NL8004131A - Ballistische bescherming en/of bescherming tegen scherf- en splinterinwerking. - Google Patents

Description

* · K - ί ! * 70 0707

Ballistische bescherming en/of bescherming tegen scherf- en splinter-inwerking.

De uitvinding betreft een inrichting ter vergroting van de veiligheid bij beschieting en tegen scherf- en splinterinwerking, in het bijzonder bij dragende buitendelen, zoals geschuttorens, affuiten, pantserbakken of dergelijke van over land beweegbare of zeewaardige wa-5 genplatforms in lichtmetaalbouwwijze, bij voorkeur van gegoten of gelaste soort.

Op over land beweegbare of zeewaardige waterplatforms geïnstalleerde wapensystemen, b.v. snelvuurkanonnen of dergelijke is gewoonlijk, ter bescherming tegen rechtstreekse treffers van projectie-10 len, alsmede tegen scherf- of splinterinwerking van projectielen, mijnen of bommen voorzien in beschermingsinrichtingen in de vorm van kap-achtige bekledingen, koepels, torens of dergelijke. Deze hebben min of meer sterke bepantsering.

Ontvikkelingstendenzen gaan tegenwoordig in hoofdzaak 15 in de richting, de wapenbepantsering van over land beweegbare of zeewaardige platforms, bij effectieve beschermende werking, zo licht mogelijk uit te voeren, om het totale gewicht van dergelijke platforms te verminderen of althans binnen dragelijke grenzen te houden.

Terwijl bij specifiek zware wapenplatforms, b.v. ge-20 vechtstanks grote tonnages schottenbepantseringen uit een aantal pantser-staalplaten, laagsgewijs aangebrachte bepantseringen uit verschillende materialen, onder het insluiten ook van materialen, welke niet door metaal worden gevormd, b.v. keramische materialen enz. in aanmerking komen en worden toegepast, blijken aldus uitgevoerde beschermingsinrichtingen 25 bij specifiek lichte wapenplatfoims zoals b.v. schutterbepantseringen of verkenningstanks, snelboten enz. reeds om gewichtsredenen betrekkelijk ongeschikt. Bij toepassing van dergelijke wapenplatforms worden de boordwapens in toenemende mate omgeven met ballistische beschermings-kappen, welke uit lichtmetaal bestaan. Het hangt daarbij onder andere 30 af van het toepassings- of gebrulksdoel van het platform, of eventueel . een kap respectievelijk toren in gietconstructie dan wel in lasconstruc-tie de voorkeur verdient.

In de Britse octrooischriiten 17.2Ü en 20.020 is 8004131 2 reeds voorgesteld, in een bepaalde geometrische configuratie, b.v. overlappend of ook versprongen, gegelêérde staalplaten in te gieten in uit lichtmetaal of dergelijke bestaande, ballistische beschermingsinrichtin-gen.

5 Beschermingsinrïchtingen van de, in de bedoelde octrooi- schriften voorgestelde soort gaven, in aanmerking nemende de ballistische omstandigheden, kort na de eeuwwisseling wel voldoende bescherming om wapens en het bedieningspersoneel daarvan tegen vijandelijke inwerking· te beschermen. Zij zijn echter voor de huidige eisen, gezien de 10 ver voortgeschreden en in gevechtswaarde verbeterde munitie, beslist onvoldoende. Dergelijke beschermingsihrichtingen hebben derhalve nog slechts een betrekkelijke waarde.

In verband met deze diametraal tegengestelde ontwikkeling van enerzijds de ballistische bescherming en anderzijds de in 15 kracht aanzienlijk sterkere huidige munitie wordt met de uitvinding beoogd, met behoud van de voordelen van de lichtmetalen constructie een wapenbescherming te verschaffen, welke niet slechts gelijkwaardig is aan de in kracht verbeterde munitie, doch. deze in werking zelfs overtreft en welke voor haar realisatie een gunstige kosten/rendemehtsrelatie 20 biedt. «

Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding in hoofdzaak bereikt, doordat aan het dragende buitendeel, d.w.z.· b.v. de ge-schuttoren, de affuit- of pantserbak, enz. aan zijn binnenzijde êên of een aantal bijbehorende, de kinetische restenergie van een hinnendrin-25 gend projectiel, scherven, splinters of dergelijke verdelende, in vorm adequaat gevormde stalen of kunststofplaat respectievelijk, platen toegevoegd is.

Deze, aan de onderhavige uitvinding ten grondslag liggende gedachte kan alternatief op zinvolle wijze verder worden ontwik-30 keld, doordat de, de restenergie verdelende en tevens in verregaande mate absorberende plaat of platen hetzij uit een voldoend dunne, doch in hoge mate gegeleerde en taaie staalsoort of uit een.taai-elastische kunststofsoort, b.v. uit de reeks van polycarbonaten bestaat resp. bestaan.

35 Ook de plaatbevestiging aan het. dragende buitendeel kan, overeenkomstig verdere uitvlndingskenmerken, alternatief worden op- 8004131 3 "v* gelost: zo kunnen de stalen platen aan de binnenzijde ran het dragende buitendeel aan- resp. ingegoten zijn, terwijl de kunststofplaten aan de binnenzijde ran het dragende buitendeel losneembaar, b.r. door middel ran schroefverbindingen of dergelijke, berestigd zijn.

5 In nadere uitwerking ran de uitrinding is er roorts in roorzien, dat bij toepassing ran stalen platen deze ran een. groot aantal in rerschillende ruimtelijke rlakken aangebrachte wapeningshaken zijn roorzien, welke in het materiaal ran het dragende buitendeel bij de wapening hierran met de stalen platen ingegoten worden.

10 De rolgens de uitrinding roorgestelde maatregelen bie den een aanzienlijke reeks raordelen:

De met het dragende buitendeel rerbonden platen hebben generlei dragende functie. Zij doen primair uitsluitend dienst roor absorptie alsmede roor de rerdeling ran de kinetische restenergie ran 15 door het lichtmetaal ran het dragende buitendeel heen gedrongen projectielen, scherren, splinters of dergelijke. In secundair opzicht hebben de platen tot taak, als rangbescherming dienst te doen roor eren-tueel door de dragende lichtmetalen wand teruggekaatste scherren of splinters.

20 Uiteraard zijn de roordêlen ran de rolgens de uitrin ding roorgestelde maatregelen hiermee niet uitputtend opgesomd:

Het systeem ran de ran binnen aan de dragende lichtmetalen wand aangegoten stalen platen resp. de rastgeschroefde kunst-stofplaten heeft geen noemenswaardige gewichtsrerhoging ran de construc-25 tie als geheel tot gerolg.

Bij toepassing ran stalen platen rergroten deze niet aanvullend de wanddikte ran het dragende buitendeel, doch. komen slechts in de plaats ran het. hierdoor rerdrongen lichtmetaal. Bij toepassing ran kunststof platen daarentegen kan het dragende buitendeel door dienorer-30 eenkomstige constructief-giettechnische uxtroering reeds ran meet af aan ten bedrage ran de plaatdikte worden rermi'nderd.

Terwijl als materiaal roor de stalen platen materiaal ran hooggelegeerde en taaie soort, bij betrekkelijk geringe wanddikte, roordelig blijkt, bieden roor bepaalde toepassingsgerallen ook. kunst-35 stofplaten op polycarbonaatbasis, ingerolge hun bijzonder grote taaiheid en elasticiteit, zeer grote roordelen: dergelijke materialen zijn te- 800 4 1 31 - * k yens uitstekend geschikt voor absorptie en verdeling van de kinetische restenergie van een door de lichtmetalen wand heen gedrongen projectiel, scherf, splinter of dergelijke.

Eet zal duidelijk zijn, dat hij onveranderde, respectie-5 velijk zelfs verminderde dikte van de wand, b.v. van een geschuttoren, een hetere ballistische bescherming bij tegelijkertijd geringere do6r-schietlengte kan worden bereikt, doordat eerst de volle wanddikte van de dragende lichtmetalen wand werkzaam wordt voor het omzetten van de kinetische projectielenergie, alvorens daarna dan.de aanmerkelijk taai-10 elastischere stalen, respectievelijk kunststofplaat de restenergie verdeelt en op nul brengt.

Zelfs bij hoge restenergie levert b.v. ook een steek-schot in de stalen, resp. kunststofplaat geen gevaar meer op voor de te beschermen delen van het wapenplatform en het bedieningspersoneel, aan— 15 gezien, in tegenstelling met het materiaalgedrag van het lichtmetaal de taai elastische stalen- respectievelijk kunststofplaat scherf- en splinterwerking volledig uitsluit. Dit betekent, dat de aan de binnen-zijde van het dragende buitendeel, b.v. een geschuttoren .van een tank of tank-voertuig aangebrachte, stalen of kunststofplaat een'ideale vang-20 bescherming is voor secundaire splinters of scherven, welke hij een treffer van het lichtmetalen lichaam losgescheurd'kunnen- worden. Ook dergelijke secundaire splinters of scherven zijn daardoor voor mensen en voor het inwendige van het wapenplatform ongevaarlijk, aangezien zij door de, als een "huid" omsluitende stalen of kunststofplaat zonder enige 25 uitwerking zijn.

De steungeving voor de voorgestelde stalen platen respectievelijk aan het inwendige van het dragende buitendeel kan worden gerealiseerd door daartoe geschikte constructieve maatregelen, doordat in onderling verschillende, ruimtelijke vlakken wapeningshaken aan de 30 stalen platen aangebracht worden, welke tezamen hiermee in het lichtmetaal worden i'ngegoten.

Tenslotte en uiteindelijk, blijkt de aan het lichtmetaal aangegoten stalen plaat ook. in zoverre voordelig,, dat deze de functie van een koelijzer heeft, waardoor het materiaalsamensrtel van het 35 tegen de stalen plaat aan liggende, lichtmetalen lichaam op de gewenste wijze verdicht, respectievelijk gehomogeniseerd wordt.

800 4 1 31 5

De uitvinding zal thans, onder verwijzing naar de tekening, waarin uitsluitend hij wijze van voorbeeld voor de uitvinding een uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding is weergegeven, nog nader worden toegelicht.

5 Fig. 1 is een verticale doorsnede van een lichtmetaal vervaardigde en aan het binnenvlak met stalen of kunststofplaten gewapende geschuttoren; fig. 2 is een verticale doorsnede van de geschuttoren volgens fig. 1 volgens de lijn H-H; en 10 fig. 3 is een - denkbeeldige — verticale doorsnede van een geschuttoren, met tegen de binnenzijde daarvan aangeschroefde stalen of kunststof plaat.

Ih fig. 1 is, schematisch, een. pantaerfcoren 1 in verticale doorsnede weergegeven. Deze toren bestaat uit een lichtmetalen 15 kap 2 als dragend buitendeel. De toren kan daarbij - naar gelang van de gestelde eisen - gegoten of ook als lasconstructie uitgevoerd zijn.

De kap 2 is aan zijn binnenzijde 2a gewapend met êên of een aantal stalen of kunststofplaten 3. Bij uitvoering van de kap als lichtmetaal-gietdeel worden de stalen platen 3 tegelijk mee in-20 resp. aangegoten. Wanneer, in plaats van een stalen plaat, een kunst- stofplaat moet worden toegepast, dan wordt deze op nog nader te beschrijven wijze tegen het inwendige 2a van de kap 2 aan geschroefd. Het spreekt vanzelf, dat ook de stalen platen 3 tegen het inwendige 2a van de kap 2 aan geschroefd kunnen worden, wanneer dit om welke reden dan 25 ook - noodzakelijk of nuttig mocht zijn.

Aan het materiaal van de stalen of kunststofplaten worden, wat betreft de specifieke eigenschappen, hoge eisen gesteld, om de kinetische restenergie van een door de kap 2 heen gedrongen projectiel, splinter of scherf of dergelijke te verdelen en tevens in verregaande 30 mate te absorberen. De. aan de binnenzijde 2a van de kap 2 aan te brengen stalen platen 3 kunnen weliswaar betrekkelijk dun zijn, doch moeten tevens taai elastische eigenschappen hebben. Deze kunnen, op een op zichzelf bekende wijze, worden bereikt door legering. Behalve andere, voor het genoemde toepassingsdoel in aanmerking komende staallegêringen zijn 35 ook legeringen geschikt met ongeveer de volgende samenstelling: C * 0,1%; Si * 1$; Mn * Cr = 1T—19%; Ni = 9—11,5%; Ti = 5% x C; P = 0,^5$; S * 0,035/S; rest: Fe. De treksterkte van een dergelijke legê- onna * π 6 . *. - > 2 ring ligt daarbij in de orde van grootte van = 500...750 N/mm .

Wanneer, om bepaalde redenen, in plaats van stalen platen kunststofplaten moeten worden toegepast, kunnen deze vervaardigd zijn uit kunststof uit de reeks van polycarbonaten, omdat dergelijke 5 kunststof ten minste aan de eis van taai elasticiteit voldoen.

Ter verbinding van een stalen plaat met een kap 2 uit lichtmetaal zijn, volgens fig.. 2, aan de 'stalen plaat 3 wapeningshaken k in verschillende ruimtelijke vlakken aangebracht, b.v. door vastlassen of dergelijke. De vrije einden Ua van deze haken k doen dienst als ver-10 ankering in, respectievelijk bij het gieten van de kap 2. Als gevolg van het verschil in uitzettings-coëfficiënt tussen lichtmetaal en staal wordt, na afkoeling van het gegoten lichtmetaal, een soort opkrimpeffect bereikt, waardoor het nauwpassend en in vorm aansluitend aanliggen van de stalen plaat of platen 3 tegen, respectievelijk, in de binnenwand 2a 15 van de kap 2 gewaarborgd wordt.

Ih fig. 3 is een stalen of kunststofpiaat 3 tegen de binnenzijde 2a van de kap 2 door middel van een sehroef 5 bevestigd. Bij deze uitvoering is, voor het nauwkeurig plaatsen van de stalen plaat of dergelijke 3 bij elk bevestigingspunt voorzien in een, aan de bin-20 nenzijde 2a van de kap 2 aangegoten verhoging 2h, waarin schroefdraad 5a ingesneden is. De bevestiging van de stalen plaat 3 geschiedt, op een op zichzelf bekende wijze, door het aanhalen van de schroef 5 op een onderlegschijf 7· Op in beginsel dezelfde wijze kan ook een kunststof -plaat tegen de binnenzijde 2a van de kap 2 worden bevestigd.

800 4 1 31

Claims (4)

1. Inrichting voor het vergroten van de veiligheid tegen beschieting en scherf- of splinterwerklng, in het bijzonder bij dragende buitendelen, zoals geschuttorens, affuiten, pantserpakken of dergelijke, van over land beweegbare of drijvende vapenplatforms in lichtme- 5 taal-bouwwijze, bij voorkeur van gegoten of' gelaste soort, met het kenmerk, dat aan het dragende buitendeel (2) aan zijn binnenzijde (2a) een, de kinetische restenergie van een binnendringend projectiel, scherf of splinter, of dergelijke verdelende en tevens in verregaande mate absorberende, in vorm adequaat uitgevoerde stalen of kunststof plaat (of 10 -platen) (3) toegevoegd is (zijn).

2. Inrichting volgens conclusie 1,. met.het kenmerk, dat de, de restenergie verdelende en tevens in verregaande mate absorberende plaat of platen (3) bestaan uit voldoende dun, doch hooggelegeerd en taai staal. 15 3· Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de, de restenergie verdelende en tevens in verregaande mate absorberende plaat of platen (3) bestaan uit een taai elastische kunststof, b.v. uit de reeks van de polycarbonaten. k. Inrichting volgens conclusies 1 en .2, met het kenmerk, 20 dat de plaat (of platen) (3) aan de binnenzijde' (2a) van het dragende buitendeel (2) aan- resp. ingegoten is (zijn).

5· Inrichting volgens conclusies 1 en 3,· met het kenmerk, dat de plaat (of platen) (3) aan de binnenzijde van het dragende buitendeel (2) losneembaar, b.v. door middel van schroefverbindingen of der-25 gelijke (5), bevestigd is (zijn),

6. Inrichting volgens conclusies 1, 2 en 4, met het kenmerk, dat de stalen plaat (of platen) (3) voorzien is (zijn) van een aantal, in onderling verschillende ruimtelijke vlakken aangebrachte wapenings-haken (4), welke in het materiaal van het dragende buitendeel (2) bij 30 de wapening hiervan met de stalen plaat (of platen) (3) ingegoten worden. 8004131