes a la invención son apropiadas también para
componentes reactivos que necesitan para su encendido un
dispositivo auxiliar (por ejemplo, mediante encendido externo). El
inicio de los componentes reactivos puede tener lugar en el caso más
sencillo mediante láminas de inicio aplicadas o rejillas de inicio,
en soluciones más complejas mediante detectores para un conjunto
controlado o en una etapa de realización más elevada controlado de
forma programada.
Así por ejemplo, muestra la figura 23 un ejemplo
de disposición de protección total polivalente híbrido (110) en la
que la zona (A) de la cara delantera o la cara posterior está dotada
de dispositivos para el encendido libre de las láminas de explosivo
siguientes. De esta manera se puede controlar tanto un componente
reactivo de la zona (A) como también, tal como se ha mostrado en el
ejemplo anterior, un dispositivo reactivo (eventualmente adicional)
de la zona (B) (o también (C)). La rejilla de disparo (contacto)
(111) dispuesta de forma previa o la rejilla individual colocada en
la cara posterior de (A) (en la construcción modular de la zona (B))
sirve para la iniciación de las láminas de explosivo (116)
(separadas o agrupadas) con la capa de disposición previa acelerada
(115). En la zona de protección (B), un material de protección (99)
efectivo también contra cargas KE, presenta una superficie central
oblicua de manera que la separación entre las zonas (A) y (B) queda
cerrada en forma de espacio de almacenamiento/zona de disipación.
En la representación se encuentra entre el material de protección
(99) y la zona posterior de protección (D) una amortiguación (117).
De esta manera se consigue una zona de protección combinada C/D.
El inicio de los componentes reactivos puede
tener lugar también mediante un sensor de proximidad (112) y/o un
conductor de señales (109A) que en caso deseado envían una señal
retardada a un dispositivo de inicio modular (113) o a un
dispositivo de encendido (114). La zona de protección (A) puede
estar construida también como blindaje previo inerte o bien capa de
disposición previa.
En la figura 24 se ha mostrado una disposición
de protección total (118) correspondiente a las figuras 1A y 1B con
una zona reactiva de protección fragmentante (A), realizada en forma
de sándwich reactivo de la que se tiene en consideración la
eficacia de una zona de disipación ampliada siguiente. A la capa
delantera (119) acelerada mediante el dispositivo
pirotécnico/láminas de explosivo (116) le sigue un recubrimiento de
deslaminación y/o fragmentante interno (120) dentro de la zona de
protección (A) de manera que los mecanismos mostrados en la figura
5 y 6 se amplían con respecto a la potencia de protección mientras
el proyectil entra en la zona de disipación (121). Para ello se
dispone una capa de refuerzo (122) o de fragmentación/desviación y
amortiguación. Como zona efectiva residual antes de la estructura
de soporte (2) se prevé en este caso una celosía deformable
(123).
El principio de una construcción modular,
incluso en relación con una zona de disipación ampliada, se indicará
también en la figura 25. Se trata en este caso de una disposición
de protección total polivalente híbrida (124) en una construcción
completamente desmontada. Así por ejemplo, comprende esta
disposición de protección (124) la posibilidad de ampliación de la
separación/ajuste mediante un mecanismo deslizante (125) para los
módulos de protección delanteros (126) y (127) (que pueden ser
construidos de forma inerte o inerte-dinámica) en
un dispositivo en forma de caja (131). El dispositivo de
desplazamiento se ha mostrado mediante la flecha (128). La
estructura de soporte en forma de bastidor o de caja facilita además
otra posibilidad de variación de la separación dentro del
dispositivo de protección que se ha mostrado con la flecha (129).
Sobre los componentes de protección (126) y (127) se encuentra como
zona de disipación un espacio libre variable de manera
correspondiente (130). La disposición de protección en su conjunto
puede ser constituida además en forma modular, de manera que se
monta, solo según necesidad, sobre los elementos de fijación
(132).
Mediante un concepto de protección válido en lo
posible para periodos de tiempo prolongados, en especial para
vehículos ligeros o con blindaje ligero, se deberán combatir no
solamente un amplio espectro de las cargas agresivas imaginables
sino también se deberá conseguir en la mayor medida posible
flexibilidad y posibilidad de montaje posterior. Una posibilidad de
solución para cumplimentar estas exigencias consiste en equipar al
vehículo, por ejemplo de forma reactiva, solamente en el caso de una
utilización específica. Este principio puede ser extendido también
a componentes de blindaje macizos para reducir de forma sustancial
la masa de protección de un vehículo fuera de los periodos de
utilización. Ello puede ser ventajoso también para el transporte,
en especial para el transporte aéreo. En caso de profundidad de
construcción limitada es posible en una serie de los ejemplos
mostrados el combinar la zona de protección posterior (C) con la
zona (D) del lado del vehículo (ver, por ejemplo, figuras 7, 8,
10-12, 22-23). Una forma modular
separable o desmontable de la utilización de componentes de
protección según la invención posibilita, no obstante, incluso una
adecuación rápida a exigencias de protección variables o a nuevas
tecnologías.
Así por ejemplo, la figura 26 muestra una
disposición (133) correspondiente a las figuras 1A y 1B con módulos
deslizantes/recambiables como otra posibilidad de realización
básicamente distinta de la disposición de protección total según la
invención. La zona de protección (C) está constituida en este caso
como estructura de soporte (140) para las zonas de protección (A, B
y D) que en este ejemplo están construidas mediante un blindaje
previo reactivo modular (zona de protección (A)) y una celosía de
chapas deformables subsiguiente (zona de protección (B)). En la
representación se ha previsto el blindaje con superficies receptoras
o bien paredes separadoras/insertos (136,137 y 139) para los
módulos de protección individuales. Estos comprenden una zona
delantera reactiva (134) con los módulos reactivos (134A), un
inserto (138) realizado en forma de módulo
inerte-dinámico (por ejemplo, una celosía de chapa
deformable) y una zona residual posterior (141). Los módulos
reactivos (134A) pueden estar separados adicionalmente entre si por
capas de amortiguación (135). Evidentemente, la combinación de
estos elementos es variable de manera correspondiente al escenario
de utilización. Estas disposiciones posibilitan, en los periodos de
tiempo muy predominantes en los que el vehículo no debe ser equipado
de módulos reactivos o módulos macizos, estructuras extremadamente
ligeras con respecto al nivel de protección. Este concepto facilita
también la posibilidad de reaccionar frente a un espectro de
amenazas variables con módulos correspondientes. En este caso se
utilizarán solamente los módulos que son necesarios para la
realización de un determinado nivel de protección para cumplimentar
una misión determinada.
- 1A
- Dispositivo de protección total polivalente híbrido con zonas principalmente verticales.
- 1B
- Dispositivo de protección total polivalente híbrido con zonas inclinadas.
- 1C
- Dispositivo de protección total polivalente híbrido con zonas parcialmente inclinadas.
- 2
- Vehículo/pared del objeto/zona de efecto residual.
- 3
- Zona de protección delantera (reactiva).
- 4
- Zona de protección interna (inerte, inerte-dinámica, reactiva).
- 5
- Zona de protección posterior (inerte, inerte-dinámica, o reactiva).
- 6
- Carga agresiva o amenaza constituida por carga hueca (HL).
- 6A
- Chorro de la carga hueca.
- 7
- Amenaza constituida por cargas de proyectiles (FK).
- 7A
- Proyectil de carga P.
- 8
- Amenaza constituida por carga dinámica estabilizada aerodinámicamente (APFSDS).
- 8A
- Proyectil (8) desviado en el dispositivo de deformación (30) después de aceleración lateral mediante (14).
- 8B
- Resto de proyectil inalterado.
- 8C
- Parte destruida/desviada del proyectil (8) después de atravesar (15).
- 8D
- Proyectil (8) desviado sobre (15).
- 8E
- Proyectil desviado en (28/29).
- 9
- Amenaza constituida por carga de proyectil dinámico estabilizado por el rayado del cañón (AP, APDS).
- 9A
- Proyectil de núcleo desviado (destruido) por (14).
- 9B
- Proyectil de núcleo desviado (destruido) por (15).
- 10
- Amenaza constituida por metralla.
- 11
- Vista lateral de un vehículo con superficies relevantes protegidas.
- 12
- Vista superior de un vehículo con superficies relevantes protegidas.
- 13
- Sándwich reactivo.
- 13A
- Posición inicial de (13).
- 14
- Componentes de protección delanteros de (13).
- 15
- Componentes de protección posteriores de (13).
- 16
- Carga pirotécnica/explosivo/lámina agresiva.
- 17
- Dirección de desplazamiento de (14).
- 18
- Dirección de desplazamiento de (15).
- 19
- Placas aceleradas.
- 20
- Estructura de protección soportante.
- 21
- Sándwich reactivo en disposición previa correspondiente a (13).
- 21A
- Sándwich delantero de una disposición tandem-reactiva con disposición previa (20).
- 21B
- Sándwich posterior de una disposición tandem-reactiva con disposición previa (20).
- 21C
- Sándwich reactivo dispuesto detrás de (20).
- 22
- Sándwich reactivo dispuesto por delante/integrado en (20).
- 22A
- Sándwich reactivo dispuesto por detrás/integrado en (20).
- 23
- Capa de unión/capa de fijación/capa de amortiguación/separador.
- 24
- Vector efectivo de la alteración lateral por acción de (14).
- 24A
- Vector efectivo de la alteración lateral por la placa acompañante (15).
- 25
- Empujador de (6A).
- 26
- Punta del chorro no alterada.
- 27
- Parte intermedia desviada del chorro de (6A) por placa en sentido contrario (14).
- 27A
- Parte del chorro desviada por (15).
- 27B
- Parte del chorro desviada en (38A).
- 28
- Placa de deformación con proyectil desviado (8E).
- 29
- Componente efectiva delantera de (28).
- 30
- Componente efectiva posterior de (28).
- 31
- Inserto de deformación.
- 32
- Borde del cráter de (29) acelerado por medio de (31).
- 33
- Borde del cráter de (30) acelerado por medio de (31).
- 34
- Flecha de la fuerza de alteración lateral simbolizada por (32).
- 34A
- Flecha de la fuerza de alteración lateral simbolizada por (33).
- 35
- Celosía de deformación a base de dos sándwich (21).
- 36
- Cráter generado por (6A).
- 36A
- Cráter en rotura.
- 36B
- Cráter en la entrada de una carga P.
- 36C
- Cráter en la entrada de un proyectil KE.
- 37
- Campo de presión en (38) que rodea el cráter (36).
- 38
- Material vítreo casi semiinfinito.
- 38A
- Material vítreo de grosor limitado.
- 38B
- Componente (38A) soportado por la parte posterior por (43).
- 39
- Limite del campo de presión.
- 39A
- Dirección de ensanchamiento del límite del campo de presión (39).
- 40
- Vector que simboliza la presión de implosión.
- 41
- Dirección de expansión del material del cráter en situación de rotula.
- 42
- Construcción de objetivo formado por un material vítreo (38A) con soporte (43).
- 43
- Capa de protección.
- 44
- Módulo de cuerpo sólido con superficie pirotécnica colocada oblicuamente.
- 45
- Capa de explosivo/lámina de detonación en (44).
- 45A
- Vector de expansión para el frente de detonación en (45).
- 45B
- Punto de contacto entre (6A) y (45).
- 46
- Elementos laminares de explosivo según (45).
- 47
- Material de objetivo casi homogéneo antes de la capa de explosivo (45).
- 47A
- Material de objetivo casi homogéneo detrás de la capa de explosivo (45).
- 48
- Vector de efectividad para la carga de amenaza lateral por (45) en combinación con (47).
- 48A
- Vector de efectividad para la carga de amenaza lateral por (45) en combinación con (47A).
- 49
- Ejemplo para la construcción de varias capas con módulo integrado de acuerdo con (44).
- 50
- Elementos de explosivo en forma de celosía en (49).
- 51
- Superficie de protección dispuesta previamente a (50).
- 52
- Superficie de protección dispuesta posteriormente a (50).
- 53
- Componentes delanteros de una construcción especial reactiva.
- 53A
- Dirección principal de expansión de (53).
- 54
- Componentes delanteros dominantes de una construcción especial reactiva.
- 54A
- Dirección de expansión de (54).
- 55
- Recubrimiento delantero fragmentante de una construcción especial reactiva.
- 55A
- Dirección de expansión de (55).
- 56
- Carga delantera autoliberante de una construcción especial reactiva.
- 56A
- Dirección de expansión de (56).
- 57
- Recubrimiento delantero de pulverización de una construcción especial reactiva.
- 57A
- Dirección de expansión de (57).
- 58
- Disposición de protección con doble elemento laminar explosivo.
- 59
- Elemento laminar explosivo delantero en (58).
- 59A
- Elemento laminar explosivo posterior en (58).
- 60
- Capa de separación entre (59) y (59A).
- 61
- Construcción de protección con dos láminas de explosivo y capa intermedia (64) de mayor grosor.
- 62
- Elemento laminar explosivo delantero en (61).
- 63
- Elemento laminar explosivo posterior en (61).
- 64
- Capa intermedia entre (62) y (63).
- 65
- Módulo de protección de (3) acelerado contra la carga agresiva (amenaza).
- 66
- Lámina de explosivo.
- 67
- Componente del lado del vehículo acelerado en la dirección (4) o (5).
- 68
- Elemento laminar explosivo adyacente a (4)/lámina agresiva dispuesta en el interior de (3).
- 69
- Elemento laminar explosivo dispuesto oblicuamente en (3).
- 69A
- Elemento laminar explosivo dispuesto oblicuamente en construcción modular.
- 70
- Material de (3) previamente dispuesto en (69).
- 71
- Recubrimiento posterior de (69).
- 72
- Construcción modular de (3).
- 73
- Módulo único de (72) dispuesto uno encima de otro.
- 74
- Módulo de protección inerte (placa).
- 75
- Elemento (4) en forma de módulo de protección inerte KE de varias capas.
- 76
- Elemento (4) en forma de celosía de chapa deformable.
- 76A
- Celosía de chapa deformable delantera de (77).
- 76B
- Celosía de chapa deformable trasera de (77).
- 77
- Elemento (4) en forma de dos celosías de chapa deformable dispuestas en sentido contrario/disposición contraria.
- 78
- Superficie de separación entre (76A) y (76B).
- 79
- Módulo de protección interno en disposición (1C) con superficies externas no paralelas.
- 80
- Zona de placa deformable de varias etapas (en este caso de cuatro etapas) en (79).
- 81
- Recinto hueco en (79).
- 82
- Celosía de placas deformables en (79).
- 83
- Módulo de protección posterior/dispositivo de amortiguación/zona de disipación en (79).
- 84
- Zona de placa deformable delantera, de tres etapas en (79).
- 85
- Celosía de placa deformable posterior en (79).
- 86
- Zona de placa deformable delantera de dos etapas en (79).
- 87
- Espacio intermedio entre (86) y (88).
- 88
- Recipiente interno, depósito.
- 89
- Líquido, llenado de desplazamiento libre.
- 90
- Dispositivo de llenado/vaciado.
- 91
- Blindaje reactivo polivalente híbrido, módulo de protección dispuesto de forma inclinada con la conformación y combinación deseada (en este caso sin zona de protección (C)).
- 92
- Módulo de protección delantera/zona de protección de (91) con superficies no paralelas.
- 93
- Dispositivo de fijación para (91).
- 93A
- Punto de giro/eje de giro/fijación desplazable.
- 94
- Recinto hueco.
- 95
- Blindaje reactivo polivalente híbrido con módulos de protección dispuestos de forma desviada con la constitución de forma y combinación deseadas (en este caso sin zona de protección (A)).
- 96
- Zona de protección combinada (A/B) en (95).
- 97
- Zona de protección (C) en (95).
- 98
- Disposición de protección total con zona reactiva (B) y zona (C) como amortiguación.
- 99
- Cargas huecas, cargas de cono plano y material de defensa contra proyectiles KE.
- 100
- Superficie de separación, capa de amortiguación de choque entre (99) y (99A).
- 101
- Elemento laminar explosivo.
- 101A
- Elemento laminar explosivo.
- 102
- Chapa/capa adelantada.
- 102A
- Chapa/capa adelantada.
- 103
- Espacio libre por detrás de componentes reactivos.
- 104
- Estructura de chapa plegada/disposición de chapa deformable/zona de amortiguación.
- 104A
- Casete para (104).
- 105
- Ejemplo de disposición de protección total reactiva polivalente híbrida con zona de protección modular (A) y blindaje previo inerte así como conjunto de zonas de protección combinadas (B/C/D).
- 106
- Sándwich reactivo en (105).
- 107
- Blindaje previo.
- 108
- Dispositivo de fijación/suspensión.
- 109
- Placa de protección representativa de (B/C/D).
- 109A
- Conductor de encendido/conductor de señal.
\global\parskip0.950000\baselineskip
- 110
- Disposición de protección total con dispositivo de disparo para los componentes reactivos y disposición simplificada (A)/doble reactiva (A y B).
- 111
- Rejilla de disparo/contacto.
- 112
- Detector de proximidad.
- 113
- Dispositivo de disparo modular.
- 114
- Dispositivo de encendido.
- 115
- chapa/capa acelerada.
- 116
- Elemento laminar explosivo.
- 117
- Capa de amortiguación.
- 118
- Ejemplo de disposición de protección total reactiva polivalente híbrida con etapa previa reactiva, chapa de protección intermedia y estructura de interceptación/celosía de chapa deformable.
- 119
- Recubrimiento fracturable/de deslaminado/de fragmentación delantero.
- 120
- Recubrimiento posterior/de desláminado/de fragmentación delantero.
- 121
- Espacio vacío.
- 122
- Capa colocada en (121)/capa de amortiguación.
- 123
- Superficie de separación en zonas de protección adaptables.
- 124
- Ejemplo de disposición de protección total reactiva polivalente híbrida con zonas/componentes desplazables y desmontables/dispositivo de montaje desplazable.
- 125
- Dispositivo desplazable/de soporte para los componentes reactivos o inertes o bien inertes-dinámicos (126) y (127).
- 126
- Componente de protección delantero de (124).
- 127
- Componente de protección interno de (124).
- 128
- Dirección de desplazamiento de (125).
- 129
- Dirección de desplazamiento de los componentes individuales (126) y (127) en (125).
- 130
- Espacio libre de tipo variable.
- 131
- Caja/bastidor para (125) o (126) o bien (127).
- 132
- Dispositivo de fijación
- 133
- Protección total con dispositivos insertables (cajas) para los componentes de protección y estructura de soporte interna (140).
- 134
- Zona reactiva.
- 134A
- Módulo reactivo antes de (134).
- 135
- Capa de separación o bien de amortiguación.
- 136
- Cámara delantera/caja/dispositivo de montaje para (134A).
- 137
- Pared de separación.
- 138
- Elemento insertable, por ejemplo construido en forma de celosía de chapa deformable.
- 139
- Cámara/caja/dispositivo de montaje para (141).
- 140
- Estructura de soporte para (133)
- 141
- Inserto para (139).
Claims (14)
1. Dispositivo de protección total (1A,1B,1C)
contra amenazas o cargas agresivas (6-10), tales
como cargas huecas, cargas de cono plano, proyectiles de energía
cinética y de fragmentación, cuyo dispositivo puede ser montado
sobre una estructura (2) de cualquier inclinación, que se deba
proteger o que puede quedar integrado en la misma, comprendiendo una
construcción a base de capas sustancialmente independiente del
ángulo de impacto de la carga agresiva y destinada a su adaptación a
la carga agresiva, a base de zonas rígidas o móviles (3,4,5) que son
efectivas separadamente o que se complementan entre si en su efecto
de protección, cuyas zonas contienen una zona (3) de protección
frontal dirigida a la caga agresiva y que tienen componentes
reactivos internos inclinados con respecto a la carga agresiva, una
zona interna estructurada, inerte o reactiva de protección (4) y una
zona de protección posterior (5) en el lado de la zona de protección
interna (4) dirigida a la estructura (2) a proteger, de manera que
la zona de protección posterior (5) adopta la forma de una zona de
protección reactiva o una zona de protección inerte o
inerte-dinámica,
caracterizado porque la zona de
protección interna (4) comprende una estructura que contiene una o
varias capas pirotécnicas/láminas agresivas no paralelas a la
superficie, monopieza o de varias piezas;
porque la zona de protección interna (4)
contiene una o varias cámaras intermedias (87) en las que chocan
entre sí elementos reactivos acelerados uno hacia otro, de manera
que dicha cámara o cámaras (87) se encuentran llenas de
materiales/elementos/piezas estructurales, amortiguadores, y
porque mecanismos pirotécnicos de protección que
consisten en elementos laminares explosivos o capas agresivas (69,
69A) dispuestos oblicuamente con respecto al dispositivo de
protección, están incorporados en las zonas frontal y/o posterior de
protección (3,5).
2. Dispositivo de protección, según la
reivindicación 1, caracterizado porque la zona de protección
interna (4) representa una disposición de placa con capacidad de
deformación.
3. Dispositivo de protección, según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la zona de
protección interna (4) está construida a partir de un material
estructurado metálico o no metálico, una mezcla ("composite") o
conglomerado, estructura de retícula, de rejilla o un cuerpo
prensado.
4. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las zonas de
protección (3, 4,5) están construidas de forma modular.
5. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las zonas de
protección (3, 4,5) están unidas entre sí de forma fija o
desmontable de manera total o parcial.
6. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los componentes
pirotécnicos son iniciados con intermedio de un dispositivo de
encendido (114), un contacto, una rejilla de disparo (111) o un
sensor (112).
7. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el mecanismo de
protección pirotécnico comprende una estructura geométrica.
8. Dispositivo de protección combinado, según
una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque una
capa de apoyo de la iniciación, en forma de una capa metaliza o no
metálica dotada de orificios o de ranuras está conectada de forma
previa a la lámina explosiva en la dirección de la carga explosiva
(6-10).
9. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el mecanismo de
protección pirotécnico puede ser insertable, retirable, desplazable
y/o recambiable.
10. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la zona de
protección interior (4) está constituido por un material
dinámicamente duro, compresible (por ejemplo polímero, material
esponjoso metálico o no metálico, cuerpo prensado, madera
artificial, textil) o contiene un material de este tipo.
11. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la zona de
protección interna (4) está constituida por un material
plásticamente deformable o un material similar a un liquido o está
llena de un medio que fluye libremente.
12. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la zona de
protección interna (4) comprende una estructura de capa única o de
varias capas que contiene placas susceptibles de deformación.
13. Dispositivo de protección, según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque las zonas de
protección (3,4,5) están dotadas de elementos para la variación del
ángulo giro y/o variación de la separación.
14. Dispositivo de protección total, según una
de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el
dispositivo de protección total o partes del mismo están dispuestas
de forma rotativa/pivotante/inclinable/deslizante.
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