Accroître la conscience situationnelle des conducteurs et des équipages est devenu un enjeu clé, car le combat asymétrique nécessite une meilleure évaluation de la situation autour du véhicule, tant en termes de fonctionnement que de sécurité
Ce dernier est en grande partie dû à l'environnement environnant, lorsque le véhicule de combat se déplace souvent sur les routes de la ville encombrées par la circulation civile des voitures, des motos, des vélos et des piétons; tout incident peut avoir de graves conséquences sur les relations avec la population locale, nuire à l'opération « pour gagner les cœurs et les esprits ». Strictement parlant, du point de vue militaire, la capacité de voir ce qui doit être vu à proximité permet au conducteur d'utiliser pleinement les capacités du véhicule et aux parachutistes d'évaluer pleinement la situation et d'augmenter l'efficacité de leurs actions. lors de l'atterrissage du véhicule.
Dans un monde de plus en plus virtuel, de nombreuses entreprises recherchent des solutions numériques, souvent appelées « sécurité transparente », utilisant des capteurs pour fournir au conducteur et à l'équipage des images avec lesquelles ils peuvent « jouer », et finalement leur ajouter des éléments de réalité virtuelle pour améliorer le niveau de conduite. ou l'efficacité au combat. Alors que les écrans larges dans le compartiment des troupes des véhicules blindés de transport de troupes ou des véhicules de combat d'infanterie deviennent assez courants et que les postes de travail entièrement virtuels des conducteurs sont testés, les considérations ergonomiques restent au premier plan. Cependant, de plus grandes surfaces transparentes sont de plus en plus utilisées. Récemment, les véhicules blindés légers, principalement utilisés pour des missions de reconnaissance, sont équipés de larges pare-brise et de vitres latérales. Il en va de même pour la catégorie des transports de troupes MRAP, apparue lors de la guerre en Irak et en Afghanistan au début des années 2000. Concernant les véhicules de combat, certaines entreprises pratiquent l'utilisation de pare-brise larges afin d'améliorer la visibilité du monde extérieur pour le conducteur et le commandant.
En règle générale, le rapport de masse moyen entre une armure transparente traditionnelle et une armure opaque est d'environ 4: 1. Le verre blindé étant toujours situé au sommet du véhicule, le problème ne réside pas seulement dans la masse elle-même, qui réduit la charge utile, mais aussi dans le centre de gravité, qui s'élève inévitablement, réduisant ainsi la stabilité. De plus, la protection transparente classique ne rentre pas dans la règle d'augmentation du niveau de protection, car les problèmes de transmission lumineuse et de distorsion de l'image augmentent avec l'épaisseur du verre. Le coût est un autre élément clé dans l'équation des blindages transparents: les solutions exotiques déjà proposées par de nombreux fabricants sont majoritairement basées sur des céramiques transparentes, mais restent nettement plus chères que le verre traditionnel.
Cependant, afin d'évaluer de manière réaliste les coûts supplémentaires, nous devons équilibrer le pour et le contre: un verre plus léger signifie soit une charge utile accrue, soit une usure réduite des composants mécaniques. Comme l'épaisseur est également réduite, cela permet d'économiser le poids des cadres de verre. De nombreux véhicules actuellement fabriqués avec un niveau de protection de base peuvent accepter des kits de remplacement pour augmenter ce niveau, et cela est tout à fait vrai pour les blindages transparents. Une solution plus légère qui offre un niveau de protection complet évite d'ajouter un kit de blindage transparent, ce qui crée beaucoup plus de problèmes que l'ajout d'un kit de blindage opaque en ce qui concerne: d'une part, les caractéristiques, puisque les propriétés optiques deviennent critiques, et d'autre part, la logistique, puisqu'avec un blindage transparent kit il est nécessaire Manipuler avec plus de précaution que les kits de blindage opaque. Les fabricants d'armures transparentes résolvent d'autres problèmes, notamment: la durée de vie - la résistance du verre pare-balles diminue avec le temps; coût - plus la durée de vie est longue, moins l'impact sur les coûts du cycle de vie de la machine est important; résistance aux facteurs externes, tels que les tempêtes de sable; la capacité de résister à de grandes fluctuations de température, comme l'utilisation d'un système de climatisation dans des zones très chaudes.
Comme mentionné, l'avantage de tous les systèmes numériques réside dans la mise en œuvre simplifiée des technologies virtuelles, lorsque des éléments de réalité virtuelle peuvent être facilement ajoutés. Cependant, cela est partiellement réalisable pour les lunettes pare-balles, par exemple, la projection de données liées à la conduite sur le pare-brise est actuellement mise en œuvre dans les véhicules utilitaires (il s'agit d'un développement ultérieur de la technologie de projection du tableau de bord sur le pare-brise du cockpit).
La société allemande GuS est l'un des principaux fabricants européens de verre blindé à usage militaire. Récemment, elle a réussi à réduire sa densité spécifique de plus de 10 %, respectivement, pour réduire l'épaisseur et augmenter la transmission lumineuse. Parmi ses produits les plus récents se trouve le verre avec le niveau de protection 4, dont la densité est désormais de 294 kg / m2, l'épaisseur de 124 mm et la transmission lumineuse de 73%, son verre avec le niveau de protection 3 est presque 20% plus léger que la version précédente, son les caractéristiques sont respectivement de 177 kg/m2, 86 mm et 85 %. GuS, dont le verre pare-balles a été installé sur de nombreux véhicules exploités par la Bundeswehr en Afghanistan, a également développé une solution économique appelée « réparation rapide », qui permet aux véhicules dont les surfaces transparentes ont été endommagées par des rayures de reprendre rapidement du service sans être remplacés. un pare-brise monobloc. En 2017, la société allemande de Lubbecke présentera un nouveau matériau céramique transparent développé en collaboration avec CeramTec (voir ci-dessous) capable de résister aux menaces du niveau 2 au niveau 4. GuS est également l'un des principaux fournisseurs de périscopes les plus suivis européens. et les véhicules blindés à roues sont équipés de ces systèmes. Elle a développé de larges périscopes avec un champ de vision vertical augmenté, qui offre une visibilité optimale pour le conducteur et le commandant et remplace le pare-brise, tout en garantissant des Niveaux de Protection élevés, jusqu'au 4ème ou 5ème. Cela réduit considérablement le coût et le poids d'un pare-brise de niveau 4 typique pesant plus de 300 kg, tandis que la solution GuS n'ajoute que 50 kg au poids du véhicule.
La société allemande IBD, en tant que l'un des fournisseurs de solutions de réservation, utilise activement les technologies céramiques, en particulier la nanocéramique. Il n'est donc pas surprenant qu'une entreprise spécialisée dans les armures opaques ait développé des armures transparentes à base de céramique, déjà utilisées en pratique depuis un certain temps, mais en phase de qualification finale dans deux pays. La solution Niveau 3 a une densité de 56 kg/m2, soit moins du tiers de celle du verre blindé conventionnel. La technologie est basée sur un processus de collage spécial qui permet à IBD de façonner de petits carreaux en un grand panneau transparent, qui sera ensuite recouvert de couches de support en verre trempé. Selon IBD, la diffraction est inférieure à celle du verre pare-balles conventionnel et le reste des propriétés optiques n'est au moins pas pire. L'entreprise travaille constamment à réduire les coûts, son objectif est de fabriquer des produits qui ne sont pas plus de 50% plus chers que les solutions standard.
La société française Saint-Gobain est également active dans le domaine de la protection transparente, proposant à la fois des solutions traditionnelles et céramiques. Ces derniers sont connus sous la marque SAFirE et permettent une réduction de la densité surfacique de 65% par rapport au verre standard avec une réduction d'épaisseur de plus de 30%.
La société italienne Isoclima fabrique actuellement des panneaux de pare-brise en verre pare-balles qui permettent une installation à sec; ils sont scellés pour empêcher les solvants et l'humidité d'entrer et permettent de remplacer le verre en utilisant le même cadre. En termes de performances, selon les dernières données disponibles, le Tier 3 est atteint à une densité de 157-162 kg/m2 et une épaisseur de 9 mm, et le Tier 2 à 125-130 kg/m2 et 59 mm, bien que les recherches la division d'Isoclima a peut-être bien amélioré le coefficient « protection/masse ». Iveco DV installe actuellement du verre Isoclima sur ses camions LMV, MMV et Astra équipés de cabines blindées. Selon la société, les clients commencent également à demander du verre blindé pour une protection contre les balles de 12,7 mm, et il est capable de fournir un niveau de protection similaire avec une densité de verre de 235 kg/m2 et une épaisseur de 108 mm. Isoclima travaille également sur des solutions céramiques, principalement en collaboration avec CeramTec. L'entreprise développe un adhésif avec la même réflectivité que la céramique transparente, de sorte que la ligne de colle entre les carreaux est presque invisible. Pour fournir des capacités multi-impacts, des dalles de 90 x 90 mm sont utilisées, l'ensemble du panneau de 500 x 500 mm collé à partir de telles dalles peut résister à un coup jusqu'à 12 balles. Isoclima vise à réduire le poids de 35 % et l'épaisseur de 40 %. Cependant, si la résistance à l'impact d'un FSP de 20 mm (Fragment Simulating Projectile est un simulateur de fragmentation standard [dans l'OTAN].), Isoclima pense qu'une réduction de poids de 50% est réalisable.
La société israélienne Oran Safety Glass (OSG) est l'un des leaders mondiaux dans le domaine de la protection transparente. Le produit phare de la marque CeraLite a été développé en coopération avec la société allemande CeramTec. Comme tous les protecteurs transparents à base de céramique, CeraLite est composé de plusieurs carreaux qui sont collés ensemble pour former des panneaux de la taille souhaitée. Selon la société israélienne, la technologie des matériaux cristallisés (CM) permet une réduction de poids de 50 à 60%. Alors que le verre standard STANAG Niveau 4, fabriqué selon la technologie traditionnelle (verre plus polycarbonate), a une densité de 284 kg/m2, dans CeraLite il est réduit de près de 50 %, à 146 kg/m2, auquel peut s'ajouter une réduction de 40 % du poids du cadre pour le verre. Il a également une meilleure transmission de la lumière en raison de son épaisseur réduite, et améliore également les performances des lunettes de vision nocturne par rapport aux lunettes conventionnelles. À l'impact, CeraLite se comporte mieux que le verre classique, la "toile d'araignée" des fissures autour du site d'impact est réduite et les caractéristiques multi-impacts sont augmentées. CeraLite a été testé dans des laboratoires allemands et américains et est actuellement proposé en parallèle à des clients européens et américains. Le coût reste d'un ordre de grandeur supérieur au coût des solutions conventionnelles, bien qu'au cours des deux dernières années, il ait été réduit de 30 %. C'est-à-dire que ce type d'armure transparente n'est utilisé que lorsque le problème de masse est très critique.
Une nouvelle armure transparente est installée sur des véhicules spéciaux des forces d'opérations spéciales des forces armées israéliennes. L'évolution vers des solutions exotiques n'arrête pas la recherche et le développement dans des domaines plus traditionnels. La toute dernière solution de sécurité transparente de niveau 4 d'OSG a une densité de 269 kg / m2 et une épaisseur de 122 mm, soit 5 % de poids en moins que le verre précédent. La société participe à deux grands programmes américains JLTV et M-ATV. Il est clair que dans les deux cas, OSG propose sa solution ADI, qui diffère en ce qu'un matériau propriétaire différent est utilisé sur les surfaces internes au lieu du polycarbonate. Le matériau de protection contre les éclats a été développé par OSG pour avoir une performance thermique similaire à celle du verre, car cela réduit considérablement le délaminage, qui est l'un des principaux problèmes qui réduisent la durée de vie de la protection transparente. Les essais ont été réalisés à des températures très basses et très élevées de -40°C à +70°C et à une humidité de plus de 90 %; après près de deux ans de tests continus, l'échantillon était toujours en bon état. Selon l'entreprise, le système ADI peut durer deux fois plus longtemps que le verre blindé traditionnel, ce qui réduit considérablement les coûts du cycle de vie des véhicules, bien que le prix d'achat puisse être légèrement plus élevé. En termes de connaissance de la situation, OSG développe une variante à écran tactile du ScreeneX, qui comporte un affichage numérique intégré au pare-brise pour maximiser l'espace du conducteur.
La société allemande KRD Group a développé des technologies qui ont permis d'obtenir une protection transparente entièrement plastique. Initialement, ses produits étaient commercialisés par une autre société; KRD est apparu il y a quelques années à peine et ses produits sont maintenant connus sous la marque Kasiglas. L'entreprise a développé un matériau multicouche en plastique pur et hautement transparent qui garantit une transmission lumineuse supérieure à 90 %. Cela permet des formes plates et courbes avec des angles de moulage sans précédent. Les produits sont proposés avec les niveaux de protection 2, 3 et 4, respectivement, avec une densité de 144, 238 et 396 kg/m2 et une épaisseur de 121, 201 et 330 mm. Bien que le matériau Kasiglas soit plus épais que le verre pare-balles standard, il offre une transparence plus élevée et conserve une meilleure visibilité même lorsqu'il est touché par plusieurs balles, lorsque le verre standard ne peut offrir aucune visibilité. Des tests comparatifs effectués en Italie ont montré que le prototype doté du troisième niveau de protection a résisté à l'impact de six balles perforantes de 7,62 x 51 mm et de six balles de 7,62 x 54 mm à courte portée, tout en conservant une bonne visibilité. D'autres tests effectués en Allemagne ont montré que le cadre et le verre restent intacts après avoir été soufflés par une mine ou un IED. Des panneaux Kasiglas avec protection de niveau 3 garantissent également la frappe de fragments de charge formant obus successifs et simultanés dans le secteur de 0° à 45° et une grenade RPG-7 touchée à un angle de 45°.
Résistance aux coups multiples et haute résistance à une onde de choc, impact fort, projectiles tels qu'un noyau d'impact, charges de fragmentation est l'un des principaux avantages des solutions plastiques, mais les inconvénients sont le poids et l'épaisseur. En collaboration avec la Bundeswehr allemande, KRD met en œuvre un programme visant à développer une solution hybride céramique-plastique qui exploite les forces des deux matériaux. Cette étude a trois objectifs: confirmer la faisabilité technique d'une telle solution, développer une solution de couche 4 avec un poids et une épaisseur acceptables, et développer une solution de couche 3 légère. La première caractéristique a été vérifiée; a également testé une solution de niveau 4 d'une densité de 270 kg/m2, qui a les propriétés du plastique, résiste à l'explosion des mines et des engins explosifs improvisés, mais laisse à la céramique la capacité de résister aux balles perforantes. Quant à la visibilité après plusieurs coups, elle dépend de l'énergie des balles et des obus. La solution avec le niveau de protection 4 conserve une bonne visibilité après avoir été touchée par des balles de 7,62 mm, mais en même temps, la visibilité après avoir été touchée par des balles de 14,5 mm n'est que partiellement préservée; c'est-à-dire que les performances sont pires que les performances des solutions entièrement en plastique, mais supérieures à celles des solutions de verre.
L'entreprise travaille actuellement à l'intégration de sa solution hybride dans un véhicule de test et de qualification. Le produit est au niveau de maturité technologique TRL 6-7 (finalisation et préparation de la série), alors que cette solution sera disponible sur le marché fin 2017-mi-2018. Quant au coût, il devrait être environ 200 % plus élevé que le coût des solutions tout verre.
CERAMTEC-ETEC: Céramiques transparentes d'Europe
La société allemande de Lochmar est le principal fournisseur de la plupart des fabricants allemands et européens qui développent des protections à base de céramique transparente. CeramTec-ETEC a développé le matériau céramique polycristallin Perlucor, qui combine les qualités supérieures du saphir - un cristal solide qui a une structure multicouche strictement orientée avec de fortes liaisons atomiques et ioniques - avec les qualités du verre, qui se caractérise par une structure désordonnée et liaisons énergétiques plus faibles entre les éléments. Perlucor conserve les liaisons chimiques du saphir, mais est optiquement et mécaniquement isotrope, comme le verre. Cette dernière caractéristique simplifie le processus de production et permet un coût inférieur par rapport au saphir; selon CeramTec-ETEC, les économies de coûts sont supérieures à 60 %. En termes de poids et d'épaisseur, l'utilisation de Perlucor dans des systèmes de protection transparents permet une économie de 40 à 60%. De plus, la haute résistance aux rayures augmente la durée de vie de 2 à 5 fois. Ainsi, le matériau Perlucor n'est pas seulement utilisé dans les kits de protection transparents: l'entreprise a développé une technologie pour coller une couche de moins d'un millimètre d'épaisseur sur la face avant du verre, ce qui lui permet d'augmenter sa durée de vie de 3 à 10 fois..
