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Charge creuse L'utilisation des charges creuses est très connue soit dans le domaine civil (démolitions, minage secondaire), soit et surtout dans l'art militaire où le phénomène de la charge creuse a trouvé des applications décisives pour le percement des blindages de chars, pour la destruction de blockhaus, de coupoles, de ponts, etc.
De nombreuses améliorations ont été apportées à ces charges creuses, par exemple en ce qui concerne la nature du revêtement intérieur de la cavité, l'épaisseur (soit constante, soit variable) de ce revêtement, sa forme (cône, tulipe, en bouteille ) son ouverture ou angle au sommet; on a parfois aussi surmonté le sommet du revêtement d'un canal axial ;
on a choisi avec soin le type d'explosif, le mode d'amorçage, la distance séparant la charge de la cible, etc. Toutes ces modifications jointes à une précision et à un soin extrême lors du montage et du chargement ont permis de belles performances, qui ne pouvaient cependant pas être considérées comme un optimum.
On a pu confirmer expérimentalement que le jet de flammes prenait naissance par une déformation continue partant du sommet du revêtement et se propageant vers la base, donc que la durée de ce jet tous autres facteurs étant les. mêmes - ne dépend en quelque sorte que de la hauteur du revêtement, à condition toutefois que ce phénomène ne soit pas arrêté prématurément par un effondrement de la base du revêtement. On tend ainsi à donner au jet une longueur maximum, le percement étant conditionné par la longueur et non par la vitesse du jet.
En se basant sur cette conception du phénomène, on a développé une charge creuse présentant un revêtement de cavité possédant des caractéristiques variables suivant sa hauteur (base très rigide et sommet affaibli par utilisation de matériaux plus ductiles pour le sommet que pour la base, ou som- met doté de perforations, incisions, etc., dans le cas d'un matériau unique) ;
c'était déjà une première réalisation tenant compte de cette conception du phénomène selon laquelle il fallait retarder l'effondrement de la base en laissant se développer le jet de percement issu du sommet du revêtement, et cela en renforçant mécaniquement la base du revêtement. Cette conception apportait avec elle certaines diffi- cultés de réalisation à l'échelle industrielle (jonction de matériaux différents, régularité des incisions ou des perforations, etc.).
La présente invention a pour but de fournir une charge creuse qui peut être fabriquée de façon très simple et aisément industriellement, dans laquelle le retard à la déformation de la base de la cavité de la charge est obtenu non plus par un renforcement mécanique de ladite base vis-à-vis du sommet, mais par une absorption partielle de l'énergie de l'explosif.
A cet effet, la charge creuse selon l'invention est caractérisée en ce que son explosif est contenu dans un corps rigide et est enveloppé au moins en partie par un matériau compressible prenant appui contre la paroi intérieure de ce corps rigide et destiné à absorber une partie de l'énergie de l'explosif.
Le dessin ci-joint montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la charge creuse conforme à l'invention.
Sur ce dessin montrant une vue en section axiale, 1 désigne un corps en acier de 2 mm d'épaisseur en forme d'entonnoir. Le corps 1 est constitué d'une partie cylindrique d'un diamètre de 60 mm suivie d'une partie évasée dont le bord est plié de manière à former une partie cylindrique parallèle à l'axe de la charge et dont le diamètre est de 140 mm et la longueur D de 60 mm.
Dans la partie élargie du corps 1 est disposé un cône 2 constituant un revêtement en cuivre électro-
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lytique de 1,7 mm d'épaisseur et de 130 mm de hauteur. La génératrice du cône 2 est parallèle à celle de la partie évasée de l'entonnoir. La base du cône 2 comporte une partie radiale qui est fixée au bord du corps 1. Prenant appui contre la partie radiale du cône 2 et contre la paroi intérieure de la partie inférieure du corps 1 est disposée une enveloppe en forme d'un anneau compressible 3 d'un diamètre intérieur de 120 mm.
L'espace compris entre le corps 1 et le cône 2 est rempli d'un explosif, par exemple d'hexotol 60/40. Dans la partie cylindrique de faible diamètre du corps 1 est prévu un logement 5 pour un dispositif d'amorçage et un relais en tétryl.
Il va sans dire que la nature et l'épaisseur de l'anneau 3 dépendent du calibre de la charge. D'une façon générale, le matériau compressible composant l'anneau 3 doit avoir une densité inférieure à 5 et un module d'élasticité inférieur à 200 000 kg/cm2 et peut être constitué en polyéthylène ou en polyamide, par exemple en Nylon , Rilsan (marques déposées). Les parois de l'anneau 3 dont l'une est en contact avec le corps de la charge creuse peuvent être lisses ou non. De plus, l'anneau pourrait aussi être composé par un empilement de plusieurs anneaux collés en contreplaqué de peuplier.
Avec une charge creuse ordinaire comprenant un anneau 3 réalisé en acier, le percement sur plaque de blindage n'est que de 350 mm; avec une forme d'exécution comprenant un anneau réalisé en contreplaqué de peuplier, le percement est de 540 mm.
Avec une même charge, sans anneau 3 mais avec un corps en acier d'un diamètre extérieur de 120 mm, on obtient un percement de 400 mm. D'autre part, si, tout en, supprimant l'anneau 3, on porte le cône à un diamètre à la base de 140 mm et à une hauteur de 140 mm environ - de manière à ne pas modifier l'angle au sommet - tout en augmentant de 10 mm environ la dimension D pour garder constant le poids de 2 kg d'explosif, on ne réussit à percer que 460 mm de blindage. Il est donc certain qu'une amélioration remarquable est ainsi possible avec le moyen préconisé qui peut être prévu pour toute charge creuse,
quels que soient l'explosif, la forme, la nature et l'épaisseur du revêtement de la cavité, la nature et les dimensions du corps, le mode d'amorçage, la présence ou non d'un canal axial, etc.
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Shaped charge The use of shaped charges is well known either in the civil field (demolition, secondary mining), or and especially in the military art where the phenomenon of shaped charge has found decisive applications for the piercing of tank armor. , for the destruction of blockhouses, cupolas, bridges, etc.
Many improvements have been made to these shaped charges, for example with regard to the nature of the interior lining of the cavity, the thickness (either constant or variable) of this coating, its shape (cone, tulip, bottle) its opening or angle at the top; the top of the coating has also sometimes been surmounted by an axial channel;
the type of explosive, the mode of initiation, the distance separating the charge from the target, etc. were carefully chosen. All these modifications, together with extreme precision and care during assembly and loading, resulted in good performance, which could not however be considered an optimum.
It was possible to confirm experimentally that the jet of flames originated by a continuous deformation starting from the top of the coating and propagating towards the base, therefore that the duration of this jet all other factors being. same - in a way depends only on the height of the coating, provided however that this phenomenon is not stopped prematurely by a collapse of the base of the coating. There is thus a tendency to give the jet a maximum length, the piercing being conditioned by the length and not by the speed of the jet.
Based on this conception of the phenomenon, we developed a shaped charge having a cavity lining having variable characteristics according to its height (very rigid base and top weakened by the use of more ductile materials for the top than for the base, or som - met with perforations, incisions, etc., in the case of a single material);
it was already a first realization taking into account this conception of the phenomenon according to which it was necessary to delay the collapse of the base by allowing the piercing jet from the top of the coating to develop, and that by mechanically reinforcing the base of the coating. This design brought with it certain production difficulties on an industrial scale (junction of different materials, regularity of incisions or perforations, etc.).
The object of the present invention is to provide a shaped charge which can be manufactured very simply and easily industrially, in which the delay in deformation of the base of the cavity of the charge is no longer obtained by a mechanical reinforcement of said base. vis-à-vis the top, but by partial absorption of the energy of the explosive.
To this end, the shaped charge according to the invention is characterized in that its explosive is contained in a rigid body and is enveloped at least in part by a compressible material bearing against the inner wall of this rigid body and intended to absorb a part of the energy of the explosive.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the shaped charge according to the invention.
In this drawing showing an axial sectional view, 1 denotes a funnel-shaped 2 mm thick steel body. The body 1 consists of a cylindrical part with a diameter of 60 mm followed by a flared part whose edge is bent so as to form a cylindrical part parallel to the axis of the load and whose diameter is 140 mm and length D of 60 mm.
In the widened part of the body 1 is disposed a cone 2 constituting an electro-copper coating.
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lytic 1.7 mm thick and 130 mm high. The generator of cone 2 is parallel to that of the flared part of the funnel. The base of the cone 2 comprises a radial part which is fixed to the edge of the body 1. Resting against the radial part of the cone 2 and against the inner wall of the lower part of the body 1 is arranged an envelope in the form of a compressible ring. 3 with an internal diameter of 120 mm.
The space between the body 1 and the cone 2 is filled with an explosive, for example hexotol 60/40. In the cylindrical portion of small diameter of the body 1 is provided a housing 5 for a starting device and a tetryl relay.
It goes without saying that the nature and the thickness of the ring 3 depend on the caliber of the load. In general, the compressible material making up the ring 3 must have a density less than 5 and a modulus of elasticity less than 200,000 kg / cm2 and can be made of polyethylene or polyamide, for example Nylon, Rilsan (registered trademarks). The walls of the ring 3, one of which is in contact with the body of the shaped charge, may or may not be smooth. In addition, the ring could also be made up of a stack of several rings glued in poplar plywood.
With an ordinary shaped charge comprising a ring 3 made of steel, the hole in the armor plate is only 350 mm; with one embodiment comprising a ring made of poplar plywood, the hole is 540 mm.
With the same load, without ring 3 but with a steel body with an outer diameter of 120 mm, a bore of 400 mm is obtained. On the other hand, if, while removing the ring 3, we bring the cone to a diameter at the base of 140 mm and a height of approximately 140 mm - so as not to modify the angle at the top - while increasing the dimension D by approximately 10 mm to keep the weight of 2 kg of explosive constant, only 460 mm of armor were pierced. It is therefore certain that a remarkable improvement is thus possible with the recommended means which can be provided for any shaped charge,
whatever the explosive, the shape, nature and thickness of the coating of the cavity, the nature and dimensions of the body, the method of initiation, the presence or absence of an axial channel, etc.