EP0229541A1 - Dispositif de basculement de projectile sur trajectoire - Google Patents

Dispositif de basculement de projectile sur trajectoire Download PDF

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EP0229541A1
EP0229541A1 EP86402541A EP86402541A EP0229541A1 EP 0229541 A1 EP0229541 A1 EP 0229541A1 EP 86402541 A EP86402541 A EP 86402541A EP 86402541 A EP86402541 A EP 86402541A EP 0229541 A1 EP0229541 A1 EP 0229541A1
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impeller
projectile
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longitudinal axis
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Alain M. Bossi
Eric M. Crotet
Patrick M. Dauvergne
Alain M. Kerdraon
Michel M. Roumieux
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Direction General pour lArmement DGA
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/60—Steering arrangements
    • F42B10/66—Steering by varying intensity or direction of thrust
    • F42B10/661—Steering by varying intensity or direction of thrust using several transversally acting rocket motors, each motor containing an individual propellant charge, e.g. solid charge

Definitions

  • the present invention relates to a tilting device applied to a non-gyrating or slowly gyrating munition, provided with a shaped load and tilting on a trajectory to attack a target from above.
  • This projectile works as follows: - when approaching the objective, a detector implements the pyrotechnic process, consequently a rocket initiates on the one hand cutting cords responsible for opening the casing of the projectile to release the modules and on the other hand a delay placed in a priming device. - After the delay, the explosive plates of the impellers are initiated, the modules then being above the target, and their detonation has the effect of imparting a torque to the modules. - the delay is also connected to a winding of detonating cord which ensures the functioning of the charge formed with a second delay such that the jet of hollow charge is formed during rotation of the modules and in a position corresponding to an angle close to 90 °.
  • Such a projectile has the following drawbacks: - it cannot be gyrated, on pain of missing the target; we know that it is difficult to stabilize a projectile without rotation. - the phenomenon of tilting by an explosive impeller is brutal and risks damaging the structure of the modules.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks using a device intended to generate an impulse on a structure, consisting of at least one impeller composed of an explosive plate located between a thrust plate and an inertia plate. , characterized in that the impeller comprises a damping block integral with the structure and disposed opposite the thrust plate.
  • this device can generate an impulse on a structure such as for example a non-gyrating or slow-gyrating projectile, with a shaped charge and tilting on tra jectory for attacking the target from above, characterized in that it comprises several impellers distributed in a ring around the longitudinal axis of the projectile, the damping blocks associated with each impeller being arranged inside said crown, each impeller having autonomous operation, controlled by its own target detector.
  • a structure such as for example a non-gyrating or slow-gyrating projectile, with a shaped charge and tilting on tra jectory for attacking the target from above, characterized in that it comprises several impellers distributed in a ring around the longitudinal axis of the projectile, the damping blocks associated with each impeller being arranged inside said crown, each impeller having autonomous operation, controlled by its own target detector.
  • This device consists of two impeller rings located respectively at the front and at the rear of the projectile, the impellers of the rear crown being arranged in the same meridian planes as those of the front crown, so as to form a torque, each impeller of a crown having an associated impeller in the other crown, located in the same meridian plane and opposite with respect to the longitudinal axis, these two impellers operating simultaneously to cause a tilting torque.
  • the firing order for each pair of impellers is given by a target detector located in the same meridian plane and on the same side with respect to the longitudinal axis as the rear impeller.
  • the firing order of each pair of impellers is given by a target detector arranged in a meridian plane forming a dihedral with the meridian plane containing the associated impellers and whose angle between the two planes is determined so to overcome the angular velocity of the projectile.
  • the damping block is made of a material having an elastic limit in compression of less than 30 hbars.
  • the shock absorbing blocks consist of a single block of substantially cylindrical shape.
  • the damping block includes a channel located at the longitudinal axis of the projectile.
  • the inertia plate is formed by the shell of the projectile.
  • the envelope is fragmentable opposite the impellers.
  • the projectile according to FIG. 1 comprises an envelope 1 extended by a tail unit 2 and enclosing a formed charge 3.
  • the process of initiation of the various pyrotechnic functions is triggered by a infrared detection system located at the front of the projectile and composed of six detectors 4 arranged radially and forming an angle of 60 ° between them, transmitting a signal to a central unit 5 responsible for processing the signal by means of electronics appropriate and communicate it to the tilting module 6 and to the safety and arming device 7 which initiate impellers 8 and 9 respectively and the charge formed 3.
  • Figure 2 and Figure 3 show the six infrared detectors 4 and the impellers 9 of the front ring, six in number and arranged at 60 °.
  • These impellers consist of an inertia plate 10, an explosive sheet 11 and a thrust plate 12, the mass ratio of the inertia plate and the thrust plate can advantageously be understood between 1 and 2.
  • a damping element 13, intended to receive the thrust plate after operation of the impeller is placed inside the crown, opposite said plate.
  • the material constituting the damping element must have an elastic resistance in compression of less than 30 h bars, it can be a material such as for example a low alloyed aluminum, wood, a composite, organic or plastic material.
  • a central channel 14 is formed between the damping blocks.
  • the initiation of the impellers is carried out by means of the tilting module 6 extended by detonating cords 15 and detonation relays 16.
  • Each impeller forms a pair with the rear impeller situated in the same meridian plane and opposite with respect to the longitudinal axis of the projectile. Their operations are simultaneous.
  • Figure 3 shows a particular type of embodiment of the impeller ring in which the damping device is in one piece and has a coating 17 at the central channel and its parallel faces.
  • the device operates as follows: - on its trajectory, the projectile is subjected to a slow rotation. - when approaching an objective, it is located by one of the infrared detectors 4 which transmits the information to the central unit 5.
  • the latter selects the appropriate pair of impellers and allows their initiation by the through the tilt module 6 and detonating cords 15.
  • the detonation of the explosive sheets 11 projects the thrust plates 12 onto the damping material 13, the main role of which is to avoid the rebound of the projection plate on the structures, thus allowing better exploitation of the energy dispensed by the 'explosive. It then follows a couple of forces generating the pivoting of the projectile around its center of gravity as well as the position of the impellers.
  • the security and arming device initiates the charge formed when its longitudinal axis is substantially perpendicular to the objective.

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Abstract

Le secteur technique de l'invention est celui des munitions munies d'une charge formée, basculant sur trajectoire pour agresser une cible par le dessus. Le dispositif selon l'invention est un dispositif de basculement de projectile sur trajectoire comprenant une plaque de poussée 12, une plaque explosive 11 et plaque d'inertie 10. Selon une caractéristique particulière un bloc amortisseur 13 solidaire de la structure est disposé en regard de la plaque de poussée 12; Application au domaine de l'armement.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de basculement appliqué à une munition non girante ou à giration lente, munie d'une charge formée et basculant sur trajectoire pour agresser une cible par le dessus.
  • On connait par le brevet FR 2 552 871, un projectile destiné à l'agression d'objectifs par le dessus, contenant des modules porteurs d'impulseurs explosifs et de charges formées dont les axes sont confondus avec l'axe longitudinal du projectile.
  • Ce projectile fonctionne de la manière suivante :
    - à l'approche de l'objectif, un détecteur met en oeuvre le processus pyrotechnique, dès lors une fusée initie d'une part des cordeaux de découpe chargés d'ouvrir l'enveloppe du projectile pour libérer les modules et d'autre part un retard placé dans un dispositif d'amorçage.
    - après le délai de retard, les plaques d'explosif des impulseurs sont initiées, les modules se trouvant alors au-dessus de la cible, et leur détonation a pour effet d'imprimer un couple de rotation aux modules.
    - le retard est également relié à un enroulement de cordeau détonant qui assure le fonctionnement de la charge formée avec un deuxième retard tel que le jet de charge creuse se forme en cours de rotation des modules et dans une position correspondant à un angle proche de 90°.
  • Un tel projectile présente les inconvénients suivants :
    - il ne peut être girant, sous peine de manquer la cible ; or l'on sait qu'il est difficile de stabiliser un projectile sans rotation.
    - le phénomène de basculement par impulseur explosif est brutal et risque d'endommager la structure des modules.
  • La présente invention vise à pallier ces inconvénients à l'aide d'un dispositif destiné à engendrer une impulsion sur une structure, constitué par au moins un impulseur composé par une plaque d'explosif située entre une plaque de poussée et une plaque d'inertie, caractérisé en ce que l'impulseur comporte un bloc amortisseur soli­daire de la structure et disposé en regard de la plaque de poussée.
  • Selon une deuxième caractéristique, ce dispositif peut engendrer une impulsion sur une structure telle que par exemple un projectile non girant ou à giration lente, à charge formée et basculant sur tra­ jectoire pour agresser la cible par le dessus, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs impulseurs répartis en couronne autour de l'axe longitudinal du projectile, les blocs amortisseurs associés à chaque impulseur étant disposés à l'intérieur de ladite couronne, chaque impulseur ayant un fonctionnement autonome, commandé par son propre détecteur de cible.
  • Selon d'autres caractéristiques :
    - ce dispositif est constitué par deux couronnes d'im­pulseurs situées respectivement à l'avant et à l'arrière du projectile, les impulseurs de la couronne arrière étant disposés dans les mêmes plans méridiens que ceux de la couronne avant, de façon à former un couple, chaque impulseur d'une couronne ayant un impulseur associé dans l'autre couronne, situé dans le même plan méridien et opposé par rapport à l'axe longitudinal, ces deux impulseurs fonctionnant simultanément pour provoquer un couple de basculement.
    - l'ordre de mise à feu de chaque couple d'impulseurs est donné par un détecteur de cible situé dans le même plan meridien et du même côté par rapport à l'axe longitudinal que l'impulseur arrière.
    - l'ordre de mise à feu de chaque couple d'impulseurs est donné par un détecteur de cible disposé dans un plan méridien formant un dièdre avec le plan méridien contenant les impulseurs associés et dont l'angle entre les deux plans est déterminé de manière à s'affranchir de la vitesse angulaire du projectile.
    - le bloc amortisseur est constitué par un matériau ayant une limite élastique en compression inférieure à 30 hbars.
    - les blocs amortisseurs sont constitués par un bloc unique de forme sensiblement cylindrique.
    - le bloc amortisseur comporte un canal situé au niveau de l'axe longitudinal du projectile.
    - la plaque d'inertie est constituée par l'enveloppe du projectile.
    - l'enveloppe est fragmentable en regard des impulseurs.
  • L'invention sera mieux comprise au cours de la description qui va suivre d'un exemple particulier de réalisation, faite en regard des dessins annexés dans lesquels :
    • - la figure 1 représente le schéma d'organisation du projectile selon l'invention.
    • - la figure 2 représente une coupe longitudinale de la couronne d'impulseurs avant.
    • - la figure 3 montre, selon un plan AA perpendiculaire à l'axe du projectile, une coupe des impulseurs avant.
  • Le projectile selon la figure 1 comporte une enveloppe 1 prolongée par un empennage 2 et enfermant une charge formée 3. Le processus d'initiation des différentes fonctions pyrotechniques (mise à feu des impulseurs, de la charge formée...) est déclenché par un système de détection infra-rouge situé à l'avant du projectile et composé de six détecteurs 4 disposés radialement et formant entre eux un angle de 60°, transmettant un signal à une unité centrale 5 chargée de traiter le signal au moyen d'une électronique appropriée et de le communiquer au module de basculement 6 et au dispositif de sécurité et d'armement 7 qui initient respectivement des impulseurs 8 et 9 et la charge formée 3.
  • La figure 2 et la figure 3 représentent les six détecteurs infra-rouge 4 et les impulseurs 9 de la couronne avant, au nombre de six et disposés à 60°. Ces impulseurs se composent d'une plaque d'inertie 10, d'une feuille d'explosif 11 et d'une plaque de poussée 12, le rapport des masses de la plaque d'inertie et de la plaque de poussée pouvant être avantageusement compris entre 1 et 2. Un élément amortisseur 13, destiné à recevoir la plaque de poussée après fonctionnement de l'impulseur est placé à l'intérieur de la couronne, en regard de ladite plaque. Le matériau constituant l'élément amortisseur doit avoir une résistance élastique en compression inférieure à 30 h bars, ce peut être un matériau tel que par exemple un aluminium faiblement allié, du bois, un matériau composite, organique ou plastique. Afin de ne pas perturber le jet de la charge formée 3, un canal central 14 est ménagé entre les blocs amortisseurs. L'initiation des impulseurs est réalisée au moyen du module de basculement 6 prolongé par des cordeaux détonants 15 et des relais de détonation 16. Chaque impulseur forme un couple avec l'impulseur arrière situé dans le même plan méridien et opposé par rapport à l'axe longitudinal du projectile. Leurs fonctionnements sont simultanés.
  • La figure 3 montre un type de réalisation particulier de la couronne d'impulseurs dans lequel le dispositif amortisseur est monobloc et présente un enrobage 17 au niveau du canal central et de ses faces parallèles.
  • On peut envisager une configuration telle que le bloc amortisseur ne comporte pas de canal central, le passage du jet de charge formée étant libéré par la plaque de projection lors du fonctionnement des impulseurs.
  • Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante :
    - sur sa trajectoire, le projectile est soumis à une rotation lente.
    - à l'approche d'un objectif, celui-ci est localisé par un des détecteurs infra-rouge 4 qui transmet l'information à l'unité centrale 5. Cette dernière sélectionne le couple d'impulseurs approprié et permet leur initiation par le biais du module de basculement 6 et des cordeaux détonants 15.
    - la détonation des feuilles d'explosif 11 projette les plaques de poussée 12 sur le matériau amortisseur 13 dont le rôle principal consiste à éviter le rebond de la plaque de projection sur les structures, autorisant ainsi une meilleure exploitation de l'énergie dispensée par l'explosif. Il s'ensuit alors un couple de forces engendrant le pivotement du projectile autour de son centre de gravité ainsi que l'y contraint la position des impulseurs.
    - par un système approprié, le dispositif de sécurité et d'armement initie la charge formée lorsque son axe longitudinal se trouve sensiblement à la perpendiculaire de l'objectif.

Claims (10)

1- Dispositif destiné à engendrer une impulsion sur une structure, constitué par au moins un impulseur composé par une plaque d'explosif (11) située entre une plaque de poussée (12) et une plaque d'inertie (10), caractérisé en ce que l'impulseur comporte un bloc amortisseur (13) solidaire de la structure et disposé en regard de la plaque de poussée (12).
2 - Dispositif, selon la revendication 1 destiné, à engendrer une impulsion sur une structure telle que par exemple un projectile non girant ou à giration lente, à charge formée et basculant sur trajectoire pour agresser la cible par le dessus, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs impulseurs répartis en couronne autour de l'axe longitudinal du projectile, les blocs amortisseurs (13) associés à chaque impulseur étant disposés à l'intérieur de ladite couronne, chaque impulseur ayant un fonctionnement autonome commandé par son propre détecteur de cible (4).
3 - Dispositif, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par deux couronnes d'impulseurs situées respectivement à l'avant et à l'arrière du projectile, les impulseurs de la couronne arrière étant disposés dans les mêmes plans méridiens que ceux de la couronne avant, de façon à former un couple, chaque impulseur d'une couronne ayant un impulseur associé dans l'autre couronne, situé dans le même plan méridien et opposé par rapport à l'axe longitudinal, ces deux impulseurs fonctionnant simultanément pour provoquer un couple de basculement.
4 - Dispositif, selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ordre de mise à feu de chaque couple d'impulseurs est donné par un détecteur de cible situé dans le même plan méridien et du même côté par rapport à l'axe longitudinal que l'impulseur arrière.
5 - Dispositif, selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ordre de mise à feu de chaque couple d'impulseurs est donné par un détecteur de cible disposé dans un plan méridien formant un dièdre avec le plan méridien contenant les impulseurs associés et dont l'angle entre les deux plans est déterminé de manière à s'affranchir de la vitesse angulaire du projectile.
6 - Dispositif, selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bloc amortisseur (13) est constitué par un matériau ayant une limite élastique en compression inférieure à 30 hbars.
7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les blocs amortisseurs sont constitués par un bloc unique de forme sensiblement cylindrique.
8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le bloc amortisseur comporte un canal (14) situé au niveau de l'axe longitudinal du projectile.
9 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la plaque d'inertie (10) est constituée par l'enveloppe (1) du projectile.
10 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'enveloppe est fragmentable en regard des impulseurs.
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