ceramicos para disipar energia de un proyectil

8/12/2019 Ceramicos Para Disipar Energia de Un Proyectil

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1 2 ) United S t a t e s PatentCohen

US007383762B2

US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B2J u n . 1 0 , 2 0 0 8

( 1 0 ) Patent N 0 . :( 4 5 ) Date o f P a t e n t :

( 5 4 ) CERAMIC PELLETS AND COMPOSITEARMOR PANEL CONTAINING THE SAME

( 7 6 ) I n v e n t o r : M i c h a e l C o h e n , K i b b u t Z K f a r E t Z i o n ,M o b i l e P o s t N o r t h Yehuda 90200 ( I L )* ) N o t i c e : S u b j e c t t o a n y d i s c l a i m e r , t h e t e r m o f h i s

p a t e n t i s e x t e n d e d o r a d j u s t e d u n d e r 3 5U . S . C . 1 5 4 ( b ) b y 1 1 4 d a y s .

( 2 1 ) A p p 1 . N o . : 1 1 / 3 2 7 , 5 2 s( 2 2 ) F i l e d : J a n . 5 , 2 0 0 6( 6 5 ) P r i o r P u b l i c a t i on Data

US 2006/0243127 A1 N o v . 2 , 2006( 3 0 ) F o r e i g n A p p l i c a t i on P r i o r i t y D a t a

Apr. 3 , 2005 ( I L ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167825Apr. 1 4 , 2005 ( I L ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16802 9

( 5 1 ) I n t . C l .F41H / 0 0 7 ( 2 0 0 6 . 0 1 )( 5 2 ) US. l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89/3602; 89/3601; 428/911(58) Field of Classi?cation Search . . . . . . . . . . . . . . . 8 9 / 3 6 0 1,

8 9 / 3 6 0 2 ; 4 2 8 / 9 1 1 ; 1 0 9 / 8 2 * 8 4S e e a p p l i c a t i o n ? l e f o r c o m p l e t e s e a r c h h i s t o r y .( 5 6 ) R e f e r e n c e s C i t e d

U . S . PATENT DOCUMENTS3 , 7 0 5 , 5 5 8 A 1 2 / 1 9 7 2 McDougal e t a 1 .

( C o n t i n u e d )FOREIGN PATENT DOCUMENTS

EP 0843149 A1 1 1 / 1 9 9 6EP 0942255 A1 3/1998FR 2711782 7 / 1 9 9 1GB 1081464 8 / 1 9 6 4

GB 1352418 5 / 1 9 7 4GB 2272272 1 1 / 1 9 9 2W0 WO 8/15796 1 0 / 1 9 9 7W0 WO 9/60327 5 / 1 9 9 9P r i m a r y E x a m i n e r i B r e t H a y e s( 7 4 ) A t t o r n e y , A g e n t , o r F r m i B i l l y A . R o b b i n s ; C o n n o l l yBove Lodge & u t Z L L P( 5 7 ) ABSTRACTThe i n v e n t i o n p r o v i d e s a c o m p o s i t e armor p l a t e f o r a b s o r bi n g a n d d i s s i p a t i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y , a r m o rp i e r c i n g p r o j e c t i l e s , a s W e l l as f r o m s o f t - n o s e d p r o j e c t i l e s ,t h e p l a t e c o m p r i s i n g a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f e l l e t s W h i c ha r e bound and r e t a i n e d i n p l a t e form by a n e l a s t i c m a t e r i a l ,s u b s t a n t i a l l y i n t e r n a l l y W i t h i n t h e e l a s t i c m a t e r i a l , s u c h t h a tt h e p e l l e t s a r e bound i n a p l u r a l i t y of roWs and columnsp r o v i d i n g m u t u a l l a t e r a l s u p p o r t , t h e p e l l e t s b e i n g made o fc e r a m i c m a t e r i a l , W h e r e i n a m a j o r i t y o f e a c h o f t h e p e l l e t si s s u bs t a n t i a l l y i n c o n t a c t W i t h a t l e a s t t h r e e a d j a c e n t p e l l e t sand a t l e a s t a m a j o r i t y o f t h e p e l l e t s a r e s u b s t a n t i a l l yc y l i n d r i c a l i n s h a p e W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l y - c u r v e d e n df a c e , f u r t h e r c h a r a c t e r i z e d i n t h a t s p a c e s formed between t h ea d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s a r e o n l y p a r t i a l l y ? l l e d W i t h am a t e r i a l f o r p r e v e n t i n g t h e How o f s o f t m e t a l f r o m i m p a c ti n g p r o j e c t i l e s t h r o u g h t h e s p a c e s , t h e ? o w - p r e v e n t i n g m a t er i a l b e i n g i n t h e form o f a n i n s e r t Which i s i n c o n t a c t W i t ha t most o n l y o n e o f t h e s i d e s o f t h r e e a d j a c e n t c y l i n d r i c a lp e l l e t s , o r b e i n g i n t e g r a l l y f o r m e d a s p a r t o f a s p e c i a l i n s e r tp e l l e t , t h e i n s e r t p e l l e t b e i n g i n t h e f o r m o f a c y l i n d e rp r o v i d e d W i t h p r o j e c t i o n s e x t e n d i n g o n l y p a r t i a l l y i n t o t h es p a c e s f o r m e d b e t w e en t h e s i d e s o f s i x a d j a c e n t c y l i n d r i c a lp e l l e t s , a n d b l o c k i n g a m a j o r c r o s s - s e c t i o n a l p o r t i o n o f t h es p a c e s , e a c h o f t h e p r o j e c t i o n s b e i n g i n s p a c e d - a p a r t r e l at i o n s h i p t o a t l e a s t one o f t h e tWo a d j a c e n t c y l i n d e r s t o W a r d sW h i c h i t p r o j e c t s , t h e p e l l e t s a n d t h e ? o w - p r e v e n t i n g m a t er i a l b e i n g bound a n d r e t a i n e d i n p l a t e f o r m by a s o l i d i ? e dm a t e r i a l , W h e r e i n t h e s o l i d i ? e d m a t e r i a l a n d t h e p l a t e a r ee l a s t i c .

1 8 C l a i m s , 7 Drawing S h e e t s


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US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B2P a g e 2

US. PATENT DOCUMENTS 5,915,528 A * 6 / 1 9 9 9 Sh m u e l o v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 /255 , 9 7 2 , 8 1 9 A 1 0 / 1 9 9 9 Cohen4 , 0 6 1 , 8 1 5 A 1 2 / 1 9 7 7 P o o l e , J r . 6 , 1 1 2 , 6 3 5 A 9 / 2 0 0 0 Cohen

4 , 5 2 9 , 6 4 0 A 7 / 1 9 8 5 Brown e t a l . 6 , 2 0 3 , 9 0 8 B1 3 / 2 0 0 1 Cohen4 , 5 3 4 , 2 6 6 A 8 / 1 9 8 5 Hue 6 , 2 8 9 , 7 8 1 B1 9 / 2 0 0 1 Cohen2 , 2 2 3 , 8 2 3 2 $ 1 3 2 3 g o f l e l l e s a n j 6 a l 6 , 4 0 8 , 7 3 4 B 1 6 / 2 0 0 2 C o h e n

a 1 et 6,497,966 B2 12/2002 Cohen4,945,814 A 8/1990 Huet *5120483 A * 6 / 1 9 9 2 Cameron t a l 264/658 6,575,075 B2 6/2003 Cohen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89/36.02, , . ......... . .5,361,678 A 11/1 9 9 4 Roopchan et a 1 2004/0020353 A1 2/2004 Ravld et a 1 . . . . . . . . . . . . . . . . 89/36.02

5,738,925 A * 4 / 1 9 9 8 Chaput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 8 / 1 0 15 , 7 6 3 , 8 1 3 A 6 / 1 9 9 8 Cohen e t a 1 . * c i t e d by examiner


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U. S. P atent J u n . 1 0 , 2 0 0 8 S h e e t 1 0 f 7 US , 3 8 3 , 7 6 2 B2

1 6 2o

22


4/16

US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B2. S . Patent J u n . 1 0 , 2 0 0 8 S h e e t 2 0 f 7


5/16


62

6 4

1

52

64


6/16

US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B2u n . 1 0 , 2008 S h e e t 4 0 f 7. S . Patent


7/16


FHGURE 7


8/16


FIGURE 8

H.P. White L a b o r a t o r y , Inc. c h e m MOFET E T Z I O NBALLISTIC RESISTANCE TEST J o b N u . ; 9751.01 T e s t on: 3 / 3 / 0 5

ESLBANELhm:OFET IZION S a m p l e N 0 . = STARElli 1cm: n . WQHNIBDB b s . 9 8 ' 'Mi2/25 8 - 3 / 2 1 0 5Tubal-UNA MINA WIFOdEXEHANDCARFAvThbuNA Pl-lLlnhah?'qA RIM-1.12M

Duaipbnr STAR 13mm DYNEEMA

5mm mwetSam-rwnmzuon. "MW-=1Sim-8M1 PER CUSTOMER REQUEST PMIYVII- I - H I I M I 1 5 . 0 R. Frcm Muzzle TIW- 69 FM1.M1. 0 2 0 " . 2 0 2 4 - 1 ' 3 ALUMINUM I I - s w l ? l : NA 5 9 1 29.93 n . Hg

o n u q w y z q d e g , WVuLLwI?wnNA i i i - 1 : 2 4 9 ,mil-MIR A lumhl'm: 5 . 0 f t . WNW/6w EST BARRELMWAMBIENT Twin k 5.0 n . 5w :INGRAMRm:HOMASMU I ON

( 1 ) : 182mm P, M61. 150 r . I M H O - 1 01FN668( 2 ) 1 L n N o . 1( 4 ) : u:m:

APPLICAB T A P( 1 ) 1 PER CUSTOMER REQUEST

Ammn. Tm V a l n d t y l Tin-2 vuadxyz Augvu Vanna s w u v el .( m e: I ' m ( I I I ) ( M) ( M ) ( M )

(a)

9::N o .1 1 3520 2762 3621 2762 2752 B 2754 B u l l e t / S p e l l2 1 3598 2779 3599 2779 2779 8 2171 None3 1 3503 2775 3603 2775 2775 B 2758 Mann4 1 3512 2769 3614 2757 2768 8 2760 None5 1 3593 2783 3595 2782 2782 B 2775 None6 I 3820 2762 3622 2751 2762 B 2754 None7 1 3594 2782 3596 2781 2782 8 2774 None


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FIGURE

HP. White L a b o r a to r y , Inc. c n e m : MOFET T Z I O NBALLISTIC RESISTANCE TEST J o b 1 4 0 1 9 75 10 1 Tm n. 3 , 3 1 0 5wit.WOFET ETZION W41 CROWNS

s u 1 1 O X 1 2 l l 1 . W:. 6 8 l b s . Dlbml?ivl5?|3?l?5Tlidrnaaustm MINA VIIFedEx/HANDCARFA v g f l ' h b L i N A Mann-NA RnuumNAMM ROWNS - 13mm DYNEEMA

SE [-UP P F U I ' I I Y V U . S U I O I B T 1 0 _ O 1 1 " 200 t Ram o . : 1Si m 5mm: ERCUSTOMER REQUEST PM" I mi5.0 t . FromMme Tm69 FWlm M " 0 . 0 2 0 2 0 2 4 - 1 ' 3 ALUMINUM m= LmNA 5"; 29.93 I n . Hgoumwdeg R e s h u l l V t l . I - a ? i a n : _ N A M 1 2 4 5 ;61mwillNA W9 Tm: 5.0 t . 5" TEST BARRELWIAMBIENT " ' 9' ",M6.0 n . WWII INGRAMRm:HOMASM 0("1162mm P. M61. 150 r . l - m N1=O1FNBB8m~ Lm Na:( 1 ) : L u N o . 1I ) ? u : " 9 . :

< 1 : PER CUSTOMER REQUEST(a( 3 |

Sim Anuml Hm. I V d o u t y Tlmal YiodtyZ FAvm V d. V1 -l SwimN o . (a n d ( I n ) F__m_ h M) _ _ ( M I M) M]

1 1 3580 2793 3581 2793 2793 8 2785 None2 1 3579 2754 358 I 27 93 27 93 B 2786 None3 1 3601 2777 3502 2776 2777 8 278 9 None4 1 3578 2795 3580 2753 2794 B 2756 None5 1 3578 2795 3575 2795 2795 B 2787 None6 1 3573 2799 3574 2798 2798 8 2791 N00 87 1 3600 2778 3601 2777 2777 8 2770 NOMB 1 3585 278 9 3588 2787 2758 8 2781 None9 1 3599 277 9 3601 2777 2778 8 2770 NO"1 0 1 3598 2779 3600 2778 2779 8 2771 None


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US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B21

CERAMIC PELLETS AND COMPOSITEARMOR PANEL CONTAINING THE SAME

The p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o a c e r a m i c body f o rd e p l o y m e n t i n a c o m p o s i t e a r m o r p a n e l , f o r a b s o r b i n g a n dd i s s i p a t i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m p r o j e c t i l e s a n d t o b a l l i s t i carmor p a n e l s i n c o r p o r a t i n g t h e s a m e . More a r t i c u l a r l y , t h ei n v e n t i o n r e l a t e s t o improved c e r a m i c b o d i e s f o r u s e i na r m o r e d l a t e s f o r p r o v i d i n g b a l l i s t i c p r o t e c t i o n f o r l i g h t a n dh e a v y m o b i l e e q u i p m e n t a n d f o r v e h i c l e s a g a i n s t h i g hv e l o c i t y , a r m o r - p i e r c i n g p r o j e c t i l e s o r f r a g m e n t s a s W e l l a sf r o m s o f t n o s e d p r o j e c t i l e s .

The p r e s e n t i n v e n t i o n i s a modi?cation of h e i n v e n t i o n sd e s c r i b e d i n Us. P a t . N o s . 5 , 7 6 3 , 8 1 3 ; 5 , 9 7 2 , 8 1 9 ; 6 , 2 8 9 ,7 8 1 ; 6 , 1 1 2 , 6 3 5 ; 6 , 2 0 3 , 9 0 8 ; a n d 6 , 4 0 8 , 7 3 4 a n d i n WO-A9815796 t h e r e l e v a n t t e a c h i n g s o f Which a r e i n c o r p o r a t e dh e r e i n b y r e f e r e n c e .

I n Us. P a t . No. 5 , 7 6 3 , 8 1 3 t h e r e i s d e s c r i b e d and c l a i m e da c o m p o s i t e a r m o r m a t e r i a l f o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n gk i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y , a r m o r - p i e r c i n g p r o j e ct i l e s , c o m p r i s i n g a p a n e l c o n s i s t i n g e s s e n t i a l l y o f a s i n g l ei n t e r n a l l a y e r o f h i g h d e n s i t y c e r a m i c p e l l e t s s a i d p e l l e t sh a v i n g a n A1203 c o n t e n t o f a t l e a s t 9 3% and a s p e c i ? cg r a v i t y o f a t l e a s t 2 . 5 a n d r e t a i n e d in p a n e l f o r m by as o l i d i ? e d m a t e r i a l Which i s e l a s t i c at a t e m p e r a t u r e below2 5 0 0 C . ; t h e m a j o r i t y o f s a i d p e l l e t s e a c h h a v i n g a p a r t o f amajor a x i s o f a l e n g t h o f i n t h e r a n g e o f a b o u t 3 - 1 2 m m , andb e i n g b o u n d b y s a i d s o l i d i ? e d m a t e r i a l i n p l u r a l i t y o fs u p e r p o s e d r o W s , W h e r e i n a m a j o r i t y o f e a c h o f s a i d p e l l e t si s i n c o n t a c t W i t h a t l e a s t 4 a d j a c e n t p e l l e t s , t h e W e i g h t o fs a i d p a n e l d o e s n o t e x c e e d 4 5 k g / m 2 .

I n U . S . P a t . N o . 6 , 1 1 2 , 6 3 5 t h e r e i s d e s c r i b e d a n d c l a i m e da c o m p o s i t e a r m o r p l a t e f o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n gk i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y , a r m o r - p i e r c i n g p r o j e ct i l e s , s a i d p l a t e c o n s i s t i n g e s s e n t i a l l y o f a s i n g l e i n t e r n a ll a y e r o f h i g h d e n s i t y c e r a m i c p e l l e t s W h i c h a r e d i r e c t l ybound a n d r e t a i n e d i n p l a t e f o r m by a s o l i d i ? e d m a t e r i a ls u c h t h a t t h e p e l l e t s a r e bound i n a p l u r a l i t y o f a d j a c e n tr o W s , Wherein t h e p e l l e t s have a n A1203 c o n t e n t o f a t l e a s t93% a n d a s p e c i ? c g r a v i t y o f t l e a s t 2 . 5 , t h e m a j o r i t y o f t h ep e l l e t s each have a t l e a s t one a x i s of a t l e a s t 1 2 mm e n g t hs a i d o n e a x i s o f s u b s t a n t i a l l y a l l o f s a i d p e l l e t s b e i n g i ns u b s t a n t i a l p a r a l l e l o r i e n t a t i o n W i t h e a c h o t h e r and s u b s t a nt i a l l y p e r p e n d i c u l a r t o a n a d j a c e n t s u r f a c e o f s a i d p l a t e a n dW h e r e i n a m a j o r i t y o f e a c h o f s a i d p e l l e t s i s i n d i r e c t c o n t a c tW i t h 6 a d j a c e n t p e l l e t s , a n d s a i d s o l i d i ? e d m a t e r i a l a n d s a i dp l a t e a r e e l a s t i c .

I n WO-A-9815796 c o r r e s p o n d i n g t o Us. P a t . N o . 5 , 9 7 2 ,8 1 9 , t h e r e i s d e s c r i b e d and c l a i m e d a c e r a m i c body f o rd e p l o y m e n t i n a c o m p o s i t e a r m o r p a n e l , s a i d b o d y b e i n gs u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s h a p e , W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l yc u r v e d end a c e , W h e r e i n t h e r a t i o D/ R etWeen t h e d i a m e t e rD f s a i d c y l i n d r i c a l body and t h e r a d i u s R f c u r v a t u r e o fs a i d at l e a s t one convexly curved end f a c e i s at l e a s t 0 . 6 4 : 1 .

I n Us. P a t . No. 6 , 2 8 9 , 7 8 1 t h e r e i s d e s c r i b e d and c l a i m e da c o m p o s i t e a r m o r p l a t e f o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n gk i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y p r o j e c t i l e s , s a i d p l a t ec o m p r i s i n g a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f p e l l e t s Which a r ed i r e c t l y bound a n d r e t a i n e d i n p l a t e f o r m by a s o l i d i ? e dm a t e r i a l s u c h t h a t t h e p e l l e t s a r e bound i n a p l u r a l i t y o fa d j a c e n t r o W s , c h a r a c t e r i z e d i n t h a t t h e p e l l e t s h a v e as p e c i ? c g r a v i t y of a t l e a s t 2 and a r e ma de of a m a t e r i a ls e l e c t e d f r o m t h e g r o u p c o n s i s t i n g o f g l a s s , s i n t e r e d r e f r a ct o r y m a t e r i a l , c e r a m i c m a t e r i a l Which d o e s n o t c o n t a i naluminum o x i d e and c e r a m i c m a t e r i a l h a v i n g a n aluminumo x i d e c o n t e n t o f n o t more t h a n 80%, t h e m a j o r i t y o f t h ep e l l e t s each have at l e a s t one a x i s of t l e a s t 3 mm e n g t h and

20

25

30

35

4 0

45

50

55

60

6 5

2a r e bound by s a i d s o l i d i ? e d m a t e r i a l i n s a i d s i n g l e i n t e r n a ll a y e r o f a d j a c e n t roWs s u c h t h a t e a c h o f a m a j o r i t y o f s a i dp e l l e t s i s i n d i r e c t c o n t a c t W i t h a t l e a s t s i x a d j a c e n t p e l l e t s i nt h e same l a y e r t o p r o v i d e m u t u a l l a t e r a l con?nement t h e re b e t W e e n , s a i d p e l l e t s e a c h h a v e a s u b s t a n t i a l l y r e g u l a rg e o m e t r i c f o r m a n d s a i d s o l i d i ? e d m a t e r i a l a n d s a i d p l a t eare e l a s t i c .

I n Us. P a t . N o . 6 , 4 0 8 , 7 3 4 t h e r e i s d e s c r i b e d and c l a i m e da c o m p o s i t e a r m o r p l a t e f o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n gk i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y , a r m o r - p i e r c i n g p r o j e ct i l e s , a s W e l l a s from s o f t - n o s e d p r o j e c t i l e s , s a i d p l a t ec o m p r i s i n g a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f h i g h d e n s i t y c e r a m i cp e l l e t s , c h a r a c t e r i z e d i n t h a t s a i d p e l l e t s a r e a r r a n g e d i n as i n g l e l a y e r o f a d j a c e n t r o W s a n d c o l u m n s , W h e r e i n am a j o r i t y o f e a c h o f s a i d p e l l e t s i s i n d i r e c t c o n t a c t W i t h a tl e a s t f o u r a d j a c e n t p e l l e t s a n d e a c h o f s a i d p e l l e t s a r es u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s h a p e W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l yc u r v e d e n d f a c e , f u r t h e r c h a r a c t e r i z e d in t h a t s p a c e s formedbetWeen s a i d a d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s a r e ? l l e d W i t h am a t e r i a l f o r p r e v e n t i n g t h e How o f s o f t m e t a l f r o m i m p a c ti n g p r o j e c t i l e s t h r o u g h s a i d s p a c e s , s a i d m a t e r i a l b e i n g i n t h eform o f a t r i a n g u l a r i n s e r t h a v i n g c o n c a v e s i d e s compliment a r y t o t h e convex c u r v a t u r e o f t h e s i d e s o f t h r e e a d j a c e n tc y l i n d r i c a l p e l l e t s , o r b e i n g i n t e g r a l l y f o r m e d a s p a r t o f as p e c i a l i n t e r s t i c e s - ? l l i n g p e l l e t , s a i d p e l l e t b e i n g i n t h e f o r mof a s i x s i d e d s t a r With concave s i d e s complimentary t o t h econvex c u r v a t u r e o f t h e s i d e s o f s i x a d j a c e n t c y l i n d r i c a lp e l l e t s , s a i d p e l l e t s a n d m a t e r i a l b e i n g b o u n d a n d r e t a i n e d i np l a t e f o r m by a s o l i d i ? e d m a t e r i a l , W h e r e i n s a i d s o l i d i ? e dm a t e r i a l and s a i d p l a t e m a t e r i a l a r e e l a s t i c .

The t e a c h i n g s o f a l l o f t h e s e s p e c i ? c a t i o n s a r e i n c o r p or a t e d h e r e i n b y r e f e r e n c e .As d e s c r i b e d a n d e x p l a i n e d t h e r e i n , a n i n c o m i n g p r o j e ct i l e m a y c o n t a c t t h e p e l l e t a r r a y i n one o f t h r e e W a y s :1 . C e n t e r c o n t a c t . The i m p a c t a l l o W s t h e f u l l volume o f t h ep e l l e t t o p a r t i c i p a t e i n s t o p p i n g t h e p r o j e c t i l e , W h i c h

c a n n o t p e n e t r a t e W i t h o u t p u l v e r i z i n g t h e Whole e l l e t , a ne n e r g y - i n t e n s i v e t a s k .2 . F l a n k c o n t a c t . The i m p a c t c a u s e s p r o j e c t i l e y a W , t h u smaking p r o j e c t i l e a r r e s t e a s i e r , a s a l a r g e r f r o n t a l a r e a i sc o n t a c t e d , a n d n o t o n l y t h e s h a r p n o s e o f t h e p r o j e c t i l e .The r o j e c t i l e i s d e ? e c t e d s i d e W a y s a n d n e e d s t o f o r m f o ri t s e l f a l a r g e a p e r t u r e to p e n e t r a t e , t h u s a l l o W i n g t h e armorto a b s o r b t h e p r o j e c t i l e e n e r g y .3 . V a l l e y c o n t a c t . T h e p r o j e c t i l e i s j a m m e d , u s u a l l y b e t W e e nt h e ? a n k s o f t h r e e p e l l e t s , a l l o f Which p a r t i c i p a t e i np r o j e c t i l e a r r e s t . T h e h i g h s i d e f o r c e s a p p l i e d o t h e p e l l e t sa r e r e s i s te d by t h e p e l l e t s a d j a c e n t t h e r e t o a s h e l d b y t h es u b s t r a t e o r p l a t e , a n d p e n e t r a t i o n i s p r e v e n t e d .T h e r e a r e f o u r main c o n s i d e r a t i o n s c o n c e r n i n g p r o t e c t i v e

a r m o r p a n e l s . The ? r s t c o n s i d e r a t i o n i s W e i g h t . P r o t e c t i v earmor f o r h e a v y b u t m o b i l e m i l i t a r y e q u i p m e n t , s u c h a st a n k s and l a r g e s h i p s , i s knoWn. Such armor u s u a l l y comp r i s e s a t h i c k l a y e r o f a l l o y s t e e l , Which i s i n t e n d e d t op r o v i d e p r o t e c t i o n a g a i n s t h e a v y a n d e x p l o s i v e p r o j e c t i l e s .H o W e v e r , r e d u c t i o n o f W e i g h t o f a r m o r , e v e n i n h e a v ye q u i p m e n t , i s a n a d v a n t a g e s i n c e i t r e d u c e s t h e s t r a i n on l lt h e components o f t h e v e h i c l e . F u r t h e r m o r e , s u c h armor sq u i t e u n s u i t a b l e f o r l i g h t v e h i c l e s s u c h a s a u t o m o b i l e s ,j e e p s , l i g h t b o a t s , o r a i r c r a f t , Whose p e r f o r m a n c e i s comp r o m i s e d by s t e e l p a n e l s h a v i n g a t h i c k n e s s o f more t h a n afeW i l l i m e t e r s , s i n c e e a c h m i l l i m e t e r o f t e e l a d d s a W e i g h tf a c t o r o f 7 . 8 k g / m 2 .

Armor f o r l i g h t v e h i c l e s i s e x p e c t e d t o p r e v e n t p e n e t r at i o n o f b u l l e t s o f any t y p e , even When i m p a c t i n g a t a s p e e di n t h e r a n g e of 700 t o 1000 m e t e r s p e r s e c o n d . HoWever, duet o W e i g h t c o n s t r a i n t s i t i s d i f ? c u l t t o p r o t e c t l i g h t v e h i c l e s


11/16

US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B23

f r o m h i g h c a l i b e r a r m o r - p i e r c i n g p r o j e c t i l e s , e . g . o f 1 2 . 7 a n d1 4 . 5 mm nd a b o v e , s i n c e t h e Weight o f s t a n d a r d armor t oW i t h s t a n d s u c h p r o j e c t i l e i s s u c h a s t o i m p e d e t h e m o b i l i t ya n d p e r f o r m a n c e o f s u c h v e h i c l e s .A e c o n d c o n s i d e r a t i o n i s c o s t . O v e r l y complex armora r r a n g e m e n t s , p a r t i c u l a r l y t h o s e d e p e n d i n g e n t i r e l y o n comp o s i t e m a t e r i a l s , c a n b e r e s p o n s i b l e f o r a n o t a b l e p r o p o r t i o nof t h e t o t a l v e h i c l e c o s t , and can ma ke i t s manufacturen o n - p r o ? t a b l e .A h i r d c o n s i d e r a t i o n i n armor d e s i g n i s c o m p a c t n e s s . A

t h i c k armor p a n e l , i n c l u d i n g a i r s p a c e s betWeen i t s v a r i o u sl a y e r s , i n c r e a s e s t h e t a r g e t p r o ? l e o f t h e v e h i c l e . I n t h e c a s eof c i v i l i a n r e t r o ? t t e d armored automobiles Which a r e o u t? t t e d With i n t e r n a l a r m o r , t h e r e i s simply no r oo m f o r a t h i c kp a n e l i n most o f t h e a r e a s r e q u i r i n g p r o t e c t i o n .A o u r t h c o n s i d e r a t i o n r e l a t e s t o c e r a m i c p l a t e s u s e d f o rp e r s o n a l a n d l i g h t v e h i c l e a r m o r , W h i c h p l a t e s h a v e b e e nf o u n d t o b e v u l n e r a b l e t o damage from m e c h a n i c a l i m p a c t sc a u s e d b y r o c k s , f a l l s , e t c .

F a i r l y r e c e n t examples o f armor s y s t e m s a r e d e s c r i b e d i nUs. P a t . No. 4 , 8 3 6 , 0 8 4 , d i s c l o s i n g an armor p l a t e composi t e i n c l u d i n g a s u p p o r t i n g p l a t e c o n s i s t i n g o f a n o p e nhoneycomb s t r u c t u r e o f a l u m i n u m ; a n d Us. a t . N o . 4 , 8 6 8 ,0 4 0 , d i s c l o s i n g an n t i b a l l i s t i c c o m p o s i t e armor i n c l u d i n g as h o c k - a b s o r b i n g l a y e r . A l s o o f i n t e r e s t i s U . S . P a t . N o .4 , 5 2 9 , 6 4 0 , d i s c l o s i n g s p a c e d a r m o r i n c l u d i n g a h e x a g o n a lhoneycomb c o r e member.

O t h e r armor p l a t e p a n e l s a r e d i s c l o s e d i n B r i t i s h P a t e n t s1 , 0 8 1 , 4 6 4 ; 1 , 3 5 2 , 4 1 8 ; 2 , 2 7 2 , 2 7 2 , a n d i n Us. a t . N o . 4 , 0 6 1 ,815 Wherein t h e u s e of s i n t e r e d r e f r a c t o r y m a t e r i a l , a s W e l la s t h e use of ceramic m a t e r i a l s, a r e d e s c r i b e d .I n t h e m a j o r i t y o f h e p a t e n t s b y t h e p r e s e n t i n v e n t o r , t h ep r e f e r r e d e m b o d i m e n t s a r e p e l l e t s h a v i n g a c y l i n d r i c a l b o d yand t l e a s t o n e c o n v e x l y cu r v e d end f a c e and t h e e s p e c i a l l yp r e f e r r e d embodiment i s t h a t d e s c r i b e d i n Us. P a t . N o .5 , 9 7 2 , 8 1 9 W h e r e i n t h e b o d y i s s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i ns h a p e W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l y cu r v e d e n d f a c e , a n dp r e f e r a b l y t W o i d e n t i c a l c o n v e x l y c u r v e d e n d f a c e s , W h e r e i nt h e r a t i o D/R betWeen t h e d i a m e t e r D f s a i d c y l i n d r i c a lbody and t h e r a d i u s R f c u r v a t u r e o f s a i d c o n v e x l y cu r v e dend f a c e s i s a t l e a s t 0 . 6 4 : 1 .

O t h e r e s p e c i a l l y p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s a r e d e s c r i b e dand c l a i m e d i n Us. P a t . No. 6 , 4 0 8 , 7 3 4 i n Which t h e r e i sd e s c r i b e d and c l a i m e d a c o m p o s i t e armor p l a t e f o r a b s o r bi n g a n d d i s s i p a t i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y , a r m o rp i e r c i n g p r o j e c t i l e s , as W e l l as f r o m s o f t - n o s e d p r o j e c t i l e s ,s a i d p l a t e c o m p r i s i n g a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f h i g h d e n s i t yc e r a m i c p e l l e t s , c h a r a c t e r i z e d i n t h a t s a i d p e l l e t s a r ea r r a n g e d i n a s i n g l e l a y e r o f a d j a c e n t r o W s a n d c o l u m n s ,W h e r e i n a m a j o r i t y o f e a c h o f s a i d p e l l e t s i s i n d i r e c t c o n t a c tW i t h a t l e a s t f o u r a d j a c e n t p e l l e t s and e a c h o f s a i d p e l l e t s a r es u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s h a p e W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l yc u r v e d e n d f a c e , f u r t h e r c h a r a c t e r i z e d i n t h a t s p a c e s formedbetWeen s a i d a d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s a r e ? l l e d W i t h am a t e r i a l f o r p r e v e n t i n g t h e How o f s o f t m e t a l f r o m i m p a c ti n g p r o j e c t i l e s t h r o u g h s a i d s p a c e s , s a i d m a t e r i a l b e i n g i n t h eform o f a t r i a n g u l a r i n s e r t h a v i n g c o n c a v e s i d e s compliment a r y t o t h e convex c u r v a t u r e o f t h e s i d e s o f t h r e e a d j a c e n tc y l i n d r i c a l p e l l e t s , o r b e i n g i n t e g r a l l y f o r m e d a s p a r t o f as p e c i a l i n t e r s t i c e s - ? l l i n g p e l l e t , s a i d p e l l e t b e i n g i n t h e f o r mof a s i x s i d e d s t a r With concave s i d e s complimentary t o t h econvex c u r v a t u r e o f t h e s i d e s o f s i x a d j a c e n t c y l i n d r i c a lp e l l e t s , s a i d p e l l e t s a n d m a t e r i a l b e i n g b o u n d a n d r e t a i n e d i np l a t e f o r m by a s o l i d i ? e d m a t e r i a l , W h e r e i n s a i d s o l i d i ? e dm a t e r i a l and s a i d p l a t e m a t e r i a l a r e e l a s t i c .

While t h i s embodiment h a s been f o u n d t o b e e s p e c i a l l ye f f e c t i v e a g a i n s t h i g h s p e e d a r m o r p i e r c i n g p r o j e c t i l e s o r

1 0

20

25

30

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4 0

45

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6 5

4f r a g m e n t s a s W e l l a s from s o f t nosed p r o j e c t i l e s , i t h a s noWs u r p r i s i n g l y a n d c o u n t e r i n t u i t i v e l y b e e n d i s c o v e r e d t h a tu n e x p e c t e d l y s u p e r i o r m u l t i - h i t c a p a b i l i t y i s a c h i e v e d W i t hmore s p a c e s r a t h e r t h a n l e s s s p a c e s betWeen t h e p e l l e t s .

Thus a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , t h e r e i s noWp r o v i d e d a c o m p o s i t e a r m o r p l a t e f o r a b s o r b i n g a n d d i s s ip a t i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y , a r m o r - p i e r c i n gp r o j e c t i l e s , a s W e l l a s f r o m s o f t - n o s e d p r o j e c t i l e s , s a i d p l a t ec o m p r i s i n g a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f e l l e t s W h i c h a r e bounda n d r e t a i n e d i n p l a t e f o r m by a n e l a s t i c m a t e r i a l , s u b s t a nt i a l l y i n t e r n a l l y W i t h i n s a i d e l a s t i c m a t e r i a l , s u c h t h a t t h ep e l l e t s a r e bound i n a p l u r a l i t y of roWs and columns p r ov i d i n g m u t u a l l a t e r a l s u p p o r t , s a i d p e l l e t s b e i n g made o fc e r a m i c m a t e r i a l , W h e r e i n a m a j o r i t y o f e a c h o f s a i d p e l l e t si s s u bs t a n t i a l l y i n c o n t a c t W i t h a t l e a s t t h r e e a d j a c e n t p e l l e t sand a t l e a s t a m a j o r i t y o f s a i d p e l l e t s a r e s u b s t a n t i a l l yc y l i n d r i c a l i n s h a p e W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l y - c u r v e d e n df a c e , f u r t h e r c h a r a c t e r i z e d i n t h a t s p a c e s formed b e t W e e ns a i d a d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s a r e o n l y p a r t i a l l y ? l l e d W i t ha m a t e r i a l f o r p r e v e n t i n g t h e How o f s o f t m e t a l fromi m p a c t i n g p r o j e c t i l e s t h r o u g h s a i d s p a c e s , s a i d ? o W - p r ev e n t i n g m a t e r i a l b e i n g i n t h e form o f a n i n s e r t Which i s i nc o n t a c t W i t h a t most o n l y one o f t h e s i d e s o f t h r e e a d j a c e n tc y l i n d r i c a l p e l l e t s , o r b e i n g i n t e g r a l l y f o r m e d a s p a r t o f as p e c i a l i n s e r t p e l l e t , s a i d i n s e r t p e l l e t b e i n g i n t h e f o r m o f ac y l i n d e r p r o v i d e d W i t h p r o j e c t i o n s e x t e n d i n g o n l y p a r t i a l l yi n t o t h e s p a c e s formed b e t W e e n t h e s i d e s o f s i x a d j a c e n tc y l i n d r i c a l p e l l e t s , a n d b l o c k i n g a m a j o r c r o s s - s e c t i o n a lp o r t i o n o f s a i d s p a c e s , e a c h o f s a i d p r o j e c t i o n s b e i n g i ns p a c e d - a p a r t r e l a t i o n s h i p t o a t l e a s t o n e o f t h e tWo a d j a c e n tc y l i n d e r s t o W a r d s W h i c h i t p r o j e c t s , s a i d p e l l e t s a n d s a i d? o w - p r e v e n t i n g m a t e r i a l b e i n g b o u n d a n d r e t a i n e d i n p l a t eform by a s o l i d i ? e d m a t e r i a l , W h e r e i n s a i d s o l i d i ? e d mater i a l and s a i d p l a t e a r e e l a s t i c .

I n t h e embodiments W h e r e i n s a i d ? o W - p r e v e n t i n g mater i a l i s i n t h e form of an i n s e r t Which s i n c o n t a c t With t mosto n l y o n e o f t h e s i d e s o f t h r e e a d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s ,s a i d i n s e r t s c a n be ma de o f any s u i t a b le m a t e r i a l . E s p e c i a l l yp r e f e r r e d a r e i n s e r t s ma de from m a t e r i a l s e l e c t e d from t h eg r o u p c o n s i s t i n g o f c e r a m i c m a t e r i a l , o r a n y o t h e r s u i t a b l eb a l l i s t i c s m a t e r i a l such a s hard m e t a l s l i k e s t e e l and t i t an i u m .

I t i s t o be r e a l i z e d t h a t a s t h e d i a m e t e r o f t h e a d j a c e n tc y l i n d r i c a l p e l l e t s i n c r e a s e s , t h e s p a c e b e t W e e n t h e p e l l e t sa l s o i n c r e a s e s and t h e f u n c t i o n o f t h e p r o t r u s i o n s assumesg r e a t e r s i g n i ? c a n c e .

I n e s p ec i al l y p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e nt i o n t h e r e i s p r o v i d e d a c o m p o s i t e a r m o r p l a t e f o r a b s o r b i n ga n d d i s s i p a t i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y , a r m o rp i e r c i n g p r o j e c t i l e s , a s W e l l as f r o m s o f t - n o s e d p r o j e c t i l e s ,s a i d p l a t e c o m p r i s i n g a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f e l l e t s W h i c ha r e bound and r e t a i n e d i n p l a t e form by a n e l a s t i c m a t e r i a l ,s u b s t a n t i a l l y i n t e r n a l l y W i t h i n s a i d e l a s t i c m a t e r i a l , s u c h t h a tt h e p e l l e t s a r e bound i n a p l u r a l i t y of roWs and columnsp r o v i d i n g m u t u a l l a t e r a l s u p p o r t , s a i d p e l l e t s b e i n g made o fc e r a m i c m a t e r i a l , W h e r e i n a m a j o r i t y o f e a c h o f s a i d p e l l e t si s s u bs t a n t i a l l y i n c o n t a c t W i t h a t l e a s t t h r e e a d j a c e n t p e l l e t sand a t l e a s t a m a j o r i t y o f s a i d p e l l e t s a r e s u b s t a n t i a l l yc y l i n d r i c a l i n s h a p e W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l y - c u r v e d e n df a c e , f u r t h e r c h a r a c t e r i z e d i n t h a t s p a c e s formed b e t W e e ns a i d a d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s a r e o n l y p a r t i a l l y ? l l e d W i t ha m a t e r i a l f o r p r e v e n t i n g t h e How o f s o f t m e t a l fromi m p a c t i n g p r o j e c t i l e s t h r o u g h s a i d s p a c e s , s a i d ? o W - p r ev e n t i n g m a t e r i a l b e i n g i n t e g r a l l y f o r m e d a s p a r t o f a s p e c i a li n s e r t p e l l e t , s a i d i n s e r t p e l l e t b e i n g i n t h e f o r m o f a c y l i n d e rp r o v i d e d W i t h p r o j e c t i o n s e x t e n d i n g o n l y p a r t i a l l y i n t o t h es p a c e s f o r m e d b e t W e en t h e s i d e s o f s i x a d j a c e n t c y l i n d r i c a l


12/16

US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B25

p e l l e t s , a n d b l o c k i n g a m a j o r c r o s s - s e c t i o n a l p o r t i o n o f s a i ds p a c e s , e a c h o f s a i d p r o j e c t i o n s b e i n g i n s p a c e d - a p a r t r e l at i o n s h i p t o a t l e a s t o n e o f t h e tWo a d j a c e n t c y l i n d e r s t o W a r d sW h i c h i t p r o j e c t s , s a i d p e l l e t s b e i n g b o u n d a n d r e t a i n e d i np l a t e f o r m by a s o l i d i ? e d m a t e r i a l , W h e r e i n s a i d s o l i d i ? e dm a t e r i a l and s a i d p l a t e a r e e l a s t i c .

I n p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n t h e r e i sp r o v i d e d a c o m p o s i t e armor p l a t e a s de?ned a b o v e , W h e r e i ns a i d p r o j e c t i o n s a r e i n t h e f o r m o f l a t e r a l p r o t r u s i o n s f r o ms u b s t a n t i a l l y v e r t i c a l s u r f a c e s o f s a i d s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r ic a l i n s e r t p e l l e t s a i d p r o t r u s i o n s b e i n g s e p a r a t e d f r o m e a c ho t h e r by c o n v e x l y c ur v e d s u r f a c e a r e a s o f s a i d i n s e r t p e l l e t .

I n p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n t h eh e i g h t o f s a i d p r o j e c t i o n s i s l e s s t h a n t h e h e i g h t o f t h ec y l i n d r i c a l b o d i e s f r o m W h i c h t h e y p r o j e c t .

I n ? r s t embodiments o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n s a i d p r oj e c t i o n s a r e p r o v i d e d W i t h s u b s t a n t i a l l y s e m i - c y l i n d r i c a ls u r f a c e s .

I n o t h e r p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ,s a i d p r o j e c t i o n s a r e s u b s t a n t i a l l y i n t h e f o r m o f o u t W a r d l yt a p e r e d t r i a n g u l a r p r i s m s .

I n y e t o t h e r p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e nt i o n W h e r e i n s a id p r o j e c t i o n s e m e r g e s l a n t i n g l y f r o m s a i dc y l i n d r i c a l p e l l e t , h a v e s u b s t a n t i a l l y s e m i - c i r c u l a r s u r f a c e s ,and end f a c e t h a t merges W i t h a c o n v e x l y c u r v e d end f a c e o fs a i d c y l i n d r i c a l p e l l e t .

I n a p r e f e r r e d a s p e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , t h e r e i sp r o v i d e d an i n s e r t p e l l e t f o r u s e i n a c o m p o s i t e armor p l a t ef o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m h i g hv e l o c i t y , a r m o r - p i e r c i n g p r o j e c t i l e s , a s W e l l a s f r o m s o f tn o s e d p r o j e c t i l e s s a i d i n s e r t p e l l e t b e i n g i n t h e f o r m o f ac y l i n d e r p r o v i d e d W i t h p r o j e c t i o n s i n t h e f o r m o f l a t e r a lp r o t r u s i o n s f r o m s u b s t a n t i a l l y v e r t i c a l s u r f a c e s o f s a i d s u bs t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s e r t p e l l e t s a i d p r o t r u s i o n s b e i n gs e p a r a t e d f r o m e a c h o t h e r by c o n v e x l y c u r v e d s u r f a c e a r e a so f s a i d i n s e r t p e l l e t .

T h e f u n c t i o n o f s a i d p r e f e r r e d i n s e r t p e l l e t h a v i n g l a t e r a lp r o t r u s i o n s o n i t s v e r t i c a l s u r f a c e s i s t o h e l p s t o p , s l o W ,a r r e s t o r o t h e r W i s e d e g r a d e t h e e f f e c t i v e n e s s o f p r o j e c t i l e sWith s m a l l d i a m e t e r s such a s a r e use i n t h e SS10 9 b u l l e t ,Which might i m p a c t i n an a r e a found i n t h e i n t e r s e c t i o nbetWeen 3 c e r a m i c b o d i e s of a c e r a m i c p l a t e , a s d e s c r i b e dh e r e i n b e f o r e . T h i s f u n c t i o n o f t h e i n s e r t p e l l e t h a v i n g l a t e r a lp r o t r u s i o n s o n i t s v e r t i c a l s u r f a c e i n s t o p p i n g , a r r e s t i n g ,s l o W i n g o r o t h er W i s e d e g r a d i n g t h e e f f e c t i v e n e s s o f p r o j e ct i l e s , i s a l s o t o r e d u c e damage t o b a c k i n g la y e r s u s e d W i t hc o m p o s i t e armor p l a t e s i n Which t h e s e i n s e r t p e l l e t s a r ei n c o r p o r a t e d , and a s r e s u l t a l l o W s f o r a r e d u c t i o n i n t h et h i c k n e s s o f t h e b a c k i n g m a t e r i a l .S i m i l a r l y , When d e f e a t i n g a s ta n d a r d l e a d - c o r e p r o j e c t i l e ,s a i d p r e f e r r e d i n s e r t p e l l e t s h a v i n g l a t e r a l p r o t r u s i o n s o nt h e i r v e r t i c a l s u r f a c e s , t h e d a m a g e t o b a c k i n g l a y e r s , i ss i g n i ? c a n t l y r e d u c e d i n c o m p a r i s o n t o a p a n e l W i t h o u t s u c han i n s e r t p e l l e t i n c o r p o r a t e d t h e r e i n , and a s a r e s u l t , as i g n i ? c an t r e d u c t i o n i n t h e t h i c k n e s s , c o s t a n d W e i g h t o f t h eb a c k i n g l a y e r s i s e n a b l e d .

I n a n o t h e r a s p e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , t h e r e i s noWp r o v i d e d an i n s e r t p e l l e t f o r u s e i n a c o m p o s i t e armor p l a t ef o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m h i g hv e l o c i t y , a r m o r - p i e r c i n g p r o j e c t i l e s , a s W e l l a s f r o m s o f tn o s e d p r o j e c t i l e s , s a i d p l a t e b e i n g o f t h e t y p e c o m p r i s i n g as i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f e l l e t s Which a r e bound a n d r e t a i n e di n p l a t e f o r m b y a n e l a s t i c m a t e r i a l , s u b s t a n t i a l l y i n t e r n a l l yW i t h i n s a i d e l a s t i c m a t e r i a l , s u c h t h a t t h e p e l l e t s a r e boundi n a p l u r a l i t y o f roWs and columns p r o v i d i n g m u t u a l l a t e r a ls u p p o r t , s a i d p e l l e t s b e i n g made o f c e r a m i c m a t e r i a l ,W h e r e i n a m a j o r i t y o f e a c h o f s a i d p e l l e t s i s s u b s t a n t i a l l y i n

20

25

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4 0

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6 5

6c o n t a c t W i t h a t l e a s t t h r e e a d j a c e n t p e l l e t s and a t l e a s t am a j o r i t y o f a i d p e l l e t s a r e s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s h a p eW i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l y - c u r v e d e n d f a c e , s a i d i n s e r t p e l l e tb e i n g i n t h e f o r m o f a c y l i n d e r p r o v i d e d W i t h p r o j e c t i o n s i nt h e f o r m o f l a t e r a l p r o t r u s i o n s f r o m s u b s t a n t i a l l y v e r t i c a ls u r f a c e s o f s a i d s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s e r t p e l l e t s a i dp r o t r u s i o n s b e i n g s e p a r a t e d f r o m e a c h o t h e r b y c o n v e x l yc u r v e d s u r f a c e a r e a s o f s a i d i n s e r t p e l l e t .T h e h e i g h t o f t h e l a t e r a l p r o t r u s i o n s a l o n g t h e v e r t i c a ls u r f a c e o f t h e c e r a m i c body f r o m Which t h e y d e p e n d c a n b efrom 10-100% o f t h e v e r t i c a l a x i s . As s t a t e d , u n l i k e t h es t a r - s h a p e d i n s e r t p e l l e t d e s c r i b e d a n d c l a i m e d i n Us. P a t .N o . 6 , 4 0 8 , 7 3 4 , s a i d p r o t r u s i o n s d o n o t c o m p l e t e l y ? l l t h es p a c e f o u n d i n t h e i n t e r s e c t i o n betWeen 3 c e r a m i c b o d i e s ,b u t can f u n c t i o n i n t h e same Wa y i t h o u t t o u c h i n g any o f t h ea d j a c e n t p e l l e t s .

T h u s i n p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ,t h e r e i s p r o v i d e d an i n s e r t p e l l e t a s de?ned above W h e r e i nt h e h e i g h t o f s a i d p r o j e c t i o n s i s l e s s t h a n t h e h e i g h t o f t h ec y l i n d r i c a l b o d y f r o m W h i c h t h e y p r o j e c t .

I n o t h er p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ,t h e r e i s p r o v i d e d a n i n s e r t p e l l e t a s de?ned a b o v e , W h e r e i ns a i d p r o j e c t i o n s a r e p r o v i d e d W i t h s u b s t a n t i a l l y s e m i - c y l i nd r i c a l s u r f a c e s .

I n y e t o t h e r p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e nt i o n , t h e r e i s p r o v i d e d a n i n s e r t p e l l e t a s de?ned a b o v eW h e r e i n s a i d p r o j e c t i o n s a r e s u b s t a n t i a l l y i n t h e form o fo u t W a r d l y t a p e r e d t r i a n g u l a r p r i s m s .

The i n s e r t p e l l e t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n c a n a l s o b e u s e di n c o n j u n c t i o n W i t h t h e c e r a m i c b o d i e s d e s c r i b e d a n dc l a i m e d i n I s r a e l P a t e n t A p p l i c a t i o n 1 5 8 , 2 3 7 W h i c h p e l l e t sa r e de?ned a s b e i n g made o f a c e r a m i c m a t e r i a l and b e i n gc h a r a c t e r i z e d b y a s u b s t a n t i a l l y r e g u l a r g e o m e t r i c c r o s ss e c t i o n a l a r e a , s a i d c r o s s - s e c t i o n a l a r e a b e i n g s u b s t a n t i a l l yp o l y g o n a l W i t h rounded c o r n e r s .

S i m i l a r l y t h e i n s e r t p e l l e t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n c a n b eu s e d i n c o n j u n c t i o n W i t h t h e c e r a m i c p l a t e s a n d p a n e l sd e s c r i b e d a n d c l a i m e d i n I s r a e l P a t e n t A p p l i c a t i o n 1 6 6 , 1 4 7Which p l a t e s a r e de?ned a s h a v i n g a p l u r a l i t y o f c o n v e x l ycurved upper s u r f a c e a r e a s Wherein t h e c u r v a t u r e of 3 ofs u c h c u r v e d s u r f a c e s c o n v e r g e d t o g e t h e r t o f o r m a v a l l e yb o u n d e d o n l y b y s a i d 3 s u r f a c e s .

I n f a c t , t h e i n s e r t p e l l e t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n c a n b eu s e d i n c o n j u n c t i o n W i t h p e l l e t s o f a n y g e o m e t r i c s h a p eWhich When p l a c e d s i d e b y s i d e i n a c o m p o s i t e a r m o r p l a t eh a v e s u b s t a n t i a l l y t h r o u g h - g o i n g s p a c e s a t t h e j u n c t u r e o fv a l l e y c o n t a c t b e t W e e n t h e p e l l e t s .

The term e l a s t i c i t y a s used h e r e i n r e l a t e s t o t h e f a c t t h a tt h e p l a t e s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n a r e b e n t Whena l o a d i s a p p l i e d t h e r e t o hoWever upon r e l e a s e o f s a i d l o a dt h e p l a t e t e n d s t o r e t u r n t o i t s o r i g i n a l s h a p e , o r c l o s e t o i t so r i g i n a l s h a p e .

W h i l e t h e c y l i n d r i c a l p e l l e t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n a r ede?ned a s b e i n g s u b s t a n t i a l l y i n c o n t a c t W i t h a t l e a s t t h r e ea d j a c e n t p e l l e t s , i t i s knoWn h a t a c e r a m i c body W h i c h h a sbeen p r e s s e d , by i t s n a t u r e , h a s a n e x t e r n a l s u r f a c e a r e aWhich i s n o t smooth and h a s l a c k o f c o n s i s t e n c y i n i t sd i a m e t e r a l o n g t h e main a x i s , a n d i t i s b e c a u s e o f t h i s t h a tWhen c a s t i n g t h e p a n e l W i t h t h e s o l i d i ? e d m a t e r i a l , t h ec a s t i n g m a t e r i a l ( s ) ( r e s i n , m o l t e n a l u m i n a , e p o x y , a n d s o o n )s e e p s i n t o s p a c e s b e t W e e n t h e c e r a m i c b o d i e s ( f o r i n s t a n c e ,c y l i n d e r s a n d s p h e r e s a n d s o o n ) , i n c l u d i n g t h e v e r y s m a l ls p a c e s found betWeen t h e W a l l s of tWo o r more a d j o i n i n gc y l i n d e r s , f o r m i n g a n a t u r a l r e t a i n i n g s u b s t a n c e i n Which h eceramic bodies a r e con?ned. Thus even When t h e ceramicb o d i e s a r e c l o s e l y p a c k e d , t h e c a s t i n g m a t e r i a l W i l l a t l e a s tp a r t i a l l y p e n e t r a t e betWeen t h e m . T h i s i s d u e t o t h e f a c t t h a t


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US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B27

d u r i n g t h e p r e s s i n g p r o c e s s , t h e c e r a m i c m a t e r i a l i s comp a c t e d in t h e d i e a n d When t h e m a t e r i a l i s r e l e a s e d f r o m t h ed i e t h e m a t e r i a l h a s a t e n d e n c y t o t r y and s p r i n g back t o al e s s c o m p a c t f o r m . T h i s g e n e r a l l y o c c u r s i n t h e t o p p a r t o ft h e m a t e r i a l s o p r e s s e d , Which i s t h e ? r s t p a r t o f t h e bodyr e l e a s e d from t h e d i e . T h u s , i n t h i s c a s e , t h e r e W i l l be a s m a l ld i f f e r e n c e i n t h e d i a m e t e r o f t h e body a l o n g t h e v e r t i c a l a x i s .S e c o n d l y , i t i s W e l l knoWn h a t d u r i n g t h e p r e s s i n g p r o c e s st h e r e a r e sometimes d i f f e r e n c e s i n d e n s i ? c a t i o n of t h epoWder i n d i f f e r e n t a r e a s o f t h e c e r a m i c b o d y . When i n t e ri n g t h e c e r a m i c b o d y , t h e se s m a l l d i f f e r e n c e s W i l l c a u s e t h ebody o s h r i n k i n a c c o r d a n c e W i t h t h e d i f f e r e n t c o m p r e s s i o n sf o u n d i n v a r i o u s a r e a s o f t h e b o d y , r e s u l t i n g i n a n o t h e rr e a s o n f o r a s m a l l l a c k o f homogeneity i n t h e d i a m e t e r a l o n gt h e v e r t i c a l a x i s o f t h e b o d y . Thus t h e r e i s r a r e l y a s i t u a t i o ni n Which one c e r a m i c body s p e r f e c t l y i n d i r e c t c o n t a c t W i t ha s e c o n d c e r a m i c body i n t h e p a n e l , r a t h e r , t h e c a s t i n gm a t e r i a l W i l l s e e p betWeen t h e tWo b o d i e s , a t l e a s t p a r t i a l l ye n c a s i n g e a c h o f s a i d b o d i e s a n d t h e t e r m s u b s t a n t i a l l y i nc o n t a c t i s i n t e n d e d t o a l s o d e n o t e t h i s p o s s i b i l i t y .

F u r t h e r m o r e , When t h e c a s t i n g m a t e r i a l o f t h e p l a t e i s al i q u e ? e d s o l i d m a t e r i a l , i f one Were t o x - r a y t h e p a n e l , oneWould s e e t h a t t h e p a n e l shoWs a honey-combed s h a p e dc a s t i n g , W h i c h a t l e a s t p a r t i a l l y e n c l o s e s t h e c e r a m i c b o d i e s .S i n c e t h i s i s t h e c a s e , i t i s p o s s i b l e a l s o t o ? r s t c a s t s u c h ap a r t i a l h o n e y - c o m b - l i k e s h a p e a n d t h e n t o p l a c e t h e s p e c i a li n s e r t p e l l e t s a n d t h e o t h e r e l l e t s i n t h e p r o p e r c o n ? g u r a t i o nt h e r e i n a s s e e n With r e f e r e n c e to appended FIGS. 6 and 7 .

The armor p l a t e s d e s c r i b e d i n EP-A-0843149 and European P a t e n t A p p l i c a t i o n 983017690 a r e made s i n g c e r a m i cp e l l e t s made s u b s t a n t i a l l y e n t i r e l y o f a l u m i n u m o x i d e . I nWO-A-9815796 t h e c e r a m i c b o d i e s a r e o f s u b s t a n t i a l l yc y l i n d r i c a l s h a p e h a v i n g a t l e a s t o n e c o n v e x l y - c u r v e d e n df a c e , and a r e p r e f e r a b l y made o f aluminum o x i d e .

I n W0 9 / 60327 i t Was d e s c r i b e d t h a t t h e improvedp r o p e r t i e s o f t h e p l a t e s d e s c r i b e d i n t h e e a r l i e r p a t e n ta p p l i c a t i o n s of t h i s s e r i e s i s a s m u c h a f u n c t i o n of t h ec o n ? g u r a t i o n o f t h e p e l l e t s , W h i c h a r e o f r e g u l a r g e o m e t r i cform W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l y - c u r v e d end f a c e ( f o re x a m p l e , t h e p e l l e t s m a y b e s p h e r i c a l o r o v o i d a l , o r o fr e g u l a r g e o m e t r i c c r o s s - s e c t i o n , s u c h a s h e x a g o n a l , W i t h a tl e a s t o n e c o n v e x l y - c u r v e d e n d f a c e ) , s a i d p a n e l s a n d t h e i ra r r a n g e m e n t a s a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f p e l l e t s bound by a ne l a s t i c s o l i d i ? e d m a t e r i a l , W h e r e i n e a c h o f a m a j o r i t y o f s a i dp e l l e t s i s i n d i r e c t c o n t a c t W i t h a t l e a s t f o u r a d j a c e n t p e l l e t sand s a i d c u r v e d end f a c e o f e a c h p e l l e t i s o r i e n t e d t os u b s t a n t i a l l y f a c e i n t h e d i r e c t i o n o f a n o u te r i m p a c t - r e c e i vi n g m a j o r s u r f a c e o f t h e p l a t e . As a r e s u l t , s a i d s p e c i ? c a t i o nt e a c h e s t h t c o m p o s i t e a r m o r p l a t e s s u p e r i o r t o t h o s e v i la b l e i n t h e p r i o r a r t c a n b e m a n u f a c t u r e d u s i n g p e l l e t s madeo f s i n t e r e d r e f r a c t o r y m a t e r i a l s o r c e r a m i c m a t e r i a l s h a v i n ga s p e c i ? c g r a v i t y beloW t h a t o f aluminum o x i d e , e . g . , b o r o nc a r b i d e W i t h a s p e c i ? c g r a v i t y o f 2 . 4 5 , s i l i c o n c a r b i d e W i t ha s p e c i ? c g r a v i t y o f 3 . 2 a n d s i l i c o n aluminum o x y n i t r i d eW i t h a s p e c i ? c g r a v i t y o f a b o u t 3 . 2 .

T h u s , i t Was d e s c r i b e d i n s a i d p u b l i c a t i o n t h a t s i n t e r e do x i d e s , n i t r i d e s , c a r b i d e s a n d b o r i d e s o f m a g n e s i u m , Z i r c on i u m , t u n g s t e n , molybdenum, t i t a n i u m a n d s i l i c a c a n b eu s e d . E s p e c i a l l y p r e f e r r e d f o r u s e i n s a i d p u b l i c a t i o n a n da l s o f o r u s e i n t h e c e r a m i c i n s e r t b o d i e s o f t h e p r e s e n ti n v e n t i o n , i s a c e r a m i c m a t e r i a l s e l e c t e d from t h e g r o u pc o n s i s t i n g o f i n t e r e d o x i d e , n i t r i d e s , c a r b i d e s a n d b o r i d e s o fa l u m i n a , m a g n e s i u m , Z i r c o n i u m , t u n g s t e n , m o l y b d e n u m ,t i t a n i u m a n d s i l i c a a l t h o u g h a n y s u i t a b l e o r neWly d i s c o ve r e d c e r a m i c m a t e r i a l c a n b e u s e d f o r f o r m i n g t h e i n s e r t s andi n s e r t p e l l e t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .

20

25

30

35

4 0

45

50

55

60

6 5

8A l l o f t h e s e f e a t u r e s a r e i n c o r p o r a t e d h e r e i n a s p r e f e r r e d

embodiments o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .More p a r t i c u l a r l y , t h e p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o a

c e r a m i c b o d y a s d e ? n e d f o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n gk i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y a r m o r p i e r c i n g p r o j e c t i l e s ,Wherein s a i d body i s m ade o f a m a t e r i a l s e l e c t e d from t h eg r o u p c o n s i s t i n g o f a l u m i n a , b o r o n c a r b i d e , b o r o n n i t r i d e ,t i t a n i u m d i b o r i d e , s i l i c o n c a r b i d e , s i l i c o n o x i d e , s i l i c o nn i t r i d e , m a g n e s i u m o x i d e , s i l i c o n a l u m i n u m o x y n i t r i d e a n dm i x t u r e s t h e r e o f .

I n p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n s a i dp e l l e t s e a c h h a v e a m a j o r a x i s a n d s a i d p e l l e t s a r e a r r a n g e dW i t h t h e i r m a j o r a x e s s u b s t a n t i a l l y p a r a l l e l t o e a c h o t h e r a n do r i e n t e d s u b s t a n t i a l l y p e r p e n d i c u l a r l y r e l a t i v e t o s a i d o u t e ri m p a c t - r e c e i v i n g m a j o r s u r f a c e o f s a i d p a n e l .

T h u s , i n p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o nt h e r e i s p r o v i d e d a c o m p o s i t e armor p l a t e a s h e r e i n d e ? n e d ,W h e r e i n a m a j o r i t y o f s a i d p e l l e t s have t l e a s t o n e c o n v e x l yc u r v e d end a c e o r i e n t e d t o s u b s t a n t i a l l y f a c e i n t h e d i r e c t i o no f a n o u t e r i m p a c t r e c e i v i n g m a j o r s u r f a c e o f s a i d p l a t e .

The s o l i d i ? e d m a t e r i a l can b e any s u i t a b l e m a t e r i a l , s u c ha s a l u m i n u m , a t h e r m o p l a s t i c polymer s u c h a s p o l y c a r b o na t e , o r a thermoset p l a s t i c such a s epoxy o r p o l y u r e t h a n e .When a l u m i n u m i s used a s s a id s o l i d i ? e d m a t e r i a l anx - r a y o f t h e p l a t e shoWs t h e f o r m a t i o n o f a honeycombs t r u c t u r e a r o u n d t h e p e l l e t s .

I n French P a t en t 2 , 7 1 1 , 7 8 2 , t h e r e i s d e s c r i b e d a s t e e lp a n e l r e i n f o r c e d W i t h c e r a m i c m a t e r i a l s ; h o W e v e r s a i d p a n e ld o e s n o t h a v e t h e a b i l i t y t o d e ? e c t a r m o r - p i e r c i n g p r o j e c t i l e su n l e s s a t h i c k n e s s of a b o u t 8 - 9 mm f s t e e l i s u s e d , Whicha d d s u n d e s i r a b l e e x c e s s i v e W e i g h t t o t h e p a n e l a n d f u r t h e rb a c k i n g i s a l s o n e c e s s a r y t h e r e b y f u r t h e r i n c r e a s i n g t h eW e i g h t t h e r e o f .

The c o m p o s i t e a r m o r p la t e a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n can be used i n c o n j u n c t i o n With and a s an a d d i t i o nt o t h e s t a n d a r d s t e e l p l a t e s p r o v i d e d on armored v e h i c l e s o ra s add on armor f o r armored v e h i c l e s having a l u mi n u m ort i t a n i u m c o n t a i n i n g r i g i d s u r f a c e s , a s W e l l a s i n c o n j u n c t i o nWith t h e l a m i n a t e d armor d e s c r i b e d and claimed i n U S . P a t .N o . 6 , 4 9 7 , 9 6 6 t h e t e a c h i n g s o f Which a r e i n c o r p o r a t e dh e r e i n b y r e f e r e n c e .

A c c o r d i n g t o a f u r t h e r a s p e c t o f t h e i n v e n t i o n , t h e r e i sp r o v i d e d a m u l t i - l a y e r e d a r m o r p a n e l , c o m p r i s i n g a n o u t e r ,i m p a c t - r e c e i v i n g l a y e r f o r m e d by a c o m p o s i t e a r m o r p l a t e a sh e r e i n b e f o r e de?ned f o r d e f o r m i n g a n d s h a t t e r i n g a ni m p a c t i n g h i g h v e l o c i t y p r o j e c t i l e ; a n d a n i n n e r l a y e r a d j ac e n t t o s a i d o u t e r l a y er a n d , c o m p r i s i n g a b a l l i s t i c m a t e r i a lf o r a b s o r b i n g t h e r e m a i n i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m s a i d f r a gm e n t s . S a i d b a l l i s t i c m a t e r i a l W i l l be c h o s e n a c c o r d i n g t oc o s t and Weight c o n s i d e r a t i o n s and can be ma de of anys u i t a b l e m a t e r i a l s u c h a s D y n e e m a , K e v l a r , a l u m i n u m , s t e e l ,t i t a n i u m , o r S 2 .As d e s c r i b e d , e . g . , i n US. P a t . N o . 5 , 3 6 1 , 6 7 8 , c o m p o s i t earmor p l a t e c o m p r i s i n g a mass o f s p h e r i c a l c e r a m i c b a l l sd i s t r i b u t e d i n a n aluminum l l o y m a t r i x i s knoWn n t h e p r i o ra r t . H o W e v e r , s u c h p r i o r a r t c o m p o s i t e a r m o r p l a t e s u f f e r sfrom one o r mor e s e r i o u s d i s a d v a n t a g e s , making i t d i ? i c u l tt o m a n u f a c t u r e and e s s t h a n e n t i r e l y s u i t a b l e f o r t h e p u r p o s eo f d e f e a t i n g m e t a l p r o j e c t i l e s . More p a r t i c u l a r l y , i n t h earmor p l a t e d e s c r i b e d i n s a i d p a t e n t , t h e c e r a m i c b a l l s a r ec o a t ed W i t h a b i n d e r m a t e r i a l c o n t a i n i n g c e r a m i c p a r t i c l e s ,t h e c o a t i n g h a v i n g a t h i c k n e s s o f betWeen 0 . 7 6 and 1 . 5 mma n d b e in g p r o v i d e d t o h e l p p r o t e c t t h e c e r a m i c c o r e s f r o mdamage d u e t o t h e r m a l s h o c k When p o u r i n g t h e m o l t e nm a t r i x m a t e r i a l d u r i n g m a n u f a c t u r e o f t h e p l a t e . H o W e v e r ,t h e c o a t i n g s e r v e s t o s e p a r a t e t h e h a r d e r c e r a m i c c o r e s of h eb a l l s from e a c h o t h e r , and i l l a c t t o dampen t h e mo ment o f


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US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B29

e n e r g y Which i s t r a n s f e r r e d and hence s h a r e d between t h eb a l l s i n response t o an impact from a b u l l e t o r o t h e rp r o j e c t i l e . B e c a u s e o f t h i s a n d a l s o b e c a u s e t h e m a t e r i a l o ft h e c o a t i n g i s i n h e r e n t l y l e s s h a r d t h a n t h a t o f t h e c e r a m i cc o r e s , t h e s t o p p i n g poWer o f a p l a t e c o n s t r u c t e d a s d e s c r i b e di n s a i d p a t e n t i s n o t a s g o o d , W e i g h t f o r W e i g h t , a s t h a t o f ap l a t e i n a c c o r d a n c e W i t h t h e p r e s e n t i n v e n t i on .

U . S . P a t . No. 3 , 7 0 5 , 5 5 8 d i s c l o s e s a l i g h t W e i g h t armorp l a t e c o m p r i s i n g a l a y e r o f c e r a m i c b a l l s . The c e r a m i c b a l l sa r e i n c o n t a c t W i t h each o t h e r and l e a v e s m a l l g a p s f o r e n t r yof molten m e t a l . I n one emb odiment, t h e ceramic b a l l s a r eencased i n a s t a i n l e s s s t e e l W i r e s c r e e n ; and i n a n o t h e re m b o d i m e n t , t h e c o m p o s i t e a r m o r i s m a n u f a c t u r e d b ya d h e r i n g n i c k e l - c o a t e d a l u m i n a s p h e r e s t o a n aluminuma llo y p l a t e b y means o f a p o l y s u l ? d e a d h e s i v e . A o m p o s i t earmor p l a t e a s d e s c r i b e d i n t h i s p a t e n t i s d i f ? c u l t t o m a n uf a c t u r e b e c a u s e t h e c e r a m i c s p h e r e s m a y b e damaged b yt h e r m a l s h o c k a r i s i n g from m o l t e n m e t a l c o n t a c t . Thec e r a m i c s p h e r e s a r e a l s o s o m e t i m e s d i s p l a c e d d u r i n g c a s t i n go f m o l t e n m e t a l i n t o i n t e r s t i c e s b e t W e e n t h e s p h e r e s .

I n o r d e r to minimiZe s u c h d i s p l a c e m e n t , U . S . P a t . N o s .4 , 5 3 4 , 2 6 6 and 4 , 9 4 5 , 8 1 4 p r o p o s e a netWork o f i n t e r l i n k e dm e t a l s h e l l s t o e n c a s e c e r a m i c i n s e r t s d u r i n g c a s t i n g o fmolten m e t a l . A f t e r t h e m e t a l s o l i d i ? e s , t h e m e t a l s h e l l s a r ei n c o r p o r a t e d i n t o t h e c o m p o s i t e a r m o r . I t h a s b e e n d e t e rm i n e d , h o W e v e r , t h a t s u c h a netWork o f i n t e r l i n k e d m e t a ls h e l l s s u b s t a n t i a l l y i n c r e a s e s t h e o v e r a l l W e i g h t o f t h ea r m o r e d p a n e l a n d d e c r e a s e s t h e s t o p p i n g poWer h e r e o f .

I t i s f u r t h e r t o be n o t e d t h a t U . S . P a t . No. 3 , 7 0 5 , 5 5 8s u g g e s t s and t e a c h e s an a r r a y o f c e r a m i c b a l l s d i s p o s e d i nc o n t a c t i n g p y r a m i d a l r e l a t i o n s h i p , W h i c h a r r a n g e m e n t a l s os u b s t a n t i a l l y i n c r e a s e s t h e o v e r a l l W e i g h t o f t h e a r m o r e dp a n e l and d e c r e a s e s t h e s t o p p i n g poWer t h e r e o f , d u e t o ab i l l i a r d - l i k e e f f e c t upon i m p a c t .As i l l b e r e a l i Z e d , When p r e p a r i n g t h e c o m p o s i t e a r m o rp l a t e o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , s a i d p e l l e t s d o n o t n e c e s s a r i l yh a v e t o b e c o m p l e t e l y c o v e r e d on b o t h s i d e s by s a i d s o l i d i?ed m a t e r i a l , and t h e t e r m i n t e r n a l l a y e r a s u s e d h e r e i n i si n t e n d e d t o d e n o t e t h a t t h e p e l l e t s a r e e i t h e r c o m p l e t e l y o ra l m o s t c o m p l e t e l y c o v e r e d b y s a i d s o l i d i ? e d m a t e r i a l ,Wherein o u t e r f a c e s u r f a c e s o f t h e p l a t e a r e formed from t h es o l i d i ? e d m a t e r i a l , t h e p la t e h a v i n g a n o u t e r i m p a c t r e c e i vi n g f a c e , a t W h i c h f a c e e a c h p e l l e t i s e i t h e r c o v e r e d b y t h es o l i d i ? e d m a t e r i a l , t o u c h e s s a i d s o l i d i ? e d m a t e r i a l Whichf o r m s s u r f a c e s o f s a i d o u t e r i m p a c t r e c e i v i n g f a c e o r , n o tb e i n g c o m p l e t e l y c o v e r e d b y s a i d s o l i d i ? e d m a t e r i a l W h i c hc o n s t i t u t e s s u r f a c e s o f s a i d o u t e r i m p a c t r e c e i v i n g f a c e ,b u l g e s t h e r e f r o m , t h e s o l i d i ? e d m a t e r i a l a n d h e n c e t h e p l a t eb e i n g e l a s t i c .

I n Us. S e r . No. 09/924745 t h e r e i s d e s c r i b e d and c l a i m e da c o m p o s i t e a r m o r p l a t e f o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n gk i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y p r o j e c t i l e s , s a i d p l a t ec o m p r i s i n g a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f p e l l e t s Which a r ed i r e c t l y bound a n d r e t a i n e d i n p l a t e f o r m by a s o l i d i ? e dm a t e r i a l s u c h t h a t t h e p e l l e t s a r e bound i n a p l u r a l i t y o fa d j a c e n t r o W s , s a i d p e l l e t s h a v i n g a s p e c i ? c g r a v i t y o f a tl e a s t 2 and b e i n g m ade o f a m a t e r i a l s e l e c t e d from t h e g r o u pc o n s i s t i n g o f l a s s , s i n t e r e d r e f r a c t o r y m a t e r i a l a n d c e r a m i cm a t e r i a l , t h e m a j o r i t y o f t h e p e l l e t s e a c h h a v i n g a t l e a s t o n ea x i s o f a t l e a s t 3 mm e n g t h a n d b e i n g bound by s a i ds o l i d i ? e d m a t e r i a l i n s a i d s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f a d j a c e n troWs s u c h t h a t e a c h o f a m a j o r i t y o f s a i d p e l l e t s i s i n d i r e c tc o n t a c t W i t h s i x a d j a c e n t p e l l e t s i n t h e same l a y e r t o p r o v i d em u t u a l l a t e r a l c o n ? n e m e n t t h e r e b e t W e e n , s a i d p e l l e t s e a c hh a v i n g a s u b s t a n t i a l l y r e g u l a r g e o m e t r i c f o r m , W h e r e i n s a i ds o l i d i ? e d m a t e r i a l a n d s a i d p l a t e a r e e l a s t i c , c h a r a c t e r i z e d i nt h a t a c h a n n e l i s p r o v i d e d i n e a c h o f a p l u r a l i t y o f s a i d

20

25

30

35

4 0

45

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6 5

1 0p e l l e t s , s u b s t a n t i a l l y o p p o s i t e t o a n o u t e r i m p a c t - r e c e i v i n gm a j o r s u r f a c e o f s a i d p l a t e , t h er e b y r e d u c i n g t h e W e i g h t p e ra r e a o f e a c h o f s a i d p e l l e t s .

I n p r e f e r r e d embodiments d e s c r i b e d t h e r e i n e a c h o f s a i dc h a n n e l s o c c u p i e s a volume o f up t o 25% i t h i n i t s r e s p e ct i v e p e l l e t .

S a i d c h a n n e l s c a n be b o r e d i n t o preformed p e l l e t s o r t h ep e l l e t s t h e m s e l v e s c a n b e p r e s s e d W i t h s a i d c h a n n e l a l r e a d yi n c o r p o r a t e d t h e r e i n .

The t e a c h i n g s o f s a i d s p e c i ? c a t i o n a r e a l s o i n c o r p o r a t e dh e r e i n b y r e f e r e n c e .

T h u s , i n p r e f e r r e d e m b o d i m e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o na c h a n n e l i s p r o v i d e d i n t h e p e l l e t s o f t h e armor o f t h ep r e s e n t i n v e n t i o n t o f u r t h e r r e d u c e t h e W e i g h t p e r a r e at h e r e o f a n d p r e f e r a b l y s a i d c h a n n e l o c c u p i e s a volume o f u pt o 25% o f s a i d b o d y .

I n a c c o r d a n c e W i t h t h e p r e s e n t i n v e n t i o n s a i d c h a n n e l s a r ep r e f e r a b l y o f a s h a p e s e l e c t e d f r o m t h e g r o u p c o n s i s t i n g o fc y l i n d r i c a l , p y r a m i d a l , h e m i s p h e r i c a l a n d q u a d r a t i c , h e xa g o n a l p r i s m a n d c o m b i n a t i o n s t h e r e o f .

As s knoWn, t h e r e e x i s t s a b a l l i s t i c e f f e c t knoWn n t h e a r ti n Which a p r o j e c t i l e s t r i k i n g a c y l i n d e r a t an a n g l e h a s at e n d e n c y t o move t h i s c y l i n d e r o u t o f a l i g n m e n t c a u s i n g at h e o r e t i c a l p o s s i b i l i t y t h a t a second s h o t Would have mor ep e n e t r a t i o n e f f e c t on a p a n e l .

As W i l l b e r e a l i Z e d , s i n c e m a t e r i a l i s removed from t h ep e l l e t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n t h e i r W e i g h t i s d e c r e a s e d , a si s t h e o v e r a l l W e i g h t o f t h e e n t i r e c o m p o s i t e a r m o r p l a t ef r o m Which t h e y a r e f o r m e d , t h er e b y p r o v i d i n g t h e u n e xp e c t e d i m p r o v e m e n t o f r e d u c e d W e i g h t o f p r o t e c t i v e a r m o rp a n e l s W i t h o u t l o s s o f s t o p p i n g p o W e r .

The i n v e n t i o n W i l l noW be d e s c r i b e d i n c o n n e c t i o n W i t hc e r t a i n p r e f e r r e d embodiments W i t h r e f e r e n c e t o t h e f o l l o Wi n g i l l u s t r a t i v e ? g u r e s s o t h a t i t m a y b e more f u l l y u n d e rs t o o d .

With r e f e r e n c e noW t o t h e ? g u r e s i n d e t a i l , i t i s s t r e s s e dt h a t t h e p a r t i c u l a r s shoWn a r e by Way o f e x a m p l e a n d f o rp u r p o s e s o f i l l u s t r a t i v e d i s c u s s i o n o f t h e p r e f e r r e d embodim e n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n o n l y , a n d a r e p r e s e n t e d i n t h ec a u s e of r o v i d i n g What s b e l i e v e d t o be t h e most s e f u l andr e a d i l y u n d e r s t o o d d e s c r i p t i o n o f t h e p r i n c i p l e s a n d c o n c e pt u a l a s p e c t s o f t h e i n v e n t i o n . I n t h i s r e g a r d , no a t t e m p t i sm ade t o shoW s t r u c t u r a l d e t a i l s of t h e i n v e n t i o n i n mored e t a i l t h a n i s n e c e s s a r y f o r a f u n d a m e n t a l u n d e r s t a n d i n g o ft h e i n v e n t i o n , t h e d e s c r i p t i o n t a k e n W i t h t h e d r a W i n g s m aki n g a p p a r e n t t o t h o s e s k i l l e d i n t h e a r t hoW t h e s e v e r a l f o r m so f t h e i n v e n t i o n m a y b e embodied i n p r a c t i c e .

I n t h e d r a W i n g s :F I G . 1 i s a p e r s p e c t i v e vieW o f a ? r s t p r e f e r r e d p e l l e t

a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ;F I G . 2 i s a p e r s p e c t i v e vieW o f a s e c o n d p r e f e r r e d p e l l e t

a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ;F I G . 3 i s a p e r s p e c t i v e vieW o f a t h i r d p r e f e r r e d p e l l e ta c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ;F I G . 4 i s a p r e s e n t a t i o n o f 4 p h o t o g r a p h s o f a p l a t e

p r e p a r e d a c c o r d i n g t o Us . P a t . N o . 6 , 4 0 8 , 7 3 4 , t h a t Wass u b m i t t e d t o a b a l l i s t i c r e s i s t a n c e t e s t , t h e ? r s t p h o t o g r a p hb e i n g b e f o r e s h o o t i n g a n d t h e o t h e r t h r e e p h o t o g r a p h s b e i n ga f t e r s h o o t i n g ;

F I G . 5 i s a p r e s e n t a t i o n o f tWo p h o t o g r a p h s o f a p l a t ep r e p a r e d a cc o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n W h e r e i n i n t h e? r s t p h o t o g r a p h t h e i n s e r t p e l l e t i s r a i s e d t o shoW i t sc o n ? g u r a t i o n , a n d i n t h e s e c o n d p h o t o g r a p h t h e r e i s s e e n t h ed i s t r i b u t i o n o f t h e i n s e r t p e l l e t s i n c o m b i n a t i o n W i t h c y l i nd r i c a l p e l l e t s i n a p l a t e t h a t Was s u b m i t t e d to a b a l l i s t i cr e s i s t a n c e t e s t ;


15/16

US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B21 1

F I G . 6 i s a t o p vieW of a segment o f a honeycomb-likes t r u c t u r e p r e f o r m e d f o r t h e i n s e r t i o n o f s u b s t a n t i a l l y c yl i nd r i c a l p e l l e t s a n d i n s e r t p e l l e t s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n t h e r e i n ; a n d

F I G . 7 i s a t o p vieW o f a segment o f t h e honeycomb-likes t r u c t u r e o f F I G . 6 W i t h s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l p e l l e t s a n di n s e r t p e l l e t s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i n s e r t e dt h e r e i n .

R e f e r r i n g t o FIG. 1 t h e r e i s s e e n a p e r s p e c t i v e vieW of ap r e f e r r e d i n s e r t p e l l e t 2 a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o nh a v i n g a s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l b o d y 4 a n d t W o c o n v e x l yc u r v e d end f a c e s 6 and 8 . As can be s e e n , s a i d c y l i n d r i c a lb o d y 4 i s p r o v i d e d W i t h a p l u r a l i t y o f p r o j e c t i o n s 1 0 W h i c ha r e i n t h e form o f l a t e r a l p r o t r u s i o n s 1 0 from s u b s t a n t i a l l yv e r t i c a l s u r f a c e s 1 2 o f s a i d s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s e r tp e l l e t 2 s a i d p r o t r u s i o n s 1 0 b e i n g s e p a r a t e d f r o m e a c h o t h e rby c o n v e x l y c u r v e d s u r f a c e a r e a s 1 4 o f s a i d i n s e r t p e l l e t 2 .As W i l l b e n o t e d t h e h e i g h t H f s a i d p r o t r u s i o n s 1 0 i s l e s st h a n t h e h e i g h t h o f t h e c y l i n d r i c a l b o d i e s f r o m W h i c h t h e yp r o j e c t .

I n t h i s e m b o d i m e n t , s a i d p r o j e c t i o n s 1 0 a r e p r o v i d e d W i t hs u b s t a n t i a l l y s e m i - c y l i n d r i c a l s u r f a c e s 1 6 a n d p r e f e r a b l yb o t h t h e u p p e r 1 8 and l o W e r 2 0 f a c e s o f s a i d p r o t r u s i o n s 1 0are beveled.

R e f e r r i n g t o FIG. 2 t h e r e i s s e e n a p e r s p e c t i v e vieW of af u r t h e r p r e f e r r e d p e l l e t 2 2 a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o nh a v i n g a s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l b o d y 2 4 a n d t W o c o n v e x l yc u r v e d end f a c e s 26 and 2 8 . As can be s e e n , s a i d c y l i n d r i c a lb o d y 2 4 i s p r o v i d e d W i t h a p l u r a l i t y o f p r o j e c t i o n s 3 0 W h i c ha r e i n t h e form o f l a t e r a l p r o t r u s i o n s 3 0 from s u b s t a n t i a l l yv e r t i c a l s u r f a c e s 3 2 o f s a i d s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s e r tp e l l e t 2 2 s a i d p r o t r u s i o n s 3 0 b e i n g s e p a r a t e d f r o m e a c h o t h e rby c o n v e x l y c ur v e d s u r f a c e a r e a s 3 4 o f s a i d i n s e r t p e l l e t 2 2 .As W i l l b e n o t e d t h e h e i g h t H f s a i d p r o t r u s i o n s 3 0 i s l e s st h a n t h e h e i g h t h o f t h e c y l i n d r i c a l b o d i e s f r o m W h i c h t h e yp r o j e c t .

I n t h i s e m b o d i m e n t , s a i d p r o t r u s i o n s 3 0 e m e r g e s l a n t i n g l yf r o m s a i d c y l i n d r i c a l p e l l e t 2 2 , h a v e s u b s t a n t i a l l y s e m ic i r c u l a r s u r f a c e s 3 6 , and an end f a c e 38 t h a t merges With ac o n v e x l y c u r v e d e n d f a c e 2 6 o f s a i d c y l i n d r i c a l p e l l e t 2 2 .The p r o t r u s i o n s 30 have a b a s e 40 o f d i m i n i s h i n g c r o s ss e c t i o n t h a t m e r g e s i n t o v e r t i c a l s u r f a c e s 3 2 o f s a i d p e l l e t 2 2 .

R e f e r r i n g t o FIG. 3 t h e r e i s s e e n a p e r s p e c t i v e vieW of af u r t h e r p r e f e r r e d p e l l e t 4 2 a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o nh a v i n g a s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l b o d y 4 4 a n d t W o c o n v e x l yc u r v e d end f a c e s 46 and 4 8 . As can be s e e n , s a i d c y l i n d r i c a lb o d y 4 4 i s p r o v i d e d W i t h a p l u r a l i t y o f p r o j e c t i o n s 5 0 W h i c ha r e i n t h e form o f l a t e r a l p r o t r u s i o n s 5 0 from s u b s t a n t i a l l yv e r t i c a l s u r f a c e s 5 2 o f s a i d s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r i c a l i n s e r tp e l l e t 4 2 s a i d p r o t r u s i o n s 5 0 b e i n g s e p a r a t e d f r o m e a c h o t h e rby c o n v e x l y c ur v e d s u r f a c e a r e a s 5 4 o f s a i d i n s e r t p e l l e t 4 2 .As W i l l b e n o t e d t h e h e i g h t H f s a i d p r o t r u s i o n s 5 0 i s l e s st h a n t h e h e i g h t h o f t h e c y l i n d r i c a l b o d i e s f r o m W h i c h t h e yp r o j e c t .

I n t h i s e m b o d i m e n t , s a i d p r o j e c t i o n s 5 0 a r e s u b s t a n t i a l l yi n the f o r m o f o u t W a r d l y t a p e r e d t r i a n g u l a r p r i s m s 5 6 W i t ha b e v e l e d end f a c e s 5 8 and 6 0 r e s p e c t i v e l y merging i n t o ana d j a c e n t c o n v e x l y c u r v e d e n d f a c e 4 6 a n d 4 8 o f s a i dc y l i n d r i c a l p e l l e t 4 2 .

R e f e r r i n g to F I G . 4 a , t h e r e i s s e e n a ? r s t p i c t u r e o f a p a n e l6 1 a c c o r d i n g t o Us. P a t . N o . 6 , 4 0 8 , 7 3 4 , h a v i n g s p e c i a li n t e r s t i c e s - ? l l i n g p e l l e t s 6 2 i n t h e form o f a s i x - s i d e d s t a rWith concave s i d e s , complimentary t o t h e convex c u r v a t u r eo f h e s i d e s o f a d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s 6 4 , b e f o r e b e i n gs u b j e c t e d t o a b a l l i s t i c r e s i s t a n c e t e s t .

20

25

30

35

4 0

45

50

55

60

6 5

1 2The s e c o n d p i c t u r e 4 b s h o W s t h e p a n e l 6 1 a f t e r b a l l i s t i c

t e s t i n g a n d t h e t h i r d a n d f o u r t h p i c t u r e s 4 0 a n d 4d r e s p e ct i v e l y a r e e n l a r g e d p i c t u r e s o f s a i d p a n e l 6 1 a f t e r b a l l i s t i ct e s t i n g .T h i s p a n e l Was hand c a r r i e d f o r b a l l i s t i c t e s t i n g to HP.

W h i t e L a b o r a t o r y , I n c . , W h i c h i s r e c o g n i z e d a s t h e l e a d i n gb a l l i s t i c t e s t i n g l a b o r a t o r y i n t h e Us.The a l l i s t i c r e s i s t a n c e t e s t r e p o r t o f s a i d p a n e l i s shoWni n F I G . 8 .

As W i l l b e n o t e d , o n l y 1 o u t o f 7 p r o j e c t i l e s p e n e t r a t e ds a i d p l a t e , W h i c h e v i d e n c e d e x c e l l e nt m u l t i - h i t c a p a b i l i t y .N e v e r t h e l e s s , a n e x a m i n a t i o n o f t h e e n l a r g e d t h i r d a n df o u r t h p h o t o g r a p h s o f F I G . 4 shoW h a t p e l l e t s a d j a c e n t a n de v e n removed f r o m t h e p o i n t o f p r o j e c t i l e i m p a c t e x h i b i t e dc r a c k i n g Which Would i n d i c a t e a r e d u c e d a b i l i t y t o W i t h s t a n df u r t h e r p r o j e c t i l e s .

R e f e r r i n g to F I G . 5 , t h e r e i s s e e n a ? r s t e n l a r g e d p i c t u r eo f a s m a l l p o r t i o n o f p a n e l 6 3 p r e p a r e d ac c o r d i n g t o t h ep r e s e n t i n v e n t i o n and h a v i n g an i n s e r t p e l l e t 2 a s s e e n andd e s c r i b e d W i t h r e f e r e n c e to F I G . 1 . I n t h e s e c o n d p h o t o g r a p ht h e r e i s s e e n t h e same p a n e l 6 3 W i t h s a i d i n s e r t p e l l e t s 2i n t e r d i s p e r s e d t h e r e b e t W e e n . I t i s t o b e n o t e d t h a t W h i l e n o tt o t a l l y a p p a r e n t f r o m s a i d p i c t u r e , t h a t t h e p r o j e c t i o n s 1 0e x t e n d o n l y p a r t i a l l y i n t o t h e s p a c e s 6 8 f o r m e d b e t W e e n t h es i d e s o f s i x a d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s 6 6 , W h i l e b l o c k i n g am a j o r c r o s s - s e c t i o n a l p o r t i o n o f s a i d s p a c e s 6 4 , e a c h o f s a i dp r o j e c t i o n s 1 0 b e i n g i n s p a c e d - a p a r t r e l a t i o n s h i p t o a t l e a s to n e o f t h e tWo a d j a c e n t c y l i n d e r s 6 6 t o W a r d s Which i tp r o j e c t s , T h i s p a n e l Was hand c a r r i e d f o r b a l l i s t i c t e s t i n g t oHP. W h i t e L a b o r a t o r y , I n c . , Which i s r e c o g n i Z e d s t h el e a d i n g b a l l i s t i c t e s t i n g l a b o r a t o r y i n t h e Us.

The a l l i s t i c r e s i s t a n c e t e s t r e p o r t o f s a i d p a n e l i s shoWni n i F I G . 9 .As W i l l be n o t e d , n o t a s i n g l e one o f t h e t e n p r o j e c t i l e s

? r e d p e n e t r a t e d s a i d p l a t e , e v i d e n c i n g i t s s u p e r i o r m u l t i - h i tc a p a b i l i t y v i s - a - v i s t h e p a n e l o f Us. P a t . N o . 6 , 4 0 8 , 7 3 4 .

The p e l l e t s 2 , 22 and 4 2 ' a r e a l l formed of a c e r a m i cm a t e r i a l . P r e f e r r e d c e r a m i c s a r e s i n t e r e d o x i d e , n i t r i d e s ,c a r b i d e s a n d b o r i d e s o f a l u m i n a , m a g n e s i u m , Z i r c o n i u m ,t u n g s t e n , m o l y b d e n u m , t i t a n i u m a n d s i l i c a .

P r e f e r r e d m a t e r i a l s a r e t y p i c a l l y a l u m i n a , b o r o n c a r b i d e ,b o r o n n i t r i d e , t i t a n i u m d i b o r i d e , s i l i c o n c a r b i d e , s i l i c o no x i d e , s i l i c o n n i t r i d e , m a g n e s i u m o x i d e , s i l i c o n a l u m i n u mo x y n i t r i d e a n d m i x t u r e s t h e r e o f .

R e f e r r i n g to F I G . 6 t h e r e i s s e e n a t o p vieW of a honeyc o m b - l i k e s t r u c t u r e 7 0 p r e f o r m e d W i t h o p e n i n g s 7 2 s i Z e d t oa c c o m m o d a t e c y l i n d r i c a l p e l l e t s a n d o p e n i n g s 7 4 s i Z e d t oaccommodate i n s e r t p e l l e t s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e nt i o n a n d e s p e c i a l l y t h e i n s e r t p e l l e t 2 2 o f F I G . 2 .

R e f e r r i n g to F I G . 7 t h e r e i s s e e n a t o p vieW of t h eh o n e y c o m b - l i k e s t r u c t u r e 7 0 p r e f o r m e d W i t h o p e n i n g s 7 2h a v i n g c y l i n d r i c a l p e l l e t s 7 5 i n s e r t e d t h e r e i n a n d o p e n i n g s7 4 h a v i n g i n s e r t p e l l e t s 2 2 a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o ni n s e r t e d t h e r e i n .

I t W i l l be e v i d e n t t o t h o s e s k i l l e d i n t h e a r t t h a t t h ei n v e n t i o n i s n o t l i m i t e d to t h e d e t a i l s o f t h e f o r e g o i n gi l l u s t r a t i v e embodiments and t h a t t h e p r e s e n t i n v e n t i o n m a yb e e m b o d i e d i n o t h e r s p e c i ? c f o r m s W i t h o u t d e p a r t i n g f r o mt h e s p i r i t o r e s s e n t i a l a t t r i b u t e s t h e r e o f . The p r e s e n t embodiments a r e t h e r e f o r e t o be considered i n a l l r e s p e c t s a si l l u s t r a t i v e and n o t r e s t r i c t i v e , t h e s c o p e o f t h e i n v e n t i o nb e i n g i n d i c a t e d b y t h e a p p e n d e d c l a i m s r a t h e r t h a n b y t h ef o r e g o i n g d e s c r i p t i o n , a n d a l l c h a n g e s W h i c h come W i t h i nt h e meaning a n d r a n g e o f e q u i v a l e n c y o f t h e c l a i m s a r et h e r e f o r e i n t e n d e d to be embraced t h e r e i n .


16/16

US 7 , 3 8 3 , 7 6 2 B21 3

What i s c l a i m e d i s :1 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e f o r a b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n gk i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h v e l o c i t y , a r m o r - p i e r c i n g p r o j e ct i l e s , a s W e l l a s from s o f t - n o s e d p r o j e c t i l e s , s a i d p l a t ec o m p r i s i n g a s i n g l e i n t e r n a l l a y e r o f e l l e t s Which a r e bounda n d r e t a i n e d i n p l a t e f o r m by a n e l a s t i c m a t e r i a l , s u b s t a nt i a l l y i n t e r n a l l y W i t h i n s a i d e l a s t i c m a t e r i a l , s u c h t h a t t h ep e l l e t s a r e bound i n a p l u r a l i t y o f roWs and columns p r ov i d i n g m u t u a l l a t e r a l s u p p o r t , s a i d p e l l e t s b e i n g made o fc e r a m i c m a t e r i a l , W h e r e i n a m a j o r i t y o f e a c h o f s a i d p e l l e t si s s u b s t a n t i a l l y i n c o n t a c t W i t h a t l e s t t h r e e a d j a c e n t p e l l e t sand a t l e a s t a m a j o r i t y o f s a i d p e l l e t s a r e s u b s t a n t i a l l yc y l i n d r i c a l i n s h a p e W i t h a t l e a s t o n e c o n v e x l y - c u r v e d e n df a c e , f u r t h e r c h a r a c t e r i z e d i n t h a t s p a c e s formed betWeens a i d a d j a c e n t c y l i n d r i c a l p e l l e t s a r e o n l y p a r t i a l ? l l e d W i t h am a t e r i a l f o r p r e v e n t i n g t h e How o f s o f t m e t a l f r o m i m p a c ti n g p r o j e c t i l e s t h r o u g h s a i d s p a c e s , s a i d ? o W - p r e v e n t i n gm a t e r i a l b e i n g i n t e g r a l l y formed a s p a r t o f a s p e c i a l i n s e r tp e l l e t , s a i d i n s e r t p e l l e t b e i n g i n t h e f o r m o f a c y l i n d e rp r o v i d e d W i t h p r o j e c t i o n s e x t e n d i n g o n l y p a r t i a l l y i n t o t h es p a c e s f o r m e d b e t W e en t h e s i d e s o f s i x a d j a c e n t c y l i n d r i c a lp e l l e t s , a n d b l o c k i n g a m a j o r c r o s s - s e c t i o n a l p o r t i o n o f s a i ds p a c e s , e a c h o f s a i d p r o j e c t i o n s b e i n g i n s p a c e d - a p a r t r e l at i o n s h i p t o a t l e s t o n e o f t h e tWo a d j a c e n t c y l i n d e r s t o W a r d sW h i c h i t p r o j e c t s , s a i d p e l l e t s b e i n g b o u n d a n d r e t a i n e d i np l a t e f o r m by a s o l i d i ? e d m a t e r i a l , W h e r e i n s a i d s o l i d i ? e dm a t e r i a l and s a i d p l a t e a r e e l a s t i c .2 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i ns a i d p r o j e c t i o n s a r e i n t h e f o r m o f l a t e r a l p r o t r u s i o n s f r o ms u b s t a n t i a l l y v e r t i c a l s u r f a c e s o f s a i d s u b s t a n t i a l l y c y l i n d r ic a l i n s e r t p e l l e t s a i d p r o t r u s i o n s b e i n g s e p a r a t e d f r o m e a c ho t h e r b y c o n v e x l y c u r v e d s u r f a c e a r e a s o f s a i d i n s e r t p e l l e t .3 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i nt h e h e i g h t o f s a i d p r o j e c t i o n s i s l e s s t h a n t h e h e i g h t o f t h ec y l i n d r i c a l b o d i e s f r o m W h i c h t h e y p r o j e c t .4 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i ns a i d p r o j e c t i o n s a r e p r o v i d e d W i t h s u b s t a n t i a l l y s e m i - c y l i nd r i c a l s u r f a c e s .5 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i ns a i d p r o j e c t i o n s a r e s u b s t a n t i a l l y i n t h e f o r m o f o u t W a r d l yt a p e r e d t r i a n g u l a r p r i s m s .6 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i ns a i d p r o j e c t i o n s e m e r g e s l a n t i n g l y f r o m s a i d c y l i n d r i c a lp e l l e t , h a v e s u b s t a n t i a l l y s e m i - c i r c u l a r s u r f a c e s , a n d a n e n df a c e t h a t merges W i t h a c o n v e x l y c u r v e d end f a c e o f s a i dc y l i n d r i c a l p e l l e t .7 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i na t l e a s t one of h e upper and l o W e r f a c e s of s a i d p r o j e c t i o n sare beveled.8 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i na m a j o r i t y o f s a i d p e l l e t s have a t l e a s t one c o n v e x l y - c u r v e dend f a c e o r i e n t e d t o s u b s t a n t i a l l y f a c e i n t h e d i r e c t i o n o f ano u t e r i m p a c t r e c e i v i n g m a j o r s u r f a c e o f s a i d p l a t e .

20

25

30

35

4 0

45

50

1 49 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i n

s a i d p e l l e t s have a t l e a s t one a x i s of a t l e a s t 9 mm.1 0 . A c o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 ,

Wherein s a i d p e l l e t s have at l e a s t one a x i s of t l e a s t 20 mm.1 1 . Acomposite a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , W h e r e i n

s a i d p e l l e t s i s formed o f a c e r a m i c m a t e r i a l s e l e c t e d from t h eg r o u p c o n s i s t i n g o f s i n t e r e d o x i d e , n i t r i d e s , c a r b i d e s a n db o r i d e s o f a l u m i n a , m a g n e s i u m , Z i r c o n i u m , t u n g s t e n ,m o l y b d e n u m , t i t a n i u m a n d s i l i c a .

1 2 . A c o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 ,Wherein e a c h o f s a i d p e l l e t s i s formed o f a m a t e r i a l s e l e c t e df r o m t h e g r o u p c o n s i s t i n g o f a l u m i n a , b o r o n c a r b i d e , b o r o nn i t r i d e , t i t a n i u m d i b o r i d e , s i l i c o n c a r b i d e , s i l i c o n o x i d e ,s i l i c o n n i t r i d e , m a g n e s i u m o x i d e , s i l i c o n a l u m i n u m o x y n it r i d e and m i x t u r e s t h e r e o f .

1 3 . A o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 , c h a ra c t e r i Z e d i n t h a t a c h a n n e l i s p r o v i d e d i n a p l u r a l i t y o f s a i dp e l l e t s t o r e d u c e t h e W e i g h t p e r a r e a t h e r e o f .

1 4 . A c o m p o s i t e a r m o r p l a t e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 3 ,Wherein s a i d c h a n n e l o c c u p i e s a volume of up t o 25% f a i dp e l l e t .

1 5 . An n s e r t p e l l e t f o r u s e i n a c o m p o s i t e armor p l a t e f o ra b s o r b i n g a n d d i s s i p a t i n g k i n e t i c e n e r g y f r o m h i g h

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