EP0065435B1 - Grenade d'intervention comportant une faible charge d'allumage - Google Patents

Grenade d'intervention comportant une faible charge d'allumage Download PDF

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EP0065435B1
EP0065435B1 EP19820400719 EP82400719A EP0065435B1 EP 0065435 B1 EP0065435 B1 EP 0065435B1 EP 19820400719 EP19820400719 EP 19820400719 EP 82400719 A EP82400719 A EP 82400719A EP 0065435 B1 EP0065435 B1 EP 0065435B1
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EP
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grenade
blocks
ignition
composition
outer casing
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EP19820400719
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EP0065435A1 (fr
Inventor
Paul-Philippe Cord
Etienne Dupin
Alain Fauconnier
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Societe Nationale des Poudres et Explosifs
Original Assignee
Societe Nationale des Poudres et Explosifs
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/46—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances
    • F42B12/50—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances by dispersion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/46—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances
    • F42B12/48—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances smoke-producing, e.g. infrared clouds

Definitions

  • the invention relates to an intervention grenade of cylindrical type, usable in particular either as a tear gas grenade or as a smoke grenade, depending on the active pyrotechnic composition put in place, and this grenade comprises at least two blocks with a central channel of active pyrotechnic compositon, capable of be ignited by means of an ignition composition placed on at least one of the ends of these blocks, and being housed in an external casing which can be opened under the thrust of the combustion gases, this grenade can be provided with a axial igniter plug attached to the rear end.
  • the igniter plugs which equip intervention grenades have a pyrotechnic delay, for example of the order of two to three seconds, before the igniter of these plugs is ignited and produces a directed heat flow in the grenade.
  • the effective functioning of the grenade then requires placing all the blocks of active pyrotechnic composition, called active blocks, in stable combustion regime, and breaking the outer casing so as to eject these active blocks which are placed inside cylindrical metal boxes with openings for diffusing gases and combustion fumes.
  • the ignition composition covers the entire initial combustion surface of the active blocks, which leads to difficulties in production since it is necessary either to coat both the surface of the channel of the block and the or the book sections of this block, which leads to deposits of ignition composition which have variable thicknesses as a function of the initial viscosity of this composition, ie to cover the cylindrical block, with an internal tube, with a tube external and two ignition washers, as described in US Pat. No. 3,795,197.
  • a relay charge generally consisting of one or more pellets of black powder, or a charge of ignition assistance as mentioned in patent FR 2 430 591 is then interposed between on the one hand the metal boxes or the blocks and on the other hand one of the ends of the outer casing.
  • the ignition composition projects into the central channel of the composition blocks and at least partially obstructs this channel in which the heat flow from the igniter plug.
  • This second technique makes it possible to avoid the use of an internal relay charge while improving the stable combustion of the active blocks, but on the one hand the mass of ignition composition required is substantially equal to the sum of the masses of the ignition composition and the relay charge, and on the other hand this composition mass is not strictly constant and depends on the absorption power of the support which constitutes the projection in the central channel.
  • the ignition composition consists of two impregnated washers in contact with smoke blocks, these washers being ignited by means of the main ignition charge constituted by a capsule containing nitrocellulose powder (gunpowder).
  • This capsule is placed at the end of a fusing cord which is protected externally by an inhibiting sheath, and which is in contact with the ejection charge.
  • This technique requires the use of four pyrotechnic elements, one of which is in particular made of nitrocellulose-based powder, which imposes important safety conditions for manufacturing, transporting or storing these grenades, and which does not allow to reduce the total mass of the different pyrotechnic compositions distributed in these four elements.
  • the aim of the present invention is, firstly, to reduce the mass of the ignition composition while avoiding the need for an auxiliary charge such as an ignition assistance charge or a relay charge, and on the other hand to have a constant mass of ignition composition in each grenade produced in large series, and is characterized in that, on the one hand, the central channel of the blocks is provided with an inner tube destructible under the conditions thermodynamics of the combustion of the blocks, the ignition composition consisting of two coatings which adhere to the inner tubes and which are located opposite one another and provide between them an empty space in the center of the grenade, and in that on the other hand the outer casing has an opening resistance which is greater than 2 bars.
  • the inner tube is made of a combustible material and has a thickness of less than 2 millimeters, but such a tube can also be constituted by a thin metal sheet, made of aluminum or tin for example, and this combustible material is advantageously a rigid material. cellulose derivative, such as celluloid or cellulose acetate.
  • the ignition coating adheres, to the block of active pyrotechnic composition, to the inner tube, and to the internal lateral surface of the container in which the block is placed, and the inner tube can itself be secured at the bottom of the container to form a resistant assembly.
  • this particular implementation can then be supplemented by a spacer which is placed between the coating of ignition and the cover of the container, a tubular spacer being particularly suitable.
  • the outer casing of the grenade is a one-piece tube, each end of which is closed by a closure, at least one of these closures can be ejected when the ignition pressure between 2 and 12 bars is reached, and the resistance to the opening of the outer casing can even be brought to 20 bars when the closures have the same resistance to ejection, so that the two closures are ejected almost simultaneously so as not to increase the dispersion of the containers placed in this container too much.
  • each container is a metal box which contains two blocks of active composition stacked one on the other, only the terminal block being covered by an ignition coating.
  • the implementation of the present invention makes it possible in particular to have a mass of the ignition coating which is less than 10%, and even less than 7%, of the mass of the active pyrotechnic composition.
  • the single figure represents substantially on a scale of 1 a tear gas canister, the outer housing (1) of which is made of a one-piece tube (1a) of cardboard on which the front bottom (2) and the rear bottom (3) are crimped. tin.
  • the rear bottom consists essentially of the igniter cap holder (4) and the stamped crown (5), the outer edge of which is folded down to form a crimp enclosing the end of the one-piece tube, the depth of penetration of this crimp into the cardboard being determined so that the tearing of this rear bottom occurs for an average pressure of 6 bars.
  • the front bottom (2) consists of a stamped disc, the outer edge of which is folded down to form a crimp which encloses the other end of the one-piece tube, and the depth of penetration of this crimp into the carton is determined so that the tearing of this front bottom occurs for an average pressure of 3.5 bars, which allows normal unloading from the front of the grenade, unloading from the rear intervening only exceptionally as security.
  • Two identical metal cylindrical boxes (6, 7) are arranged, and wedged by means of the washer (8) inside the outer casing, and the bottoms (9 and 10) of these boxes have an axial opening whose diameter is slightly less than the diameter of the thread of the igniter cap holder (4), while the covers (11, 12) of these boxes have an axial opening whose diameter is greater than the diameter of the opening of the bottoms, and corresponds substantially to the diameter inner tubes (13, 14) of cellulose acetate placed inside the cylindrical metal boxes and which are glued to the bottoms (9, 10).

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Description

  • L'invention concerne une grenade d'intervention de type cylindrique, utilisable notamment soit comme grenade lacrymogène soit comme grenade fumigène, selon la composition pyrotechnique active mise en place, et cette grenade comprend au moins deux blocs à canal central de compositon pyrotechnique active, pouvant être mis à feu au moyen d'une composition d'allumage disposée sur au moins l'une des extrémités de ces blocs, et étant logés dans un boîtier extérieur ouvrable sous la poussée des gaz de combustion, cette grenade pouvant être munie d'un bouchon allumeur axial rapporté sur l'extrémité arrière.
  • Les bouchons allumeurs qui équipent les grenades d'intervention comportent un retard pyrotechnique, de l'ordre par exemple de deux à trois secondes, avant que l'inflammateur de ces bouchons ne soit mis à feu et produise un flux thermique dirigé dans la grenade. Le fonctione- ment efficace de la grenade nécessite alors de placer tous les blocs de composition pyrotechnique active, dits blocs actifs, en régime de combustion stable, et de rompre le boîtier extérieur de manière à éjecter ces blocs actifs qui sont placés à l'intérieur de boîtes cylindriques métalliques comportànt des ouvertures de diffusion des gaz et des fumées de combustion.
  • La mise en combustion stable des blocs actifs s'effectue au moyen d'une composition d'allumage, et actuellement plusieurs techniques différentes sont utilisées. Selon une première technique, la composition d'allumage recouvre la totalité de la surface initiale de combustion des blocs actifs, ce qui entraîne des difficultés de réalisation puisqu'il est nécessaire soit d'enduire à la fois la surface du canal du bloc et la ou les sections livres de ce bloc ce qui conduit à des dépôts de composition d'allumage qui présentent des épaisseurs variables en fonction de la viscosité initiale de cette composition, soit de recouvrir le bloc cylindrique, d'un tube interne, d'un tube externe et de deux rondelles d'allumage, comme cela est décrit dans le brevet US 3 795 197. De plus, lorsqu'une éjection est nécessaire, une charge relai généralement constituée par une ou plusieurs pastilles de poudre noire, ou une charge d'assistance d'allumage telle que mentionnée dans le brevet FR 2 430 591 est alors interposée entre d'une part les boîtes métalliques ou les blocs et d'autre part l'une des extrémités du boîtier extérieur.
  • Selon une deuxième technique, qui est décrite notamment dans le brevet français 2 456 934, la composition d'allumage forme une saillie dans le canal central des blocs de composition et obstrue uu moins partiellement ce canal dans lequel s'écoule le flux thermique issu du bouchon allumeur. Cette seconde technique permet d'éviter l'utilisation d'une charge relai interne tout en améliorant la mise en combustion stable des blocs actifs, mais d'une part la masse de composition d'allumage nécessaire est sensiblement égale à la somme des masses de la composition d'allumage et de la charge relai, et d'autre part cette masse de composition n'est pas rigoureusement constante et dépend du pouvoir d'absorption du support qui constitue la saillie dans le canai central.
  • Selon une autre technique décrite dans le brevet GB 383 963, la composition d'allumage est constituée de deux rondelles imprégnées en contact avec des blocs fumigènes, ces rondelles étant mises à feu au moyen de la charge principale d'allumage constituée par une capsule contenant de la poudre à base de nitrocellulose (gunpowder). Cette capsule est placée à l'extrémité d'un cordeau fusant qui est protégé extérieurement par une gaine inhibitrice, et qui est en contact avec la charge d'éjection. Cette technique nécessite l'utilisation de quatre éléments pyrotechniques dont l'un est notamment constitué de poudre à base de nitrocellulose, ce qui impose d'importantes conditions de sécurité pour fabriquer, pour transporter ou pour stocker ces grenades, et ce qui ne permet pas de réduire la masse totale des différentes compositions pyrotechniques réparties dans ces quatre éléments.
  • La présente invention a pour but, d'une part de réduire la masse de la composition d'allumage tout en évitant d'avoir recours à une charge auxiliaire telle qu'une charge d'assistance à l'allumage ou une charge relai, et d'autre part d'avoir une masse constante de composition d'allumage dans chaque grenade fabriquée en grande série, et se caractérise en ce que, d'une part le canal central des blocs est muni d'un tube intérieur destructible dans les conditions thermodynamiques de la combustion des blocs, la composition d'allumage étant constituée de deux enductions qui adhèrent aux tubes intérieurs et qui sont situées en regard l'une de l'autre et ménagent entre elles un espace vide au centre de la grenade, et en ce que d'autre part le boîtier extérieur présente une résistance à l'ouverture qui est supérieure à 2 bars.
  • Préférentiellement le tube intérieur est réalisé en un matériau combustible et présente une épaisseur inférieure à 2 millimètres, mais un tel tube peut également être constitué par une mince feuille métallique, en aluminium ou en étain par exemple, et ce matériau combustible est avantageusement un matériau rigide dérivé de la cellulose, tel que le celluloid ou l'acétate de cellulose. Selon une mise en oeuvre particulière, l'enduction d'allumage adhère, au bloc de composition pyrotechnique active, au tube intérieur, et à la surface latérale interne du conteneur dans lequel est placé le bloc, et le tube intérieur peut lui même être solidarisé au fond du conteneur pour former un ensemble résistant. Cependant, dans le cas où la grenade peut être soumise à des sollicitations brutales telles que des chocs ou de fortes vibrations, cette mise en oeuvre particulière peut alors être complétée par une entretoise qui est placée entre l'enduction d'allumage et le couvercle du conteneur, une entretoise tubulaire étant particulièrement adaptée.
  • Préférentielement le boîtier extérieur de la grenade est un tube monobloc dont chaque extrémité est obturée par une fermeture, au moins l'une de ces fermetures pouvant être éjectée lorsque la pression d'allumage comprise entre 2 et 12 bars est atteinte, et la résistance à l'ouverture du boîtier extérieur peut même être portée à 20 bars lorsque les fermetures présentent la même résistance à l'éjection, de façon à ce que les deux fermetures soient éjectées quasi-simultanément pour ne pas trop augmenter la dispersion des conteneurs placés dans ce boîtier. Avantageusement chaque conteneur est une boîte métallique qui contient deux blocs de composition active empilés l'un sur l'autre, seul le bloc terminal étant recouvert par une enduction d'allumage.
  • La mise en oeuvre de la présente invention permet notamment d'avoir une masse de l'enduction d'allumage qui est inférieure à 10 %, et même inférieure à 7 %, de la masse de la composition pyrotechnique active.
  • Les avantages obtenus grâce à cette invention résultent essentiellement, d'une part de la limitation de la masse de la composition d'allumage, et d'autre part de la constance de la masse de cette composition dans chaque grenade ; en effet, les compositions pyrotechniques actives utilisées dans les grenades lacrymogènes ne sont pas des compositions sensibles aux chocs ou à la chaleur, et les conditions de sécurité imposées par les différentes législations pour fabriquer, pour transporter ou pour stocker ces grenades ne sont dues qu'à la présence des compositions sensibles utilisées pour l'allumage et éventuellement pour les charges relais. Ces conditions de sécurité nécessaires étant d'autant plus contraignantes et plus onéreuses que la quantité des compositions sensibles est importante, il est donc particulièrement avantageux de réduire la masse de composition d'allumage utilisée dans chaque grenade, surtout lorsque cette réduction permet également, d'une part de simplifier le procédé de préparation des blocs revêtus de leur composition d'allumage, tout en améliorant la résistance au vieillissement de ces grenades, et d'autre part d'augmenter la dispersion des boîtes métalliques placées dans le boîtier extérieur, du fait de l'ouverture de ce boîtier à une pression plus élevée, tout en améliorant la régularité et la reproductibilité de cette dispersion, du fait de la constance de la masse de la composition d'allumage dans chaque grenade.
  • Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détail à l'aide d'un dessin représentant un mode particulier d'exécution.
  • La figure unique représente sensiblement à l'échelle 1 une grenade lacrymogène dont le boîtier extérieur (1) est constitué par un tube monobloc (1a) en carton sur lequel sont sertis le fond avant (2) et le fond arrière (3) réalisés en fer blanc. Le fond arrière est constitué essentiellement par le porte-bouchon allumeur (4) et par la couronne emboutie (5) dont le bord extérieur est rabattu pour former un sertissage enserrant l'extrémité du tube monobloc, la profondeur de pénétration de ce sertissage dans le carton étant déterminée pour que l'arrachement de ce fond arrière se produise pour une pression moyenne de 6 bars. Le fond avant (2) est constitué par un disque embouti dont le bord extérieur est rabattu pour former un sertissage qui enserre l'autre extrémité du tube monobloc, et la profondeur de pénétration de ce sertissage dans le carton est déterminée pour que l'arrachement de ce fond avant se produise pour une pression moyenne de 3,5 bars, ce qui permet un dépotage normal par l'avant de la grenade, le dépotage par l'arrière n'intervenant qu'exceptionnellement en tant que sécurité.
  • Deux boîtes cylindriques métalliques (6, 7) identiques sont disposées, et calées au moyen de la rondelle (8) à l'intérieur du boîtier extérieur, et les fonds (9 et 10) de ces boîtes comportent une ouverture axiale dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre du filetage du porte-bouchon allumeur (4), tandis que les couvercles (11, 12) de ces boîtes comportent une ouverture axiale dont le diamètre est supérieur au diamètre de l'ouverture des fonds, et correspond sensiblement au diamètre des tubes intérieurs (13, 14) en acétate de cellulose placés à l'intérieur des boîtes cylindriques métalliques et qui sont collés sur les fonds (9, 10).
  • Chacune de ces boîtes cylindriques (6, 7) comprend deux blocs (15, 16) de composition lacrymogène comportant un canal central dont le diamètre est supérieur au diamètre des ouvertures axiales des boîtes, et l'enduction d'allumage (17) qui est coulée sur le bloc terminal (16) adhère à ce bloc, au tube intérieur (13) et à la surface latérale interne de la boîte (7). Cette enduction d'allumage est réalisée à partir d'une suspension de 12 % de silicium et de 88 % de minimum dans un collodion constitué d'une partie de poudre à double base (nitrocellulose et nitroglycérine) pour dix parties en poids d'acétone, et après évaporation du solvant, l'enduction d'allumage forme une couche dure sur laquele peut prendre appui l'entretoise tubulaire (18) en carton qui est interposée entre cette enduction et le couvercle (11) et la boîte (7). Une telle enduction d'allumage présente une excellente adhérence sur une composition lacrymogène qui est à base d'un perchlorate à caractère alcalin, d'un liant organique et d'additifs minéraux, et dont le composé actif est l'orthochlorobenzaldéhydemalononitrile (C.S.). Les essais réalisés ont permis de déterminer qu'il suffisait d'une enduction d'allumage (17) correspondant à une masse de 5 grammes pour obtenir la combustion stable à pression ambiante des deux blocs de composition active (15) et (16) d'un poids total de 75 grammes dont la composition en poids est la suivante :
    • - perchlorate d'ammonium : 32 %
    • - lactose : 37 %
    • - CS 7%
    • - régulateurs de combustion

    et colorants : 24 %
  • Toutefois il a été découvert qu'une telle limitation de la masse de l'enduction d'allumage n'est possible qu'à la condition que le boîtier extérieur reste fermé suffisamment longtemps pour que le flux thermique généré par l'enduction d'allumage assure une mise à feu complète des surfaces enduites des blocs actifs, et il a été constaté que les boîtiers extérieurs précédemment utilisés en convenaient pas, car leur résistance à l'ouverture était trop faible et leur ouverture se produisait trop rapidement. Les différents essais réalisés ont permis de vérifier au moins qualitativement l'intérêt de la combinaison de la nouvelle configuration d'allumage et de boîtiers extérieurs présentant une résistance à l'ouverture qui est moins égale à 2 bars, et même préférentiellement comprise entre 2,5 bars et 8 bars, et il a été constaté qu'il est toujours possible de réduire la quantité de la composition d'allumage, quels que soient les types de compositions actives utilisées, aussi bien dans le domaine des compositions lacrymogènes que dans le domaine des compositions fumigènes.

Claims (10)

1. Grenade d'intervention de type cylindrique, notamment grenade lacrymogène, qui comprend au moins deux blocs (15, 16) à canal central de composition pyrotechnique active, pouvant être mis à feu au moyen d'au moins une composition d'allumage (17) disposée sur au moins l'une des extrémités de ces blocs, et étant logés dans un boîtier extérieur (1) ouvrable sous la poussée des gaz de combustion, et qui peut être munie d'un bouchon allumeur axial rapporté sur l'extrémité arrière (4) de cette grenade, caractérisée en ce que d'une part le canal central des blocs (16) est muni d'un tube intérieur (13, 14) destructible dans les conditions thermodynamiques de la combustion des blocs, la composition d'allumage étant constituée de deux enductions (17) qui adhèrent aux tubes intérieurs (13, 14) et qui sont situées en regard l'une de l'autre et ménagent entre elles un espace vide au centre de la grenade et en ce que d'autre part le boîtier extérieur (1) présente une résistance à l'ouverture qui est supérieure à 2 bars.
2. Grenade selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube intérieur (13) est réalisé en un matériau combustible et présente une épaisseur inférieure à 2 millimètres.
3. Grenade selon la revendication 2, caractérisée en ce que le matériau combustible est un matériau rigide dérivé de la cellulose.
4. Grenade selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les tubes intérieurs (13, 14) sont solidariés aux fonds (9, 10) des conteneurs (6, 7) placés à l'intérieur du boîtier extérieur (1).
5. Grenade selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une entretoise (18) est placée entre l'enduction d'allumage (17) et le couvercle (11) du conteneur (7).
6. Grenade selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que chaque conteneur (6, 7) est une boîte métallique (6, 7) qui contient deux blocs (15, 16) de composition active empilés l'un sur l'autre, seul le bloc terminal (15) étant recouvert par une enduction d'allumage (17).
7. Grenade selon l'une des revendications 1, 4, 5 ou 6, caractérisée en ce que la masse de l'enduction d'allumage (17) est inférieure à 10 % de la masse de la composition pyrotechnique active.
8. Grenade selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier extérieur (1) est un tube monobloc dont chaque extrémité est obturée par une fermeture (2, 3), au moins l'une de ces fermetures pouvant être éjectée lorsque la pression d'allumage est atteinte.
9. Grenade selon l'une des revendications 1 ou 8, caractérisée en ce que le boîtier extérieur (1) présente une résistance à l'ouverture qui est inférieure à 12 bars.
10. Grenade selon la revendication 8, caractérisée en ce que les fermetures (2) et (3) présentent la même résistance à l'éjection, de façon à ce que ces deux fermetures soient éjectées quasi-simultanément.
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