EP0221218A1 - Tête militaire à charges formées montées en tandem - Google Patents

Tête militaire à charges formées montées en tandem Download PDF

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EP0221218A1
EP0221218A1 EP85402097A EP85402097A EP0221218A1 EP 0221218 A1 EP0221218 A1 EP 0221218A1 EP 85402097 A EP85402097 A EP 85402097A EP 85402097 A EP85402097 A EP 85402097A EP 0221218 A1 EP0221218 A1 EP 0221218A1
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military head
caliber
load
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Alain Chaumeau
Eric Crote
Alain Kerdraon
Jean-Paul Ragonnet
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Giat Industries SA
Original Assignee
Direction General pour lArmement DGA
Etat Francais
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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
    • F42B12/04—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type
    • F42B12/10—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge
    • F42B12/16—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge in combination with an additional projectile or charge, acting successively on the target
    • F42B12/18—Hollow charges in tandem arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F42B1/02—Shaped or hollow charges
    • F42B1/028—Shaped or hollow charges characterised by the form of the liner

Definitions

  • the invention relates to a military head which can be used in particular in shells, rockets and missiles to attack battle tanks, whether their armor is simple, laminated, composite or active.
  • This delay is necessary: - to operate the second load only after destruction of the active protection corresponding to the lifetime of the active shielding. - to avoid the second jet catching up with the second.
  • the optimal delay ⁇ T varies according to, on the one hand the nature and the thickness of the plates constituting the active shielding and on the other hand the angle of incidence of the projectile on the target.
  • An increase in ⁇ T can have the following consequences which are all disadvantages: - increase in the optimal distance of action of the 2nd explosive charge - decrease in projectile speed - the increase in interactions between the two charges.
  • the invention therefore aims to overcome the aforementioned drawbacks, by proposing a military head with shaped charges mounted in tandem and operating in sequence so that the head charge generates a core capable of perforating an active armor without initiating it, second charge formed can then be initiated after a very short time, this short delay being necessary to avoid catching up of the core generated by the first charge by the jet of the second charge, but which can be reduced to a minimum taking into account the non-initiation of the active shielding.
  • the military head is characterized in that the front load generates a nucleus whose impact speed on the target is between 1000 and 2500 m / s and in that the operating delay between the two charges is between 50 and 300 ⁇ s.
  • the front load generates a core whose speed is around 2000 m / s, and the operating delay between the two loads is around 100 ⁇ s.
  • the front load comprises a metallic coating of conical shape with an angle at the apex between 140 ° and 170 ° and more precisely is equal to 150 °, and whose average thickness is between 1% and 2% and more precisely is equal to 1.6% of the caliber of the front load.
  • the front load comprises a metallic coating of revolution which can for example be spherical or ellipsoidal, the ratio of the height to the caliber being between 0.05 and 0.15 and more precisely is equal to 0.1 and whose average thickness is between 1% and 2% and more precisely is equal to 1.8% of the caliber of the front load.
  • the explosive used to charge the front charge is an explosive with a detonation speed of less than 8000 m / s, which can for example be a composite explosive, trinitrotoluene or baratol
  • the operating delay between the front load and the rear load is approximately 100 ⁇ s.
  • This military head comprises an envelope 1 in which are placed two explosive charges 2 and 3 respectively called front charge and rear charge.
  • the front charge 2 is constituted by a mass of explosive 4 limited towards the front by a metallic coating 5, and comprising at the rear a priming device 6 not shown in detail but known to those skilled in the art
  • the coating 5 can be conical, spherical or ellipsoidal and more generally of revolution, but its geometric characteristics must meet the following conditions: - in the case of a conical coating, the angle at the top must be between 140 ° and 170 ° and its average thickness must be between 1% and 2% of the size of the load. In this particular embodiment, the angle at the top is 150 ° and the thickness is equal to 1.6% of the caliber of the load. - in the case of a coating of revolution, such as spherical, or ellipsoidal, the ratio of its height h to its diameter must be between 0.05 and 0.15, the characteristics concerning its thickness being identical to those given above for tapered coatings.
  • the explosive 4 constituting this charge must be a low energy explosive whose detonation speed is less than 8000 m / s such as for example trinitrotoluene, baratol, or a composite explosive.
  • the geometrical characteristics of the coating as well as the nature of the explosive constituting the front charge must be chosen in such a way that the speed of the nucleus relative to the target is less than 2500 m / s, this condition being necessary for the explosive constituting the active shield cannot be initiated.
  • the rear charge is a high performance hollow charge, comprising a conical coating 7 with a closed angle and an explosive 8 which can be highly energetic.
  • This military head also includes a protective screen 9 whose function is to protect the rear load when the front load detonates.
  • a security and arming device 10 is disposed at the rear of the load 3 and transmits the initiation order to the front load via a detonating cord 11 which could, for example, be replaced by a line electric connected to the priming device 6.
  • the detection of the target can be carried out by any means known to those skilled in the art such as a near proximity rocket or by contact.
  • the operating delay between the front and rear charges can be achieved for example using a detonating cord winding, an electronic device or a delay pyrotechnic component. In this particular embodiment, a delay of 100 ⁇ s is used.
  • a particular advantage of this invention resides in its adaption to perforate active armor while offering a lightened military head, the inter-charge protection 9 being able to be reduced taking into account the very short initiation delay between the two charges.

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Abstract

Le secteur technique de l'invention est celui des têtes militaires comportant plusieurs charges creuses. La tête militaire selon l'invention est constituée par une charge explosive formée (2) capable de générer un noyau dont la vitesse est inférieure à 2500 m/s de manière à ne pas faire détoner les blindages actifs, et une charge formée arrière (3) destinée à la perforation complète du blindage. Application à la perforation des blindages simple, feuilletés, composites ou actifs à l'aide de roquettes, missiles ou obus.

Description

  • L'invention concerne une tête militaire utilisable notamment dans les obus, roquettes et missiles pour agresser les chars de bataille que leur blindage soit simple, feuilleté, composite ou actif.
  • L'apparition des nouveaux blindages, actifs en particulier, a engendré un nouveau concept de tête militaire à charges formées montées en tandem. L'initiation de la première charge entraine, en séquence, celle de la deuxième avec toutefois un retard de fonctionnement (ΔT) entre les deux.
  • Ce retard est nécessaire:
    - pour ne faire fonctionner la deuxième charge qu'après destruction de la protection active correspondant à la durée de la vie du blindage actif.
    - pour éviter le rattrapage du premier jet par le second.
    Le retard ΔT optimal varie selon, d'une part la nature et l'épaisseur des plaques constitutives du blindage actif et d'autre part l'angle d'incidence du projectile sur la cible.
  • Une augmentation du ΔT peut avoir comme conséquences qui sont au­tant d'inconvénients:
    - l'augmentation de la distance d'action optimale de la 2ème charge explosive
    - la diminution de la vitesse du projectile
    - l'augmentation des intéractions entre les deux charges.
  • L'invention vise donc à palier les inconvénients précités, en propo­sant une tête militaire à charges formées montées en tandem et 25 fonc­tionnant en séquence de telle manière que la charge de tête génère un noyau capable de perforer un blindage actif sans l'initier, la deuxième charge formée pouvant alors être initiée après un temps très bref, ce court retard étant nécessaire pour éviter le rattrapage du noyau engen­dré par la première charge par le jet de la deuxième charge, mais pouvant être réduit au minimum compte tenu de la non initiation du blin­dage actif.
  • La tête militaire, selon l'invention, est caractérisée par le fait que la charge avant engendre un noyau dont la vitesse d'impact sur la cible est comprise entre 1000 et 2500 m/s et en ce que le retard de fonctionnement entre les deux charges se situe entre 50 et 300 µs.
  • Selon une caractéristique plus particulière la charge avant engendre un noyau dont la vitesse est de l'ordre de 2000 m/s, et le retard de fonctionnement entre les deux charges est de l'ordre de 100 µs.
  • Selon une réalisation particulière, la charge avant comporte un re­vêtement métallique de forme conique d'angle au sommet compris entre 140° et 170° et plus précisément est égal à 150°, et dont l'épaisseur moyenne est comprise entre 1% et 2% et plus précisément est égale à 1,6% du calibre de la charge avant.
  • Selon une autre variante, la charge avant comporte un revêtement mé­tallique de révolution pouvant par exemple être sphérique ou ellipsoïdal dont le rapport de la hauteur sur le calibre est compris entre 0,05 et 0,15 et plus précisément est égale à 0,1 et dont l'épaisseur moyenne se situe entre 1% et 2% et plus précisément est égal à 1,8% du calibre de la charge avant.
  • Selon d'autres caractéristiques:
    - l'explosif utilisé pour réaliser le chargement de la charge avant est un explosif à vitesse de détonation inférieure à 8000 m/s pouvant être par exemple un explosif composite, du trinitrotoluène ou du baratol
    - le retard de fonctionnement entre la charge avant et la charge arrière est d'environ 100 µs.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation particu­lier de l'invention faite en regard du dessin annexé représentant une coupe longitudinale d'une tête militaire selon l'invention.
  • Cette tête militaire comprend une enveloppe 1 dans laquelle sont disposées deux charges explosives 2 et 3 respectivement appelées charge avant et charge arrière.
  • La charge avant 2 est constituée par une masse d'explosif 4 limitée vers l'avant par un revêtement métallique 5, et comportant à l'arrière un dispositif d'amorçage 6 non représenté en détail mais connu de l'hom­me de l'art
  • Le revêtement 5 peut être de forme conique, sphérique ou ellipsoïdal et plus généralement de révolution, mais ses caractéristiques géométri­ques doivent répondrent aux conditions suivantes:
    - dans le cas d'un revêtement conique, l'angle au sommet doit être com­pris entre 140° et 170° et son épaisseur moyenne doit se situer entre 1% et 2% du calibre de la charge. Dans cet exemple particulier de réalisa­tion, l'angle au sommet est de 150° et l'épaisseur est égale à 1,6% du calibre de la charge.
    - dans le cas d'un revêtement de révolution, tel que sphérique, ou el­lipsoïdal le rapport de sa hauteur h sur son diamètre doit être compris entre 0,05 et 0,15, les caractéristiques concernant son épaisseur étant identiques à celles données précédemment pour les revêtements de forme conique.
  • L'explosif 4 constituant cette charge doit être un explosif basse énergie dont la vitesse de détonation est inférieure à 8000 m/s tel que par exemple du trinitrotoluène, du baratol, ou un explosif composite.
  • Les caractéristiques géométriques du revêtement ainsi que la nature de l'explosif constituant la charge avant doivent être choisies de telle manière que la vitesse du noyau par rapport à la cible soit inférieure à 2500 m/s, cette condition étant nécessaire pour que l'explosif consti­tuant le blindage actif ne puisse être initié.
  • La charge arrière est une charge creuse à hautes performances, com­portant un revêtement conique 7 d'angle fermé et un explosif 8 pouvant être hautement énergétique.
  • Cette tête militaire comporte également un écran protecteur 9 dont la fonction est de protéger la charge arrière lorsque la charge avant détone.
  • Un dispositif de sécurité et d'armement 10 est disposé à l'arrière de la charge 3 et transmet l'ordre d'initiation à la charge avant par l'intermédiaire d'un cordeau détonant 11 qui pourrait par exemple être remplacé par une ligne électrique reliée au dispositif d'amorçage 6.
  • La détection de la cible peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme de l'art tel qu'une fusée de proche proximité ou par contact.
  • De même le retard de fonctionnement entre les charges avant et ar­rière peut être réalisé par exemple à l'aide d'un enroulement de cordeau détonant, d'un dispositif électronique ou d'un composant pyrotechnique à retard. Dans ce cas particulier de réalisation on utilise un retard de 100 µs.
  • Un avantage particulier de cette invention réside dans son adaption à perforer les blindages actifs tout en offrant une tête militaire allégée, la protection inter-charges 9 pouvant être réduite compte tenu du retard d'initiation très court entre les deux charges.
  • D'autre part du fait de la non initiation de la protection active, l'efficacité de ce type de tête militaire n'est pas influencée par les caractéristiques du blindage actif notamment les vitesses de projection des plaques et leurs dimensions latérales.

Claims (10)

1 - Tête militaire comprenant une charge formée avant (2) et une charge formée arrière (3) montées en tandem et fonctionnant en séquence, desti­née à l'agression de cibles blindées et notamment actives, caractérisée en ce que la charge avant (2) engendre un noyau dont la vitesse d'impact sur la cible est comprise entre 1000 et 2500 m/s et en ce que le retard de fonctionnement entre les deux charges se situe entre 50 et 300 µs.
2 - Tête militaire, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la charge avant (2) engendre un noyau dont la vitesse est d'environ 2000 m/s et en ce que le retard de fonctionnement entre les deux charges est de l'ordre de 100 µs.
3 - Tête militaire, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la charge avant (2) comporte un revêtement métallique conique (5) d'angle au sommet compris entre 140° et 170° et dont l'épaisseur moyenne est comprise entre 1% et 2% du calibre de la dite charge avant (2).
4 - Tête militaire, selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la charge avant comporte un revêtement métallique conique (5) d'angle au sommet sensiblement égal à 150° et dont l'épaisseur moyenne est de l'ordre de 1,6% du calibre de la dite charge avant (2).
5 - Tête militaire, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la charge avant (2) comporte un revêtement métallique de révo­lution (5) pouvant être sphérique ou ellipsoïdal dont le rapport de la hauteur sur le calibre est compris entre 0,05 et 0,15 et dont l'épais­seur moyenne se situe entre 1% et 2% du calibre de la dite charge avant (2).
6 - Tête militaire, selon l'une des revendications 1, 2 ou 5, caractéri­sée en ce que la charge avant 2 comporte un revêtement métallique sphé­rique (5) dont le rapport de la hauteur sur le calibre est de 0,1 et dont l'épaisseur moyenne est de l'ordre de 1,8% du calibre de la dite charge avant (2).
7 - Tête militaire, selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le revêtement (5) de la charge avant 2 est constitué par un alliage métallique de faible masse volumique tel qu'un alliage d'alumi­nium.
8 - Tête militaire; selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que le chargement explosif 4 de la charge avant 2 est constitué par un explosif à vitesse de détonation inférieure à 8000 m/s.
9 - Tête militaire, selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le chargement explosif 4 de la charge avant 2 est choisi dans le groupe: trinitrotoluène, baratol, ou explosif composite:
10 - Tête militaire, selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le retard de fonctionnement entre la charge avant 2 et la charge arrière 3 est d'environ 100 µs.
EP85402097A 1984-09-05 1985-10-31 Tête militaire à charges formées montées en tandem Expired EP0221218B1 (fr)

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