PROTECTIVE DEVICE AGAINST THE EFFECTS OF EXPLOSIVES

DISPOSITIF DE PROTECTION DES EFFETS D'ENGINS EXPLOSIFS

Abrégé français

Dispositif pour protéger l'extrémité
inférieure des membres inférieurs humains,
et notamment du pied, de la propagation de
l'onde de souffle et de la chaleur générée
par l'explosion d'un engin explosif de type
mine. L'invention concerne une chaussure
de type brodequin, dont la semelle de marche
est constituée par un ensemble dièdre de
dispersion, barrière anti-feu et picots de
soutien. L'ensemble autorise à la fois un
effet dispersant optimum et une utilisation
satisfaisante pour la marche et la course sur tout type de terrain. Il est
aussi résistant à l'explosion, à la chaleur et non créateur de projectiles
perforants parce qu'il constitue un ensemble homogène.

Abrégé anglais

The invention concerns a device for protecting the bottom part of human lower limbs, and in particular the foot, against the propagation of the blast wave and the heat generated by the detonation of an explosive device such as a landmine. The invention concerns an ankle boot, whereof the walking sole consists of a dihedral dispersing assembly, a fireproof barrier and supporting studs. The assembly provides both an optimal dispersing effect and satisfactory use for walking and running on all types of terrain. It is also heat-resistant and does not generate piercing projectiles as it consists of a homogeneous assembly.

Revendications

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour protéger une extrémité inférieure de membres inférieurs
humains d'une propagation d'une onde de souffle et d'une chaleur générée par
une explosion d'un engin explosif de type mine, caractérisée en ce que ledit
dispositif est constitué d'une chaussure:
- ayant une semelle intégrant une forme géométrique de type dièdre de
dispersion, avec une arrête sommitale formée par deux faces de la forme
géométrique de type dièdre, dirigée vers le sol et laissée à l'air libre, de
sorte
qu'une partie importante de l'onde de souffle et de la chaleur générée par
l'explosion soit dispersée, et en ce que:
- à la semelle à la forme géométrique de type dièdre de dispersion sont
incorporés des picots de soutien permettant une stabilisation de la chaussure
par rapport au sol ainsi qu'un marche naturelle et une course sur tout types
de
terrain, et en ce que:
- ladite chaussure est un ensemble homogène, ayant une structure qui
intègre une tige, la forme géométrique de type dièdre de dispersion et les
picots
de soutien.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les picots de
soutien ont un volume disposé de façon verticale et ayant un bord d'attaque
fuyant de ces picots et situé perpendiculairement à un axe général de l'arrête
sommitale.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les picots de
soutien sont disposés selon des appuis anatomiques d'un pied, certains des
picots étant des picots avant situés sous un coup de pied et un gros orteil
dudit
pied, certains des picots é>tant des picots arrières situés sous un astragale
du
pied.

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4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les picots de
soutien ont une faible épaisseur ayant une surface totale représentant 15 à
35%
d'une surface de la semelle, pour permettre à la forme géométrique de type
dièdre de rester apparente sur au moins trois quarts de sa surface.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé
en ce que les picots de soutien ont une forme fuyante destinée à offrir une
moindre résistance à l'onde de souffle et permettre une dispersion de ladite
onde de souffle le long de la forme géométrique de type dièdre.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé
en ce que la forme géométrique de type dièdre est faite pour offrir une
résistance à l'explosion et donc une dispersion.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en
ce que lesdits picots sont fait de matériaux composites non rigides, ayant une
dureté shore comprise entre 40 et 80, pour ne pas créer de projectiles
perforants lors d'une destruction des picots de soutien par l'explosion.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme
géométrique de type dièdre et la tige de la chaussure incorporent une barrière
anti-feu.
9. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
à une réalisation d'un brodequin.
10. Procédé de fabrication du dispositif selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, comprenant les étapes suivantes:
- un premier sous-ensemble qui comprend une partie haute de la
chaussure est collé à un deuxième sous-ensemble qui comprend la forme
géométrique de type dièdre pour former un nouvel ensemble;

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- le nouvel ensemble est ensuite posé dans un moule à injection de résine
polyuréthanne;
- le moule est refermé;
- une résine polyuréthanne en fusion est injectée dans le moule pour
produire les picots de soutien et souder les deux sous-ensembles entre eux; et
- après refroidissement, la chaussure est démoulée.

Description

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DISPOSITIF DE PROTECTION DES EFFETS D'ENGINS EXPLOSIFS
L'invention concerne une choussure autorisant simultanément la protection des
membres inférieurs
humains contre la déflagration d'engins explosifs de type mine antipersonnel
et la marche ou la
cour'se d'une personne sur tout type de terrain .
1/ Etat actuel de la technique :
.L'état actuel de la technique présente deux type de protection des membres
inférieurs contre la
déflagration d'engins explosifs :
~ Des blindages rigides (semelles blindées montées sur une chaussure de
marche) qui autorisent la
marche et apportent une protection contre les éclats mais qui sont inopérants
contre l'énergie
véhiculée par l'onde de souffle et l'onde de choc, lesquelles engendrent la
majeure partie des
effets destructeurs entroinont des lésions irréparables chez l'homme et
occasionnent souvent une
amputation.
~ des dispositifs de dispersion de l'onde de souffle. La dispersion est
assurée par la forme
géométrique de la semelle ci-dessous appelée dièdre, le plus souvent un prisme
triangulaire ou
un coin dont l'arréte sommitale formée par les deux faces du dièdre de
dispersion est dirigé vers
le sol. Ces dièdres sont fixés sur la partie basse d'une chaussure et
présentent les caractéristiques
suivantes :
= soit ils sont incorporés dans une masse rigide pour autoriser la marche,
mais auquel cas
l'effet de dispersion est considérablement amoindri. En effet la surface plane
ainsi crée
transmet quasi intégralement les effets de l'onde de souffle.
De plus, la masse enrobant le dièdre va étre brisées en morceaux pouvant
constituer
(selon le matériau constitué) des projeciiles perforants, source de lésions.
(C'est le cas des
brevets GB 2191 384 de Dalzell , Goldsmith et Hudson et du brevet US 3 243 898
de
Lewis et Holland)
= soit le dièdre est laissé à l'air libre et équipé d'un support de type
patin sous l'arréte
du prisme. Ce potin ne permet pas une marche équilibrée ni une utilisation sur
tout type
de terrains. (Cas du brevet US 3 516 181 de Jordan)
= Les dispositifs à dièdre précités présentent un autre inconvénient : comme
une orthèse, ils
se fixent sous une chaussure de marche avec des lanières ou des courroies
attachées par
des boucles (brevets Lewis , Daizell et Jordan). L'ensemble chaussure et
dispositif de
protection ne constitue pas ainsi un ensemble homogène et solidaire. Aussi,
lors de la
déflagration, le dispositif de protedi9n est arraché et devient un projectile
source de
blessures supplémentaires.
= Enfin aucun de ces dispositifs n'offre de protection contre la flamme de
l'explosion. A titre
d'illustration la chaleur peut atteindre 4000 C lors de la phase initiale de
l'explosion.

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= 2/ Description de l'invention
= L'invention a pour but de palier à cette incompatibilité entre la forme du
dispositif dispérsant et
les exigences de réalisation d'une chaussure utilisable en tout type de
circonstance et sur tout
type de terrain.
La présente invention vise un dispositif pour protéger une extrémité
inférieure de
membres inférieurs humains d'une propagation d'une onde de souffle et d'une
chaleur générée par une explosion d'un engin explosif de type mine,
caractérisée en ce que ledit dispositif est constitué d'une chaussure:
- ayant une semelle intégrant une forme géométrique de type dièdre de
dispersion, avec une arrête sommitale formée par deux faces de la forme
géométrique de type dièdre, dirigée vers le sol et laissée à l'air libre, de
sorte
qu'une partie importante de l'onde de souffle et de la chaleur générée par
l'explosion soit dispersée, et en ce que:
- à la semelle à la forme géométrique de type dièdre de dispersion sont
incorporés des picots de soutien permettant une stabilisation de la chaussure
par rapport au sol ainsi qu'un marche naturelle et une course sur tout types
de
terrain, et en ce que:
- ladite chaussure est un ensemble homogène, ayant une structure qui
intègre une tige, la forme géométrique de type dièdre de dispersion et les
picots
de soutien.
De préférence, le dispositif selon la présente invention est une chaussure de
type brodequin, dont la semelle de marche est constituée par un ensemble
dièdre et picots de soutien et d'une barrière anti-feu. L'ensemble autorise à
la
fois un effet dispersant optimum, une protection efficace contre la chaleur et
une
utilisation satisfaisante pour la marche et la course sur tout type de
terrain. Il est
aussi résistant à l'explosion et non créateur de projectiles perforants parce
qu'il
constitue un ensemble homogène.
= Le dispositif selon la présente invention a de préférence les
caractéristiques suivantes
= La première caractéristique a pour objet de stabiliser la chaussure par
rapport au sol, par
l'adjonction au dièdre de supports. Ces cc picots , bers ,4c plots n de
support sont
assemblés sur les deux faces du dièdre de façon à ce que son arréte
inférieures soit

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perpendiculaire au sol. L'orientation des picots est perpendiculaire à l'axe
général de
l'arréte sommitale du dièdre.
= La deuxième caractéristique a pour objet d'offrir de bons appuis au marcheur
, par la
disposition particulière des picots de soutien. Ceux-ci sont disposés selon
les appuis
anatomiques du pied, à l'avant et à l'arrière de la chaussure. Les picots
avants seront
situés à l'aplomb du coup de pied et du gros orteil ; les picots arrières à
l'aplomb de
l'astragale.
= La troisième caractéristique a pour objet de permettre au dièdre de jouer
pleinement son
rôle dans la déviation de l'onde de souffle. Elle est assurée par la faible
épaisseur des
picots de soutien. Selon l'invention , la surface totale des picots représente
de 15 à 35%
de la surface de la semelle. Ainsi le dièdre reste apparent sur au moins les
trois quarts de
ses surfaces inférieures.
= la quatrième caractéristique a poûr objet de permettre au dièdre de jouer
pleinement
son rôle dans la déviation de l'onde de souffle. Elle est assurée par la forme
fuyante des
picots de soutien selon la figure 3. Les picots sont perpendiculaires à
l'arrête sommitale
du dièdre et répartis le long de celui-ci (caractéristiques 1 et 2). Par
conséquent , lors de

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l'explosion, le premier obstacle rencontré par l'onde de souffle déviée sera
les picots de
soutien. Ceux-ci vont freiner l'onde de souffle. Pour limiter cet effet , les
picots doivent
avoir une forme offrant le moins d'obstacle à l'onde de souffle. On utilise
pour cela une
forme profilée telle que donnée dans la figure 3.
= La cinquième caractéristique a pour objet de renforcer l'effet de déviation
de l'ensemble
dièdre/Picots. Elle est assuré par le choix de matériaux composites de
rigidités différentes
entrant dans leur fabrication. Le dièdre doit être rigide pour résister au
souffle de
l'explosion et donc le dévier. Les picots doivent être détruits immédiatement.
= Une sixième caractéristique a pour objet de ne pas créer de projectiles
perforants lors de
la destruction des picots par le souffle de l'explosion. Elle est assurée par
l'utilisation de
matériaux non rigides dans leur fabrication. Ces matériaux doivent avoir une
dureté
shore comprise entre 40 et 80. IIs peuvent être composés de résines
polyuréthannes ou
tout autre matériaux présentant ces caractéristiques.
= Une septième caractéristique a pour objet de protéger de la flamme de
l'explosion. Elle
est assurée par la combinaison de l'effet dispersant du dièdre
(caractéristiques 3 à 5) et
d'une barrière anti-feu inclusè dans le dièdre et la tige de la chaussure. La
localisation
préférée de la barrière anti-feu est à l'intérieur du dièdre (de préférence
sous la voûte
plantaire) et dans le matériau constituant la tige de la chaussure. A titre
d'illustration, des
barrières anti-feu testées sur des semelles classiques ont été détruites. De
même des
dièdres sans barrière anti-feu se comportent de manière beaucoup moins
satisfaisante
que ceux qui en sont équipés. C'est donc cette combinaison qui offre la
meilleure
protection.
= Une huitième caractéristique a pour objet l'obtention d'une chaussure de
protection
homogène. Elle est assurée par l'intégration de la partie haute de la
chaussure, de la
semelle de confort, du dièdre et des picots en un ensemble global grâce à un
mode de
réalisation préféré. Le résultat est une structure homogène qui présente une
excellente
résistance au souffle de l'explosion tout en permettant au dièdre de jouer son
rôle parce
qu'il est apparent et rigide (caractéristiques 3 à 5) et parce qu'il reste
solidaire de la
chaussure lors de l'explosion.
3/ Mode préféré de réalisation :
= Le sous-ensemble tige (ou partie haute de la chaussure) est collé au sous-
ensemble dièdre
= Le nouvel ensemble ainsi obtenu est ensuite posé dans un moule à injection
de résine
polyuréthanne
= Le moule est refermé
= La résine polyuréthanne en fusion est injectée. L'injection permet de
produire les picots de
soutien et de souder tous les sous-ensembles entre eux
= Après refroidissement la chaussure est démoulée

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4/ Modes de réalisation secondaires : Deux modes de réalisation secondaires
ont été identifiés.
= Mode de réalisation secondaire N 1
= Comme dans le mode de réalisation préféré, les sous-ensembles tige et dièdre
sont
collés
= Puis le sous-ensemble picots est réalisé séparément par moulage par
injection de résine
polyuréthanne
= La chaussure est ensuite assemblée par collage
= Mode de réalisation secondaire N 2 :
= Comme dans le mode de réalisation préféré , les sous-ensembles tige et
dièdre sont
collës
= Les picots sont réalisés un à un par découpage de plaques d'élastomère
= Ils sont ensuite assemblés par collage à l'ensemble tige/dièdre
5/ Dessins annexés : les dessins annexés illustrent l'invention.
La figure 1 représente en coupe l'invention et illustre les éléments
composants la chaussure :
= un dièdre de dispersion (1)
= Des picots de soutien (5) destinés à stabiliser l'ensemble par rapport au
sol
= Une barrière anti-feu (7) située dans le dièdre de dispersion sous la voûte
plantaire et dans la
tige de la chaussure.
= La tige de la chaussure (6)
La figure 2 représente l'invention vue de profil et illustre ses aspects
ergonomiques :
= le pied (4) est maintenu dans la tige de la chaussure (6) et se situe au-
dessus de l'ensemble
dièdre de dispersion (1) et picots de soutien (5).
= Pour faciliter le déroulé de la marche, les picots (5) sont répartis le long
du dièdre et comportent
des appuis avant et arrière.
= Les picots arrières sont situés sous l'astragale et les picots avants sous
les orteils et le coup de
pied. Cette disposition autorise de bons appuis pour l'utilisateur.
La figure 3 représente l'invention vue de dessous et illustre ses
caractéristiques de dispersion de
l'onde de souffle:
= L'onde de souffle est déviée ((2) et (3)) le long des faces inférieures du
dièdre (1).
= La forme fuyante des picots (5) doit offrir le moins de résistance possible
au souffle de l'explosion.
= A cet effet le bord d'attaque du volume fuyant de ces picots est positionné
perpendiculairement à
l'axe général de l'arrête sommitale du dièdre (8).

Dessin représentatif