JTCT 2014 - PARIS

Le besoin défense en céramiques
transparentes
F. BARTHELEMY
DGA TT Rocade est – échangeur de guerry 18000 Bourges
Le 20/01/2015
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Applications défense :
-
Lasers
-
Missiles (IR)
-
Protection balistique
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Pour un véhicule (terrestre ou Hélico) que souhaite-on protéger?
l’équipage
Comment ?
adjonction de matériaux à la structure du véhicule
Type?
Métalliques, Composites, Céramiques
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Les céramiques :
- Opaques
- Transparentes :
Saphir, AlON, YAG, Spinelle, Vitrocéramique
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Besoin domaine terrestre
Blindage transparent assurant la protection contre les
projectiles cinétiques de petit calibre + contre les éclats
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20 FSP (simulateur d’éclats)
Munition
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Protection :
Episcope
Tête sortie
Parebrise
Fenêtres latérales ou arrières
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Besoin domaine hélicoptère
Protection contre les projectiles cinétiques de petit calibre :
Niv 2 à 3 +12,7 mm
Distance de tirs : jusqu’à 1000 m
Angle d’attaque
Azimut
Elévation
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Actuellement les blindages se limitent à la protection de :
1) l’équipage (protection partielle)
2) la troupe et de certains équipements critiques (dans quelques cas)
Aucune protection balistique transparente
Pas de réponse adaptée
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Aujourd’hui ajout de protections opaques pour répondre
au besoin de protection
Protection frontale (quasi) inexistante pour les pilotes
Protection latérale opaque diminution du champ de
vision
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Propriétés de différents matériaux
Transparency
Type
Density
Young’s
Modulus
Knoop
Hardness
g/cm3
GPa
Kg/mm²
Glass
Soda-Lime
Glass
2,52
69,6
585
GlassCeramic
Li-AluminoSilicate
2,52
88,5
YAG
4,55
ALON®
Ceramic
Metal
Material
Fracture
Toughness
Thermal
Conductivity
Thermal
Expansion
W*m-1*K-1
10-7/K
0,75
0,9-1,3
90
570
1,1
1,6
0
370
15
2
14
69
3,69
323
1850
2
9,6
56
Spinelle
3,58
277
1645
1,5-2
14,7
60
Saphir
3,9
435
2000
2
32
60
Armor steel
7,9
210
340
7
40-60
115
MPa*m
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Vitro céramique : pas très bon en balistique terminale
ALON : à priori bonnes propriétés balistiques
mais beaucoup de brevets US sur le sujet et ITAR
YAG : mauvaises propriétés balistiques
Saphir : bonnes propriétés balistiques
Spinelle : bonnes propriétés balistiques
2 céramiques peuvent répondre au besoin
Français
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Situation actuelle : le blindage feuilleté en verre
Capacité
Masse surfacique
Niveau 1
50 mm
Niveau 1
115 kg/m²
Niveau 2
75 mm
Niveau 2
150 kg/m²
Niveau 3
95 mm
Niveau 3
230 kg/m²
Niveau 4
125 mm
Niveau 4
300 kg:m²
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Conclusion:
- Verre :
Coût : +
Grandes dimensions : +
Protection pour des niveaux élevés : - Céramique :
Protection pour des niveaux élevés : +
Grandes dimensions : - (sauf si assemblage par mosaïque)
Coût : Avenir sera les céramiques transparentes
mais la notion de coût sera importante