BE892195A - IMPROVEMENTS ON DETONATION DEVICES. - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de détonation convenant pour l'amorçage simultané de la périphérie d'une charge explosive cylindrique (13) comprend un détonateur (17), une charge d'amorçage (10) et une plaque formant barrière (1), la plaque présentant une fente annulaire périphérique (6) et étant pourvue d'un déflecteur cuspidé (4) qui fait face au détonateur de manière à diriger une onde de détonation amorçée par le détonateur radialement vers l'extérieur à travers la charge d'amorçage vers la fente annulaire et ainsi à travers la plaque vers la charge explosive.A detonation device suitable for simultaneous initiation of the periphery of a cylindrical explosive charge (13) comprises a detonator (17), an initiation charge (10) and a barrier plate (1), the plate having a peripheral annular slot (6) and being provided with a cusped deflector (4) which faces the detonator so as to direct a detonation wave initiated by the detonator radially towards the outside through the priming charge towards the annular slot and thus through the plate to the explosive charge.
Description
MÉMOIRE DESCRIPTIFDESCRIPTIVE MEMORY
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE □EFILED IN SUPPORT OF AN APPLICATION □ E
BREVET D'INVENTIONPATENT
FORMÉE PARFORMED BY
THE SECRETARY OF STATE FOR DEFENCE IN HER BRITANNIC MAJESTY1S GOVERNMENT OF THE UNITED KINGDOM OF GREAT BRITAIN AND NORTHERN IRELANPTTHE SECRETARY OF STATE FOR DEFENSE IN HER BRITANNIC MAJESTY1S GOVERNMENT OF THE UNITED KINGDOM OF GREAT BRITAIN AND NORTHERN IRELANPT
pourfor
Perfectionnements aux dispositifs de détonation.Improvements to detonation devices.
Demande de brevet anglais ne 8106213 du 27 février 1981 en sa faveur.English patent application no 8106213 of February 27, 1981 in his favor.
La présente invention concerne des dispositifs de détonation servant à amorcer une charge explosive simultanément en des endroits choisis et, en particulier mais pas exclusivement, S amorcer une charge creuse à sa périphérie.The present invention relates to detonation devices serving to ignite an explosive charge simultaneously at selected locations and, in particular but not exclusively, to initiate a hollow charge at its periphery.
On connaît actuellement des dispositifs de détonation au moyen desquels l'amorçage d'une charge explosive simultanément en un grand nombre d'endroits choisis s'effec- tue S partir d'un seul détonateur duquel tous les endroits d'amorçage sont équidistants, par masquage de tous les endroits à l'exception des endroits choisis au moyen d'une barrière inerte et par intercalation d'une charge d'amorçage en explosif détonant entre la barrière et le détonateur. Cet amorçage multiple simultané est avantageux parce qu'il permet d'obtenir des effets explosifs améliorés, par exemple l'amorçage simultané de la périphérie de la face postérieure d'une charge creuse cylindrique comportant, dans sa face antérieure, une cavité axiale garnie d'un revêtement, produit une onde de détonation convergente au niveau de la cavité qui augmente la pénétration du jet de matière axia-lement éjecté de la cavité par l'effet Munroe.Detonation devices are currently known by means of which the ignition of an explosive charge simultaneously in a large number of selected locations is effected from a single detonator from which all the ignition locations are equidistant, by masking of all the places except the places chosen by means of an inert barrier and by intercalation of a charge of initiation in detonating explosive between the barrier and the detonator. This simultaneous multiple priming is advantageous because it makes it possible to obtain improved explosive effects, for example the simultaneous priming of the periphery of the rear face of a cylindrical hollow charge comprising, in its front face, an axial cavity filled with 'a coating, produces a converging detonation wave at the level of the cavity which increases the penetration of the jet of material axially ejected from the cavity by the Munroe effect.
Un iconvénient des dispositifs d'amorçage périphérique connus jusqu'à présent est le fait qu'une barrière d'épaisseur considérable est nécessaire pour empêcher l'éruption de l'onde de détonation. On a tenté de diminuer l'épaisseur de la barrière requise en donnant à la charge d'amorçage la forme d'un mince disque d'explosif exigeant une barrière qui peut être une plaque d'épaisseur modérée, mais ces disques se sont avérés difficiles à amorcer de manière fiable, en particulier lorsque le détonateur est espacé de la charge d'amorçage comme c'est le cas fréquemment lorsqu'on utilise un dispositif de' sécurité et d'armement comportant un obturateur.A disadvantage of the peripheral initiating devices known up to now is the fact that a barrier of considerable thickness is necessary to prevent the eruption of the detonation wave. Attempts have been made to decrease the thickness of the barrier required by giving the priming charge the form of a thin explosive disc requiring a barrier which may be a plate of moderate thickness, but these discs have proven difficult. to be fired reliably, in particular when the detonator is spaced from the firing charge, as is frequently the case when a safety and arming device comprising a shutter is used.
L'invention a pour but de procurer un dispositif de détonation fiable d'épaisseur minimum convenant pour un amorçage multiple simultané.The object of the invention is to provide a reliable detonation device of minimum thickness suitable for simultaneous multiple ignition.
Cela étant, un dispositif de détonation qui comprend une plaque formant barrière en matière inerte comportant une face antérieure propre à être positionnée près d'une charge principale, une charge d'amorçage compor tant une face antérieure disposée en regard d'une face postérieure de la plaque formant barrière et un détonateur centré près d'une face postérieure de la charge d'amorçage, comprend, en outre : un déflecteur cuspidé situé dans la face postérieure de la plaque formant barrière et opposé symétriquement au détonateur, la plaque étant percée de plusieurs ouvertures équidistantes du ‘ déflecteur cuspidé.However, a detonation device which comprises a barrier plate made of inert material having an anterior face suitable for being positioned near a main charge, a priming charge comprising an anterior face disposed opposite a posterior face of the barrier plate and a detonator centered near a rear face of the priming charge, further comprises: a cusped deflector located in the rear face of the barrier plate and symmetrically opposed to the detonator, the plate being pierced with several equidistant openings of the cusped deflector.
En service, une onde de détonation amorçée au niveau du détonateur est déviée par le déflecteur cuspidé radialement vers l'extérieur â travers la charge d'amorçage vers les ouvertures.In service, a detonation wave initiated at the detonator is deflected by the deflector cusped radially outward through the priming charge towards the openings.
Le déflecteur cuspidé est de préférence axialement symétrique et la plaque est circulaire, les ouvertures étant formées par une fente annulaire discontinue adjacente à sa périphérie et coaxiale au déflecteur, plusieurs organes de pontage formant les discontinuités. Dans cette réalisation, la charge d'amorçage est un disque circulaire présentant, à sa périphérie, une partie de remplissage de la fente qui, en service, -vient en contact avec la périphérie de la charge principale. La détonation centrale du disque par le détonateur provoque la détonation simultanée de la partie de remplissage de la fente et, par conséquent, l'amorçage périphérique de la charge principale.The cusped deflector is preferably axially symmetrical and the plate is circular, the openings being formed by a discontinuous annular slot adjacent to its periphery and coaxial with the deflector, several bridging members forming the discontinuities. In this embodiment, the priming charge is a circular disc having, at its periphery, a filling portion of the slot which, in use, comes into contact with the periphery of the main charge. The central detonation of the disc by the detonator causes the simultaneous detonation of the filling part of the slot and, consequently, the peripheral ignition of the main charge.
Le bord intérieur de la fente peut, avantageusement, être chanfreiné afin de fournir un guide facilitant le changement de direction de l'onde de détonation à partir d'une propagation radiale à travers le disque vers une propagation axiale à travers la fente.The inner edge of the slot can advantageously be chamfered in order to provide a guide facilitating the change of direction of the detonation wave from a radial propagation through the disc towards an axial propagation through the slot.
La plaque peut, avantageusement, être faite d'une matière absorbant les chocs, par exemple un polycarbonate.The plate can advantageously be made of an impact absorbing material, for example a polycarbonate.
La face postérieure de la plaque présente de préférence un évidement central dans lequel le déflecteur cuspidé fait saillie, la charge d’amorçage étant moulée de manière à remplir complètement l'évidement et ä couvrir le déflecteur.The rear face of the plate preferably has a central recess in which the cusped deflector protrudes, the priming charge being molded so as to completely fill the recess and to cover the deflector.
Le dispositif de détonation peut avantageusement comprendre, en outre, un élément absorbant les chocs adjacent ä la face antérieure de la plaque et appliqué contre la charge principale de manière à atténuer les ondes de choc propagées vers l'avant ä travers la plaque, la plaque étant convenablement ëvidée pour recevoir l'élément.The detonation device may advantageously comprise, in addition, a shock absorbing element adjacent to the front face of the plate and applied against the main charge so as to attenuate the shock waves propagated forward through the plate, the plate being suitably hollowed out to receive the element.
L'élément absorbant les chocs peut avantageusement comprendre plusieurs couches de polyéthylène et d'acier qui alternent et qui s'étendent parallèlement à la plaque, de sorte qu'une réflexion partielle de l'onde de choc est réalisée â chaque interface entre les couches qui alternent.The shock absorbing element can advantageously comprise several layers of polyethylene and of steel which alternate and which extend parallel to the plate, so that a partial reflection of the shock wave is produced at each interface between the layers which alternate.
En variante, l'élément absorbant les chocs peut comprendre une seule couche d'une matière composite faite d'un métal particulaire et d'une matière plastique.Alternatively, the shock absorbing member may comprise a single layer of a composite material made of a particulate metal and a plastic material.
Une forme d'exécution de l'invention sera décrite ci-après, â titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en plan d'une plaque formant barrière comporant un déflecteur cuspidé, et la Fig. 2 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de détonation comprenant la plaque de la Fig. 1 et adapté à une charge creuse.An embodiment of the invention will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a plan view of a barrier plate comprising a cusped deflector, and FIG. 2 is an axial section view of a detonation device comprising the plate of FIG. 1 and suitable for a shaped charge.
La plaque 1 représentée sur la Fig. 1 comporte une face postérieure 2 présentant un évidement annulaire central 3 entourant un déflecteur cuspidé 4 qui fait saillie dans le sens axial et elle comprend une lèvre annulaire 5. Une fente annulaire discontinue 6 perce la plaque périphériquement, des organes de pontage 7 formant les discontinuités. La fente 6 comporte un bord intérieur 8 qui est chanfreiné et qui présente une surface de rampe 9 menant à la fente. La plaque 1 est moulée en polycarbonate.The plate 1 shown in FIG. 1 has a rear face 2 having a central annular recess 3 surrounding a cusped deflector 4 which projects in the axial direction and it comprises an annular lip 5. A discontinuous annular slot 6 pierces the plate peripherally, bridging members 7 forming the discontinuities . The slot 6 has an inner edge 8 which is chamfered and which has a ramp surface 9 leading to the slot. The plate 1 is molded in polycarbonate.
Le dispositif de détonation représenté sur la Fig. 2 comprend la plaque 1 de la Fig. 1, une charge d'amorçage 10 étant collée à sa face postérieure 2 (face supérieure au dessin) et un élément absorbant les chocs 11 étant logé dans un évidement ménagé dans sa face antérieure 12 (face inférieure au dessin). Le dispositif assure la détonation périphérique d'une charge creuse cylindrique 13 disposée près de la face 12 et comportant un axe cylindrique 14 et une concavité 15 contenant un revêtement métallique 16. L'amorçage est provoqué par un détonateur électrique 17 disposé en série avec une pastille relais 18 et une plaquette 19 qui est espacée axialement de la charge d'amorçage 10.The detonation device shown in FIG. 2 comprises the plate 1 of FIG. 1, a priming charge 10 being bonded to its rear face 2 (upper face in the drawing) and an impact absorbing element 11 being housed in a recess formed in its front face 12 (lower face in the drawing). The device provides the peripheral detonation of a cylindrical hollow charge 13 disposed near the face 12 and comprising a cylindrical axis 14 and a concavity 15 containing a metallic coating 16. The initiation is caused by an electric detonator 17 arranged in series with a relay pad 18 and a plate 19 which is axially spaced from the priming load 10.
On forme la charge d'amorçage 10 en plaçant la plaque 1, dont la face 2 est tournée vers le haut, horizontalement sur une première feuille rigide non adhérente (non représentée) et en versant un explosif du type durcissant à froid, par exemple du RDX/polyuréthane, pour remplir la fente 6 et couvrir la plaque 1 jusqu'à une épaisseur de 2 mm, de manière à établir un niveau de remplissage 20 qui soit situé au ras de la lèvre 5. On place une seconde feuille non adhérente (non représentée) sur la plaque 1 remplie et on serre la première et la deuxième feuille l'une vers l'autre jusqu'à ce que l'explosif soit dur. La charge d'amorçage 10 comprend alors un disque 21 et une partie 22 remplissant la'fente qui sont solidement collés à la plaque 1.The priming charge 10 is formed by placing the plate 1, the face 2 of which faces upward, horizontally on a first rigid non-adherent sheet (not shown) and by pouring an explosive of the cold hardening type, for example RDX / polyurethane, to fill the slot 6 and cover the plate 1 to a thickness of 2 mm, so as to establish a filling level 20 which is located close to the lip 5. A second non-adherent sheet is placed ( not shown) on the filled plate 1 and the first and second sheets are clamped towards each other until the explosive is hard. The priming charge 10 then comprises a disc 21 and a part 22 filling the slot which are firmly bonded to the plate 1.
Un explosif durcissant à froid est préférable à un explosif coulé à chaud car il évite les difficultés suscitées par la contraction thermique lors du durcissement.A cold hardening explosive is preferable to a hot cast explosive because it avoids the difficulties caused by thermal contraction during hardening.
Lorsque l’explosif est dur, on enlève les feuilles et on couvre les surfaces explosives d'opercules 23 et 24 faits d'une feuille mince d'aluminium auto-ahdérente. Le dispositif de détonation comprenant la charge d'amorçage 10, la plaque. 1, l'élément absorbant les chocs 11 et les opercules 23 et 24 est alors mis en place sur la charge creuse 13.When the explosive is hard, remove the sheets and cover the explosive surfaces of lids 23 and 24 made of a thin sheet of self-adhesive aluminum. The detonation device comprising the priming charge 10, the plate. 1, the shock absorbing element 11 and the lids 23 and 24 are then placed on the hollow charge 13.
Lorsque le détonateur 17 est mis S feu, la plaquette mobile 19 est propulsée vers la charge d'amorçage 10, provoquant l'amorçage axial du disque 1 caractérisé par une onde de détonation se déplaçant dans un sens axial. Le déflecteur cuspidé 4 comporte un sommet 25 qui est décalé en dessous du niveau de remplissage 20, afin d'éviter un impact direct avec la plaquettre mobile 19 qui aurait autrement pour résultat de dissiper son énergie cinétique et de diminuer son efficacité de détonation.When the detonator 17 is fired, the movable plate 19 is propelled towards the priming charge 10, causing the axial priming of the disc 1 characterized by a detonation wave moving in an axial direction. The cusped deflector 4 has a top 25 which is offset below the filling level 20, in order to avoid a direct impact with the movable plate 19 which would otherwise have the result of dissipating its kinetic energy and reducing its detonation efficiency.
L'onde de détonation est déviée par le déflecteur cuspidé 4 de manière à se propager radialement vers l'extérieur â travers le disque 21 et, en atteignant la fente 6, ä provoquer la détonation de la partie de remplissage 22 de la fente. L'accès à la fente 6 offert par la surface en rampe 9 contribue à la reprise de la détonation par l'introduction d'une composante de vitesse axiale dans l’onde de détonation.The detonation wave is deflected by the cusped deflector 4 so as to propagate radially outward through the disc 21 and, upon reaching the slot 6, cause the filling portion 22 of the slot to detonate. Access to the slot 6 offered by the ramped surface 9 contributes to the resumption of the detonation by the introduction of an axial velocity component into the detonation wave.
La détonation de la partie de remplissage 22 de la fente assure un amorçage périphérique de la charge creuse 12. Les effets de la transmission d'un choc direct du détonateur 16 à travers la plaque 1, qui pourrait provoquer un amorçage axial de la charge creuse 12, sont atténués par l'élément absorbant les chocs 11 qui est Lormé dans cet exemple d'un mélange de 85% en poids de poudre de cuivre d'une finesse de 0,149 mm, de 8% de poudre de polytétrafluoroéthylène et de 7% de polyisopropylène avec des traces de plastifiant et de matières antioxydantes.The detonation of the filling portion 22 of the slot ensures a peripheral priming of the hollow charge 12. The effects of the transmission of a direct shock from the detonator 16 through the plate 1, which could cause an axial priming of the hollow charge 12, are attenuated by the shock absorbing element 11 which is formed in this example of a mixture of 85% by weight of copper powder with a fineness of 0.149 mm, 8% of polytetrafluoroethylene powder and 7% polyisopropylene with traces of plasticizer and antioxidant materials.
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