Flächiges Verbundpanzerungselement

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein flächiges Verbundpanzerungselement, insbesondere zur ballistischen Panzerung von Fahrzeugen und Gebäuden oder sonstigen Objekten, mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundpanzerungselements sowie ein Fahrzeug mit einer zu schützenden Fläche, die mit einem Verbundpanzerungselement geschützt ist.

[0002] Verbundpanzerungselemente, wie beispielsweise Verbundpanzerplatten, die aus einem Verbund mehrerer Materialien bestehen, sind an sich bekannt. Häufig sind Verbundpanzerplatten derart aufgebaut, dass zwischen zwei ebenen, parallelen, starren Plattenelementen hochharte Füllelemente eingebracht werden, welche anschließend mit einer gießfähigen Masse umgossen werden.

[0003] Die DE 1 578 324 A1 beschreibt eine solche starre Verbundpanzerplatte, wobei als Füllelemente Kugeln oder Zylinder aus einem harten keramischen Material verwendet werden. Die Zylinder werden in Reihen in der Platte in mehreren unterbrochenen Schichten oder Lagen angeordnet, d.h. ihre Längsachsen liegen im Wesentlichen parallel zur Plattenebene und parallel zueinander. Die Zylinder sind ferner in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei mehrere Lagen aus einem Abstandsmaterial derart verwendet werden, dass jede Schicht aus Abstandsmaterial wechselweise über bzw. unter die Zylinder in ihrer betreffenden Lage gewickelt ist.

[0004] Diese Anordnung der Füllelemente hat allerdings den Nachteil, dass besonders bei modernen, hochharten Geschosskernen, insbesondere bei vielen Treffern mit geringem Abstand (sog. "Mulit-Hit"), ein vorgezogener Bruch auftreten kann, so dass Durchschüsse auftreten können.

[0005] Die DE 10 2005 050 981 A1 beschreibt eine ebene Verbundpanzerplatte zum Schutz vor Geschossen, welche mindestens eine Lage aus hochharten, stabförmigen Elementen enthält, die in Reihen nebeneinander in der Platte derart angeordnet sind, dass ihre Längsachsen im Wesentlichen parallel zur Plattenebene und parallel zueinander liegen, wobei eine Reihe zumindest zwei in axialer Richtung hintereinander liegende, stabförmige Elemente aufweist, und wobei die Fugen zwischen den stabförmigen Elementen innerhalb einer Reihe bezüglich der Fugen zumindest einer benachbarten Reihe in axialer Richtung versetzt angeordnet sind. In einer besonderen Ausgestaltung weist die Mehrzahl der stabförmigen Elemente zur Schockdämpfung an einem Ende konvex gewölbte oder kegelförmig nach außen gerichtete Stirnflächen und am anderen, gegenüberliegenden Ende entsprechend konkav bzw. kegelförmig nach innen gerichtete Stirnflächen auf, so dass ein Ineinandergreifen der stabförmigen Elemente erreicht wird.

[0006] In der DE 10 2006 053 047 A1 wird eine Verbundpanzerplatte zum Schutz vor Geschossen offenbart, welche mindestens eine Lage aus Wirkkörpern enthält, die in Reihen nebeneinander in der Platte angeordnet sind und die in ein Matrixmaterial eingebettet sind, wobei die Wirkkörper einer Reihe zumindest teilweise durch Stege kettenförmig fest miteinander verbunden sind. Der in der Anmeldung beschriebene Grundgedanke ist, die Wirkkörper mit insbesondere kurzen und schmalen Stegen zu längeren Reihen zu verbinden und somit einfach herstellbare Wirkkörperketten zu schaffen. Diese sind im Rahmen der Herstellung der Verbundpanzerplatte einfacher zu handhaben, da durch die Reduzierung der Teileanzahl wesentlich weniger Arbeitsschritte notwendig sind. Zudem brauchen keine schockdämpfenden Materialien mehr zwischen die Wirkkörper eingebracht zu werden, da die Stege einen Minimalspalt zwischen den Wirkkörpern sicherstellen und damit eine Schockdämpfung mittels der Stege bzw. dem Matrixmaterial in den Spalten zwischen den Wirkkörpern erfolgt.

[0007] Aus der WO 99/50612 ist ein weiteres Verbundpanzerungselement bekannt, welches ebenfalls mindestens eine Lage aus Wirkkörpern enthält, die in Reihen nebeneinander angeordnet und in einem Matrixmaterial einoebettet sind.

[0008] Verbundpanzerungselemente werden häufig nachträglich als Zusatzpanzerung auf bereits bestehende Panzerungen beispielsweise eines Kampffahrzeugs aufgebracht, um dem zu schützenden Objekt eine erhöhte Sicherheit gegen Angriffe zu geben.

[0009] Nachteilig an den bekannten Verbundpanzerungselementen, die, über die Fläche gesehen, eine aus einem homogenen Aufbau resultierende konstante Schutzwirkung aufweisen, ist, dass fahrzeugspezifische Gegebenheiten nur unzureichend berücksichtigt werden können. So kann die zu schützende Fläche ballistisch schwächere oder stärkere Bereiche aufweisen. Ein ballistisch schwächerer Bereich kann beispielsweise im Bereich einer Schweißnaht auftreten. Ein ballistisch stärkerer Bereich kann beispielsweise daraus resultieren, dass in diesem Bereich bereits eine erhöhte Schutzwirkung durch eine Blechdoppelung o.Ä. vorliegt.

[0010] Damit keine ballistischen "Löcher" entstehen, wurden bislang die Verbundpanzerungselemente auf die schwächste Stelle in den einzelnen Bedrohungsflächen ausgelegt, wodurch sie an anderen Bereichen überdimensioniert waren, woraus ein unnötig erhöhtes Gesamtgewicht resultierte. Eine weitere Möglichkeit bestand darin, die Anzahl der Verbundpanzerungselemente auf Grund des unterschiedlichen Schutzbedarfs individuell zu erhöhen. Durch diese Erhöhung entsteht jedoch eine zerklüftete Oberfläche mit vielen ballistisch und optisch ungünstigen Kanten und Rändern. Ferner wurden Mischungen aus verschiedenen, bekannten Schutzkonzepten wie die Mischung von Metallpanzerplatten mit Verbundpanzerplatten eingesetzt, wobei bei ebenfalls erhöhtem Gewicht ein größerer logistischer und fertigungstechnischer Aufwand notwendig ist.

[0011] Es ist die Aufgabe der Erfindung, für ein zu schützendes Objekt einen Schutz mit einer hohen Schutzwirkung bei geringem Gewicht zu erzielen.

[0012] Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 sowie mit den Merkmalen der Patentansprüche 13 und 14. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil der abhängigen Ansprüche.

[0013] Es ist ein Grundgedanke der Erfindung, dass die Schutzwirkung des Verbundpanzerungselements an die bei dem zu schützenden Objekt vorliegenden Gegebenheiten angepasst ist. Dies wird dadurch erreicht, dass das flächige Verbundpanzerungselement mindestens einen zusammenhängenden, sich über die gesamte Dicke d des Verbundpanzerungselements erstreckenden Teilausschnitt, in dem sich mindestens ein vollständiger Wirkkörper befindet, aufweist, in dem die kumulierte Masse der sich in dem Teilausschnitt befindenden Wirkkörper gegenüber der kumulierten Masse der Wirkkörper, die sich in einem sich über die gesamte Dicke d des Verbundpanzerungselements erstreckenden Referenz-Teilausschnitt der gleichen Ausdehnung in Richtung der Länge und Breite befinden, verändert ist, so dass sich in dem Teilausschnitt eine veränderte Schutzwirkung ergibt, wobei Randbereiche des Verbundpanzerungselements unberücksichtigt bleiben. Insbesondere ist in dem Teilausschnitt das Verhältnis der kumulierten Masse der sich in dem Teilausschnitt befindenden Wirkkörper zur Masse des Matrixmaterials in dem Teilausschnitt verändert. Die kumulierte Masse ergibt sich aus der Addition der einzelnen Massen der Wirkkörper, die sich in dem Teilausschnitt befinden. In dem Referenz-Teilausschnitt ist mindestens ein vollständiger Wirkkörper angeordnet.

[0014] Es besteht somit die Möglichkeit, über die gesamte zu schützende Fläche eine gleich bleibend hohe Schutzwirkung bei geringem Gesamtgewicht zu erzeugen. Das Verbundpanzerungselement kann folglich auch große, uneinheitliche Flächen schützen, so dass die Anzahl der an einem zu schützenden Objekt angeordneten benötigten Verbundpanzerungselemente gering gehalten werden kann. Zudem ist keine aufwändige Mischfertigung verschiedener Schutzkonzepte notwendig.

[0015] Die Ausdehnung in Länge und Breite des Teilausschnitts ist ebenso wenig begrenzt wie die Anzahl der Teilausschnitte. Damit jedoch eine nennenswerte Veränderung der Schutzwirkung eintritt, sollte der Teilausschnitt mindestens eines Fläche in Länge und Breite von 5 cm² aufweisen.

[0016] Eine Veränderung des Wirkkörpervolumens kann auf verschiedene Arten realisiert werden. Fertigungstechnisch vorteilhafte Ausführungen können dadurch erreicht werden, dass die Höhe der Wirkkörper oder die Anzahl der Wirkkörper in dem Teilausschnitt verändert wird.

[0017] Weitere Möglichkeiten bestehen darin, in dem Teilausschnitt Wirkkörper eines anderen Materials mit einer veränderten Dichte oder Härte einzubringen oder die Packungsdichte der Wirkkörper zu erhöhen. Besonders vorteilhaft erweist sich die Erhöhung der Härte der Wirkkörper. Es ist auch möglich, einen einzelnen Wirkkörper aus zwei oder mehr Materialien herzustellen.

[0018] Die genannten Maßnahmen können auch kombiniert eingesetzt werden.

[0019] Bevorzugt ist in dem Teilausschnitt die Höhe mindestens eines Wirkkörpers gegenüber der Höhe eines sich außerhalb des Teilausschnitts befindenden Wirkkörpers verändert, wobei die Höhe der Wirkkörper in dem Teilausschnitt nicht konstant sein muss. Die Veränderung ist entsprechend dem lokalen Schutzbedarf der zu schützenden Fläche ausgestaltet, wobei die Veränderungen in der Höhe in dem Bereich von 1 % bis 500 % liegen können, wobei sich insbesondere der Bereich von 50 % bis 200 % als günstig erwiesen hat.

[0020] Eine Veränderung der Anzahl der Wirkkörper in einem Teilausschnitt kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass in dem Teilausschnitt eine veränderte Anzahl an Lagen von Wirkkörpern vorliegt. Vorzugsweise weist das Verbundpanzerungselement mindestens zwei Lagen auf, wobei dann die untere Lage vollständig und mindestens eine darüber liegende Lage im Bereich des Teilausschnitts unvollständig besetzt ist. Somit ist in dem Teilausschnitt die Anzahl der übereinander liegenden Wirkkörper verringert. Analog hierzu kann zur lokalen Erhöhung der Schutzwirkung in dem Teilausschnitt eine zusätzliche Lage eingebracht werden.

[0021] Bevorzugt weist das Verbundpanzerungselement auf der der Bedrohung zugewandten Seite ein ebene Fläche auf. Durch die Erfindung kann zudem ein optisch einheitliches Bild der verwendeten Schutzelemente bei hohem Schutzdeckungsgrad erreicht werden.

[0022] Es sind vielfältige Ausgestaltungen hinsichtlich des Aufbaus des Verbundpanzerungselements und der einzelnen Wirkkörper möglich. In der bereits genannten DE 10 2005 050 981 A1 sowie in der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 019 392.2 sowie in der europäischen Patentanmeldung Nr. 08 007 562.5 (EP 198 59 61) werden vorteilhafte Ausgestaltungen von Verbundpanzerungselementen beschrieben, die auch in vorteilhafter Weise bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, so dass diese Ausführungsformen und Kombinationen hiervon mit den entsprechenden Vorteilen hiermit vollumfänglich einbezogen werden, insbesondere die Ausgestaltung der stabförmigen Geometrie und Größe der einzelnen Wirkkörper, die Ausgestaltung der Stirnflächen der Wirkkörper, die verwendeten Materialien der Wirkkörper und des Matrixmaterials, der Maßnahmen zur Schockdämpfung, die Anordnung der Wirkkörper zueinander und der Aufbau der Verbundpanzerplatte.

[0023] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Wirkkörper einer Reihe zumindest teilweise durch Stege kettenförmig oder matrizenförmig miteinander fest verbunden. Eine solche vorteilhafte Ausgestaltung der Wirkkörper wird in der bereits genannten deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 053 047 A1 beschrieben. Sämtliche Ausführungsformen und Kombinationen der dort beschriebenen Verbundpanzerplatte mit den entsprechenden Vorteilen können auch in vorteilhafter Weise bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden, so dass diese Ausführungsformen hiermit vollumfänglich einbezogen werden, insbesondere die Ausgestaltung der Geometrie und Größe der einzelnen Wirkkörper, die Ausgestaltung der Stege der Wirkkörperketten, bzw. Wirkkörpermatrizen, die Ausgestaltung der Stirnflächen der Wirkkörper, die verwendeten Materialien der Wirkkörper und des Matrixmaterials, die Maßnahmen zur Schockdämpfung, der Anordnung der Wirkkörper zueinander und der Aufbau der Verbundpanzerplatte. Ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren wird zudem in der EP 1 959 223 A2 beschrieben, deren Inhalt hiermit vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird.

[0024] Bevorzugt wird ein polymeres Matrixmaterial verwendet.

[0025] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist dem Matrixmaterial mindestens ein zusätzlicher Füllstoff, insbesondere aus einem metallischen oder nicht metallischen Feststoff, beigegeben. Bevorzugt werden hiermit die Teilausschnitte ausgefüllt, in denen die kumulierte Masse, insbesondere die Höhe, der Wirkkörper verringert ist. Durch den Füllstoff kann das Gewicht des Matrixmaterials verringert werden. Bevorzugt weist der Füllstoff aus diesem Grund eine Dichte von weniger als 3 g/cm³ auf, da er somit leichter als gängige Matrixmaterialien ist.

[0026] Eine Gewichtsreduzierung kann zudem dadurch erreicht werden, dass der Füllstoff schaumförmig (z.B. Polyurethanschaum), wabenförmig (z.B. Kunststoff-Honeycomb), pulverförmig (z.B. Mikroglaskugeln, Mikrohohlglaskugeln oder Kreidepulver) oder faserförmig (z.B. Kurzfasern aus Glas, Kohlenstoff oder Aramid) ist, wobei er auch flüssig oder gasförmig sein kann.

[0027] Um eine mechanische Bearbeitung des Verbundpanzerungselements zu ermöglichen, können in einem Teilausschnitt anstelle von hochharten Wirkkörpern auch weichere Wirkkörper beliebiger Geometrie, z.B. aus Kunststoff, verwendet werden. Somit ist es später beispielsweise möglich, Bohrungen durch das Panzerungselement zu bringen.

[0028] Die Erfindung umfasst zudem ein Fahrzeug, insbesondere ein Kampffahrzeug, mit einer zu schützenden Fläche, die mindestens einen ballistisch schwächeren oder stärkeren Bereich aufweist, wobei an der zu schützenden Fläche zum Schutz ein erfindungsgemäßes Verbundpanzerungselement angeordnet ist, wobei der Teilausschnitt, in dem die kumulierte Masse der sich in dem Teilausschnitt befindenden Wirkkörper vergrößert bzw. verkleinert ist, den ballistisch schwächeren bzw. stärkeren Bereich schützt. Auf Grund der lokal variierbaren Schutzwirkung können fahrzeugspezifische Gegebenheiten in den einzelnen Verbundpanzerungselementen berücksichtigt werden. Hierbei können beispielsweise Fahrzeugkomponenten wie Sicherungs- und Schaltkästen, Verkleidungen etc. in der Schutzkonzeption mit ihrer ballistischen Leistung berücksichtigt werden. Je nach Gegebenheit besteht somit die Möglichkeit, ballistische Schwachstellen wie Schweißnähte stärker zu panzern und bereits gut geschützte Stellen mit einem schwächeren Schutz zu versehen.

[0029] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Verbundpanzerungselements sieht vor, dass bei der Herstellung die mit dem Verbundpanzerungselement zu schützende Fläche derart berücksichtigt wird, dass die Wirkkörper derart in das Verbundpanzerungselement eingebracht werden, dass in dem Teilausschnitt des Verbundpanzerungselements, der einen ballistisch schwächeren oder stärkeren Bereich der zu schützenden Fläche schützt, die kumulierte Masse der sich in dem Teilausschnitt befindenden Wirkkörper vergrößert bzw. verkleinert wird.

[0030] Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren 1 und 3 beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

ein Verbundpanzerungselement mit höhenangepassten Wirkkörpern in einer Schnittansicht;

Fig. 2

das Verbundpanzerungselement nach Fig. 1 in der Draufsicht und

Fig. 3

ein Verbundpanzerungselement mit mehreren Lagen von Wirkkörpern in einer Schnittansicht.

[0031] In den Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Verbundpanzerplatte als flächiges Verbundpanzerungselement 10 der Länge l, Breite b und der über die Länge und Breite konstanten Dicke d dargestellt. In dem Verbundpanzerungselement 10 ist eine Lage von mehreren, in Reihen hintereinander liegenden Wirkkörpern 11 angeordnet, wobei die Wirkkörper 11 über Stege 16 zu einstückig hergestellten Wirkkörperketten zusammengefügt sind. In weiten Teilen des Verbundpanzerungselements 10 sind Wirkkörper 11b angeordnet, die eine Höhe h2 aufweisen. Die Wirkkörper 11 sind in ein polymeres Matrixmaterial 12 eingebettet, welches mit zusätzlichen Füllstoffen angereichert ist.

[0032] Das Verbundpanzerungselement 10 ist als Zusatzpanzerplatte auf einer zu schützenden Fläche 13 eines nicht weiter dargestellten Kampffahrzeugs angeordnet. Die Fläche 13 setzt sich aus zwei zusammengeschweißten Elementen aus Panzerstahl zusammen, wobei durch die Schweißnaht 14 eine ballistisch schwache Stelle entsteht. Aus diesem Grund weist das Verbundpanzerungselement 10 in diesem Bereich eine erhöhte Schutzwirkung auf. Dies wird dadurch erreicht, dass in dem Teilausschnitt T1, der sich über die gesamte Dicke d des flächigen Verbundpanzerungselements 10 erstreckt, die Wirkkörper 11a eine Höhe h1 aufweisen, die größer ist als die Höhe h2 der Wirkkörper in dem sich ebenfalls über die gesamte Dicke d erstreckenden Referenz-Teilausschnitt T2, der zudem die gleiche Ausdehnung in Länge und Breite aufweist wie der Teilausschnitt T1.

[0033] Somit ist die kumulierte Masse, die sich aus den Massen der einzelnen, sich in dem Teilausschnitt T1 befindenden Wirkkörpern 11a ergibt, der Wirkkörper 11a in dem Teilausschnitt T1 gegenüber der kumulierten Masse der Wirkkörper 11b, die sich in dem Referenz-Teilbereich T2 befinden, verändert, so dass sich eine veränderte Schutzwirkung ergibt.

[0034] In einem Bereich ist die Fläche 13 durch eine zusätzliche Panzerplatte 15 verstärkt, so dass dieser Bereich ballistisch stärker ist. Aus diesem Grund ist an dieser Stelle nur eine geringere Schutzwirkung des Verbundpanzerungselements 10 notwendig, welches deshalb in dem Teilausschnitt T3 Wirkkörper 11c beinhaltet, die eine etwa halb so große Höhe h3 aufweisen wie die Wirkkörper 11b mit der Höhe h2 aus dem Referenz-Teilbereich T2.

[0035] Nach außen hin ist wegen der ebenen Abschlussfläche 17 der inhomogene Aufbau des Verbundpanzerungselements 10 mit lokal unterschiedlicher, an die zu schützende Fläche 13 angepasste Schutzwirkung nicht erkennbar, so dass sich eine optisch einheitliche sowie ballistisch günstige Ausgestaltung ergibt.

[0036] Die Fig. 3 zeigt in einer Schnittansicht eine zweite erfindungsgemäße Ausgestaltung eines flächigen Verbundpanzerungselements 20 mit einer Dicke d, welches auf eine aus zwei verschweißten Panzerplatten zusammengesetzte zu schützende Fläche 23 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs aufgebracht ist.

[0037] Das Verbundpanzerungselement 20 weist mehrere Lagen von versetzt übereinander angeordneten Wirkkörpern 21 der Höhe h auf, die innerhalb einer Lage über Stege 26 zu Wirkkörperketten verbunden sind.

[0038] Über dem ballistisch schwachen Bereich der Schweißnaht 24 weist das Verbundpanzerungselement 20 einen sich über die Dicke d erstreckenden Teilausschnitt T4 auf, in dem eine zusätzliche, dritte Lage an Wirkkörpern 21 angeordnet ist, so dass sich eine erhöhte Schutzwirkung ergibt. Somit ist in dem Teilausschnitt T4 die kumulierte Masse der in dem Teilausschnitt T4 angeordneten Wirkkörper 21 gegenüber der Masse der in einem sich über die gesamte Dicke d erstreckenden Referenz-Teilausschnitt T5 der gleichen Ausdehnung in Längen- und Breitenrichtung angeordneten Wirkkörper 21 verändert, wobei die Masse, das Volumen und das Material jedes einzelnen Wirkkörpers 21 unverändert ist.

[0039] Bei der Herstellung des Verbundpanzerungselements 20, bei der die zu schützende Fläche 23 bereits berücksichtigt wird, werden die Wirkkörper 21 zunächst aufgereiht und mit einem Matrixmaterial vergossen. Dadurch, dass im Teilausschnitt T4 eine zusätzliche Lage an Wirkkörpern 21 eingebracht wird und das Verbundpanzerungselement 20 eine ebene Abschlussfläche 27 aufweisen soll, entstehen Hohlräume.

[0040] Diese Hohlräume werden mit einem besonders leichten Matrixmaterial, welches durch Füllstoffe mit einer geringen Dichte angereichert wurde, aufgefüllt, so dass sich das Gesamtgewicht reduziert.

[0041] Die Füllstoffe werden dem meist 2-komponentigen Matrixmaterial nach dem Mischen als dritte Komponente beigegeben. Dies vermeidet

[0042] Mischfehler und erzeugt ein gleichmäßig mit Füllstoff durchzogenes, homogenes Matrixmaterial.

[0043] In einer nicht dargestellten Ausführung sind die Wirkkörper in einem Teilbereich, der einen ballistisch stärkeren Bereich überdeckt, aus Kunststoff hergestellt.

Ansprüche

1. Flächiges Verbundpanzerungselement (10, 20) zum Schutz vor Geschossen, welches mindestens eine Lage aus Wirkkörpern (11, 21) enthält, die in Reihen nebeneinander in dem Verbundpanzerungselement (10, 20) angeordnet sind und die in ein Matrixmaterial (12, 22) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass es mindestens einen zusammenhängenden, sich über die gesamte Dicke d des Verbundpanzerungselements (10, 20) erstreckenden Teilausschnitt (T1, T3, T4), in dem sich mindestens ein vollständiger Wirkkörper (11, 21) befindet, aufweist, in dem die kumulierte Masse der sich in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) befindenden Wirkkörper (11, 21) gegenüber einem sich über die gesamte Dicke d des Verbundpanzerungselements (10, 20) erstreckenden Referenz-Teilausschnitt (T2, T5) der gleichen Ausdehnung in Richtung der Länge und Breite verändert ist, so dass sich in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) eine veränderte Schutzwirkung ergibt.

2. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) die Höhe (h1, h3) mindestens eines Wirkkörpers (11, 21) gegenüber der Höhe (h2) eines sich außerhalb des Teilausschnitts (T1, T3, T4) befindenden Wirkkörpers (11,21) verändert ist.

3. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung in der Höhe in dem Bereich von 1 % bis 500 %, insbesondere in dem Bereich von 50 bis 200 %, liegt.

4. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) die Anzahl der Wirkkörper (11, 21) verändert ist.

5. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) eine veränderte Anzahl an Lagen vorliegt.

6. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) die Wirkköper (11, 21) aus einem veränderten Material hergestellt sind.

7. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine ebene Abschlussfläche (17, 27) aufweist.

8. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkkörper (11, 21) einer Reihe zumindest teilweise durch Stege (16, 26) kettenförmig oder matrizenförmig miteinander fest verbunden sind.

9. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Matrixmaterial (12, 22) mindestens ein zusätzlicher Füllstoff, insbesondere bestehend aus einem Feststoff, beigegeben ist.

10. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff eine Dichte von weniger als 3 g/cm³ aufweist.

11. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff schaumförmig, wabenförmig, pulverförmig oder faserförmig ist.

12. Verbundpanzerungselement (10, 20) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff flüssig oder gasförmig ist.

13. Fahrzeug, insbesondere Kampffahrzeug, mit einer zu schützenden Fläche (13, 23), die mindestens einen ballistisch schwächeren oder stärkeren Bereich aufweist, wobei an der zu schützenden Fläche (13, 23) zum Schutz ein Verbundpanzerungselement (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 angeordnet ist, wobei der Teilausschnitt (T1, T3, T4), in dem die kumulierte Masse der sich in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) befindenden Wirkkörper (11, 21) vergrößert bzw. verkleinert ist, den ballistisch schwächeren bzw. stärkeren Bereich schützt.

14. Verfahren zur Herstellung eines Verbundpanzerungselements (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung die mit dem Verbundpanzerungsetement (10, 20) zu schützende Fläche (13, 23) derart berücksichtigt wird, dass die Wirkkörper (11, 21) derart in das Verbundpanzerungselement (10, 20) eingebracht werden, dass in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) des Verbundpanzerungselements (10, 20), der einen ballistisch schwächeren oder stärkeren Bereich der zu schützenden Fläche (13, 23) schützt, die kumulierte Masse der sich in dem Teilausschnitt (T1, T3, T4) befindenden Wirkkörper (11, 21) vergrößert bzw. verkleinert wird.

Claims

1. Plantar composite armouring element (10, 20) for protection against projectiles, which contains at least one layer of effective members (11, 21) which are arranged in rows beside each other in the composite armouring element (10, 20) and which are embedded in a matrix material (12, 22), characterised in that it has at least one coherent part-cutout (T1, T3, T4) which extends over the entire thickness d of the composite armouring element (10, 20) and in which there is located at least one complete effective member (11, 21) in which the cumulative mass of the effective members (11, 21) located in the part-cutout (T1, T3, T4) is changed with respect to a reference part-cutout (T2, T5) which extends over the entire thickness d of the composite armouring element (10, 20) and which has the same extent in the direction of the length and width so that there is produced a changed protective effect in the part-cutout (T1, T3, T4).

2. Composite armouring element (10, 20) according to claim 1, characterised in that in the part-cutout (t1, T2, T4) the height (h1, h3) of at least one effective member (11, 21) is changed with respect to the height (h2) of an effective member (11, 21) located outside the part-cutout (T1, T3, T4).

3. Composite armouring element (10, 20) according to claim 2, characterised in that the change in the height is in the range from 1% to 500%, in particular in the range from 50 to 200%.

4. Composite armouring element (10, 20) according to any one of the preceding claims, characterised in that in the part-cutout (T1, T3, T4) the number of effective members (11, 21) is changed.

5. Composite armouring element (10, 20) according to claim 4, characterised in that in the part-cutout (T1 T3, T4) there is a changed number of layers.

6. Composite armouring element (10, 20) according to any one of the preceding claims, characterised in that in the part-cutout (T1, T3, T4) the effective members (11, 21) are produced from a changed material.

7. Composite armouring element (10, 20) according to any one of the preceding claims, characterised in that it has a planar closure face (17, 27).

8. Composite armouring element (10, 20) according to any one of the preceding claims, characterised in that the effective members (11, 21) of a row are securely connected to each other at least partially by means of webs (16, 26) in the manner of a chain or a matrix.

9. Composite armouring element (10, 20) according to any one of the preceding claims, characterised in that at least one additional filler material, in particular comprising a solid material, is added to the matrix material (12, 22).

10. Composite armouring element (10, 20) according to claim 9, characterised in that the filler material has a density of less than 3 g/cm³.

11. Composite armouring element (10, 20) according to claim 9 or 10, characterised in that the filler material is foam-like, honeycomb-like, powder-like or fibre-like.

12. Composite armouring element (10, 20) according to claim 9 or 10, characterised in that the filler material is liquid or gaseous.

13. Vehicle, in particular a combat vehicle, having a surface (13, 23) to be protected which has at least one ballistically weaker or stronger region, whereby on the surface (13, 23) to be protected is arranged for protection a composite armouring element (10, 20) according to any one of claims I to 12, the part-cutout (T1, T3, T4), in which the cumulative mass of the effective members (11, 21) located in the part-cutout (T1, T3, T4) is increased or decreased, protecting the ballistically weaker or stronger region.

14. Method for producing a composite armouring element (10, 20) according to any one of claims 1 to 12, characterised in that, during the production, the surface (13, 23) to be protected with the composite armouring element (10, 20) is taken into consideration in such a manner that the effective members (11, 21) are introduced into the composite armouring element (10, 20) in such a manner that, in the part-cutout (T1, T3, T4) of the composite armouring element (10, 20) which protects a ballistically weaker or stronger region of the surface (13, 23) to be protected, the cumulative mass of the effective members (11, 21) located in the part-cutout (T1, T3, T4) is increased or decreased.

Revendications

1. Elément de blindage composite (10, 20) plat destiné à la protection contre des projectiles, lequel contient au moins une couche de corps actifs (11, 21), qui sont disposés en rangées de manière juxtaposée dans l'élément de blindage composite (10, 20) et sont intégrés dans un matériau matriciel (12, 22), caractérisé en ce que il présente au moins un segment partiel (T1, T3, T4) continu, s'étendant sur toute l'épaisseur d de l'élément de blindage composite (10, 20), dans lequel se trouve au moins un corps actif (11,21) complet, dans lequel la masse cumulée des corps actifs (11, 21) se trouvant dans le segment partiel (T1, T3, T4) est modifiée par rapport à un segment partiel (T2, T5) de référence s'étendant sur toute l'épaisseur d de l'élément de blindage composite (10, 20), de même extension dans la direction de la longueur et de la largeur, de sorte qu'il en découle dans le segment partiel (T1, T3, T4) une action de protection modifiée.

2. Elément de blindage composite (10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le segment partiel (T1, T3, T4), la hauteur (h1, h3) d'au moins un corps actif (11, 21) est modifiée par rapport à la hauteur (h2) d'un corps actif (11, 21) se trouvant à l'extérieur du segment partiel (T1, T3, T4).

3. Elément de blindage composite (10, 20) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la modification de la hauteur se situe dans la plage allant de 1 % à 500 %, en particulier dans la plage allant de 50 à 200 %.

4. Elément de blindage composite (10, 20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de corps actifs (11, 21) est modifié dans le segment partiel (T1, T3, T4).

5. Elément de blindage composite (10, 20) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un nombre modifié de couches est présent dans le segment partiel (T1, T3, T4).

6. Elément de blindage composite (10, 20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le segment partie] (T1,T3, T4), les corps actifs (11, 21) sont fabriqués à partir d'un matériau modifié.

7. Elément de blindage composite (10, 20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une surface terminale (17, 27) plate.

8. Elément de blindage (10, 20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps actifs (11, 21) d'une rangée sont reliés au moins en partie par des traverses (16, 26) solidement les uns aux autres de manière à présenter une forme de chaîne ou une forme de matrice.

9. Elément de blindage composite (10, 20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une matière de charge supplémentaire, constituée en particulier d'une matière solide est ajoutée au matériau matriciel (12, 22).

10. Elément de blindage composite (10, 20) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la matière de charge présente une densité inférieure à 3 g/cm³.

11. Elément de blindage composite (10, 20) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la matière de charge se présente sous forme de mousse, sous forme alvéolée, sous forme pulvérulente ou sous forme fibreuse.

12. Elément de blindage composite (10, 20) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la matière de charge se présente sous forme fluide ou sous forme gazeuse.

13. Véhicule, en particulier véhicule de combat, comprenant une surface (13, 23) à protéger, laquelle présente au moins une zone plus vulnérable ou plus solide d'un point de vue balistique, dans lequel un élément de blindage composite (10, 20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 est disposé au niveau de la surface (13, 23) à protéger afin d'en assurer la protection, dans lequel le segment partiel (T1, T3, T4), dans lequel la masse cumulée des corps actifs (11, 21) se trouvant dans le segment partiel (T1, T3, T4) est augmentée ou diminuée, protège la zone plus faible ou plus solide d'un point de vue balistique.

14. Procédé de fabrication d'un élément de blindage composite (10, 20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que lors de la fabrication, la surface (13, 23) à protéger avec l'élément de blindage composite (10, 20) est prise en compte de telle manière que les corps actifs (11, 21) sont ménagés dans l'élément de blindage composite (10, 20) de telle manière que dans le segment partiel (T1, T3, T4) de l'élément de blindage composite (10, 20), qui protège une zone de la surface (13, 23) à protéger, plus faible ou plus solide d'un point de vue balistique, la masse cumulée des corps actifs (11, 21) se trouvant dans le segment partiel (T1, T3, T4) est augmentée ou diminuée.

Zeichnung