EP0279709B1 - Perfectionnements apportés à la réalisation de projectiles à charges tandem à effet d'explosif - Google Patents

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EP0279709B1
EP0279709B1 EP88400031A EP88400031A EP0279709B1 EP 0279709 B1 EP0279709 B1 EP 0279709B1 EP 88400031 A EP88400031 A EP 88400031A EP 88400031 A EP88400031 A EP 88400031A EP 0279709 B1 EP0279709 B1 EP 0279709B1
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projectiles
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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

Definitions

  • the present invention relates to improvements made to tandem loads.
  • Such armor plating is capable of considerably degrading the perforating power of anti-tank munitions, in particular that of hollow charges as well as their effects downstream from the main armor.
  • the disorganization of the shaped charge jet can thus be obtained with "light active multilayer shields", characterized by a very low surface mass.
  • tandem load constitutes the display to these active multilayer shields.
  • the front charge initiates active protection and the rear charge, which generally constitutes the main charge of the tandem, is ignited after the end of the active protection "life": ie when the elements of that -this previously initiated are no longer capable of disturbing the effects of the rear charge generally constituted by a hollow charge.
  • the present holder discloses a tandem charge, intended in particular for attacking armored vehicles, comprising at the front end of the warhead of the main hollow charge, a so-called “reduced secondary front” charge which is placed at the end of an antenna housed at rest inside the warhead and deployable in flight by appropriate means so as to distance in significant proportions, the secondary tandem load before the main load.
  • FR-A-2540238 illustrates an exemplary embodiment of the internal protections between front load and rear load.
  • the invention relates to a tandem charge intended in particular for attacking armored vehicles of the type described in FR-A-2 310 547 and characterized in that it is formed on the trajectory by two separate projectiles, each containing l 'one of said charges, joined by a connecting wire so that the rear projectile follows the front projectile, in that, in order to ensure the attack of armored vehicles whose protection includes active pre-armor, the length L of the wire of connection is chosen so that the L / V ratio is greater than the lifetime ⁇ T of the pre-armor, V being the speed of said projectiles, and in that the head projectile carrying said front charge is projected at the output of the launcher with an initial speed supplement Vo compared to the initial speed Vo of the rear projectile carrying the rear charge, this initial speed supplement being obtained by compression then expansion of the air located behind its base da ns a bore located inside or around the warhead of the rear projectile by relative recoil of the head projectile at the start of launch under the effect of inertial forces then by
  • these two projectiles travel their trajectory at speed V and the rear charge can exercise its full effectiveness insofar as it arrives at the target with a delay relative to the front projectile, greater than the "duration of life " ⁇ T active shields characterizing the threat. It suffices for this that the length L of the connecting wire between charges is greater than the product V. ⁇ T.
  • the head projectile is projected at the exit from the launcher, with an additional initial speed Vo compared to the initial speed Vo of the projectile containing the rear charge.
  • the difference in speed between the two mobiles constituted by the front and rear projectiles ensures the unwinding of the connecting wire, the tension of which is ensured by a cruising thruster incorporated in the head projectile containing the front load.
  • the invention is particularly well suited to ballistic systems whose projectiles are not stressed by deterministic load factors.
  • An example of the invention described below how the aerodynamic stability of the head projectile + connecting wire + rear projectile is ensured.
  • the apparent elongation of this wire is preferably increased by the stroke of a shock absorber or an arming device attached to one end of said wire.
  • the tandem charge is constituted by a head projectile 1 and a rear projectile or main projectile 2 connected by the connecting wire 3 and comprising respectively the charge hollow 4, capable of initiating heavy active pre-armor and the main hollow charge 5 capable of perforating the main armor of the envisaged targets.
  • FIG. 1 shows that, according to this example of the invention, the head projectile 1 and the rear main projectile 2 preferably having its own aerodynamic stability, the tension of the wire 3 confirms this stability so that after damping of disturbances, all the mobiles 1 and 2 and the wire 3 are characterized by a position aligned in a direction close to the aerodynamic speed or the speed V relative to the ground and the tangent to the trajectory T.
  • the head projectile 1 is fixed by one or more pins such as 6, in a bore 7 of section s formed in the warhead of the projectile main 6 on which are organized the warhead and "shoulder" contactors 8 and 9 capable of initiating in a known manner the pyrotechnic chain of the main projectile 2 when the latter strikes the target.
  • the abutment (s) 10 are preferentially adjusted (not limited) so that the air pressure Pn behind the head projectile 1 in abutment corresponds to the balance of the inertia forces caused by the head projectile when it passes through the mouth of the launcher under acceleration ⁇ G.
  • the tension of the wire 3 at the end of the unwinding is limited by an apparent increase in the elongation of the said wire by addition to this elongation of the stroke of a shock absorber or a safety and arming device (DSA) 11 of a pyrotechnic rocket, attached to one end of said wire.
  • DSA safety and arming device
  • the speed supplement ⁇ Vo of the head projectile is canceled at the end of the unwinding of the connecting wire 3 by passing it through a die 17 either linked to the rear projectile 2 or to the head projectile 1.
  • the wire 3 is therefore placed at the start on either side of the die 17 and the work corresponding to the cancellation of ⁇ Vo is significantly less than that which would correspond to the passage in said die of the entire length of said wire initially located in upstream of it.
  • the connecting wire 3 is made of polyamide plastic, for example.
  • the head projectile 12 contains the main charge and it constitutes the main projectile. It has at the rear a bore 13 in which the connecting wire 3 is coiled and the nose of the rear projectile 14 is fixed until the start of the shot by one or more pins 15.
  • the choice of ⁇ Vo, the adjustment of the pressure Pm as well as the air heights x m and x o are preferably defined as for the first embodiment of the invention described above.

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Description

  • La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux charges tandem.
  • On sait que la protection des blindés a fait des progrès très importants au cours des dernières années, en particulier avec l'apparition des blindages multicouches actifs en amont du blindage principal.
  • De tels blindages sont capables de dégrader dans des proportions considérables le pouvoir perforant des munitions antichars, notamment celui des charges creuses ainsi que leurs effets en aval du blindage principal. La désorganisation du jet de charge creuse peut ainsi être obtenue avec les "blindages multicouches actifs légers", caractérisés par une très faible masse surfacique.
  • On sait aussi que la charge tandem constitue la parade à ces blindages multicouches actifs. La charge avant initie la protection active et la charge arrière qui constitue en général la charge principale du tandem, est mise à feu après la fin de la "durée de vie" de la protection active: c'est à dire lorsque les éléments de celle-ci précédemment initiés ne sont plus capables de perturber les effets de la charge arrière généralement constituée par une charge creuse.
  • Le concept d'une telle charge tandem et un premier mode de réalisation sont décrits par la présente titulaire dans FR-A-2 310 547.
  • Dans cette publication antérieure, la présente titulaire divulgue une charge tandem, destinée notamment à l'attaque des blindés, comportant à l'extrémité avant de l'ogive de la charge creuse principale, une charge creuse dite "secondaire réduite avant" qui est placée à l'extrémité d'une antenne logée au repos à l'intérieur de l'ogive et déployale en vol par des moyens appropriés de manière à éloigner dans des proportions importantes, la charge tandem secondaire avant de la charge principale.
  • On assiste aujourd'hui à un renforcement des protections actives, avec notamment l'apparition de "protections actives lourdes" caractérisées par des "durées de vie" nettement plus élevées que celles des protections actives légères.
  • Différents moyens ont déjà été proposés, voire développés, pour faire face à cette menace: écartement et interposition d'éléments protecteurs entre charge avant et charge arrière incorporées au même projectile, emploi de fusée de proximité...
  • A cet égard, FR-A-2540238 illustre un exemple de réalisation des protections internes entre charge avant et charge arrière.
  • Selon une autre technique connue par WO-A-86 00 979, on utilise deux projectiles distincts, reliés par un fil de liaison de manière à obtenir, sur trajectoire, une munition constituée par les deux projectiles distincts réunis par leur fil de liaison afin que le projectile arrière suive le projectile avant. Dans un tel système, seul le projectile arrière porte une charge explosive, le projectile avant étant une sonde détectant l'objectif à l'impact et déclenchant ainsi la mise à feu de la charge du projectile arrière à distance appropriée de cet objectif. Par conséquent, un tel système ne permet pas de détruire des blindages modernes du type multicouches actifs.
  • Tous les moyens déjà connus pour améliorer l'efficacité de la charge tandem, face aux blindages "actifs à longue durée de vie", sont relativement complexes et encombrants. Ils peuvent donc être supposés mal adaptés aux munitions non guidées. C'est pourquoi, la demanderesse qui a une longue expérience de ce type de munitions applique ses connaissances à la présente invention et elle s'est fixée pour objectif de créer une disposition nouvelle de charge tandem, capable d'attaquer les blindés plus modernes même s'ils sont équipés de protections actives à "longue durée de vie", plusieurs milli-secondes par exemple, tout en limitant la masse et l'encombrement de ladite charge tandem à un niveau modéré, compatible avec les munitions non guidées à grande diffusion.
  • A cet effet, l'invention concerne une charge tandem destinée en particulier à l'attaque des blindés du type décrit dans FR-A-2 310 547 et caractérisée en ce qu'elle est constituée sur trajectoire par deux projectiles distincts, renfermant chacun l'une desdites charges, réunis par un fil de liaison afin que le projectile arrière suive le projectile avant, en ce que, en vue d'assurer l'attaque des blindés dont la protection comporte des pré-blindages actifs, la longueur L du fil de liaison est choisie de telle sorte que le rapport L/V soit supérieur à la durée de vie △ T des pré-blindages, V étant la vitesse desdits projectiles, et en ce que le projectile de tête portant ladite charge avant est projeté en sortie du lanceur avec un supplément de vitesse initiale Vo par rapport à la vitesse initiale Vo du projectile arrière portant la charge arrière, ce supplément de vitesse initiale étant obtenu par compression puis détente de l'air situé derrière son culot dans un alésage situé à l'intérieur ou autour de l'ogive du projectile arrière par recul relatif du projectile de tête en début de lancement sous l'effet des forces d'inertie puis par projection relative sous l'effet de la pression de l'air comprimé et détendu en fin de lancement.
  • Ainsi, et selon l'invention, ces deux projectiles parcourent leur trajectoire à la vitesse V et la charge arrière peut exercer sa pleine efficacité dans la mesure où elle arrive sur la cible avec un retard par rapport au projectile avant, supérieur à la "durée de vie" △ T des blindages actifs caractérisant la menace. Il suffit pour cela que la longueur L du fil de liaison entre charges soit supérieure au produit V. △ T.
  • Le projectile de tête est projeté en sortie de lanceur, avec un supplément de vitesse initiale Vo par rapport à la vitesse initiale Vo du projectile renfermant la charge arrière.
  • La différence de vitesse entre les deux mobiles que constituent les projectiles avant et arrière assure le déroulement du fil de liaison dont la tension est assurée par un propulseur de croisière incorporé au projectile de tête renfermant la charge avant.
  • L'invention est particulièrement bien adaptée aux systèmes balistiques dont les projectiles ne sont pas sollicités par des facteurs de charge déterministes. Un exemple de l'invention décrit ci-après comment est assurée la stabilité aérodynamique de l'ensemble projectile de tête + fil de liaison + projectile arrière.
  • Pour limiter l'effort de tension en fin de déroulement du fil de liaison, l'allongement apparent de ce fil est préférentiellement augmenté par la course d'un amortisseur ou d'un dispositif d'armement accroché à l'une des extrémités dudit fil.
  • Cette énumération n'est pas exhaustive et d'autres avantages et caractéristiques de cette invention ressortiront de la description ci-après qui présente divers exemples de réalisation de charges tandem selon l'invention.
  • Au cours de cette description, on se référera aux dessins annexés sur lesquels:
    • la figure 1 est une vue générale sur trajectoire de la charge tandem à fil de liaison après déploiement de celui-ci;
    • la figure 2 est une vue partielle, illustrant la position initiale du projectile de tête avant départ du coup, dans l'ogive du projectile arrière, selon un premier exemple de réalisation de l'invention dans lequel le projectile arrière constitue le projectile principal;
    • la figure 3 est une vue du projectile de tête en fin de déroulement;
    • la figure 4 est une vue de la position initiale du culot du projectile de tête sur l'ogive du second projectile, selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention dans lequel le projectile de tête constitue le projectile principal;
    • La figure 5 est une vue partielle montrant la fillière placée dans le projectile arrière et
    • La figure 6 est une vue partielle similaire à la figure 5, mais dans laquelle la filière est montée dans le projectile de tête.
  • Selon le premier exemple de réalisation de l'invention, illustré par les figures 1 à 3, la charge tandem est constituée par un projectile de tête 1 et un projectile arrière ou projectile principal 2 reliés par le fil de liaison 3 et comportant respectivement la charge creuse 4, capable d'initier des préblindages actifs lourds et la charge creuse principale 5 capable de perforer le blindage principal des cibles envisagées.
  • La figure 1 montre que, selon cet exemple de l'invention, le projectile de tête 1 et le projectile principal arrière 2 ayant préférentiellement une stabilité aérodynamique propre, la tension du fil 3 conforte cette stabilité de telle sorte qu'après amortissement des perturbations, l'ensemble des mobiles 1 et 2 et du fil 3 est caractérisé par une position alignée dans une direction voisine de la vitesse aérodynamique ou de la vitesse V par rapport au sol et de la tangente à la trajectoire T.
  • Toujours selon cet exemple de l'invention et en se référant à la figure 2, on voit que le projectile de tête 1 est fixé par une ou plusieurs goupilles telles que 6, dans un alésage 7 de section s ménagé dans l'ogive du projectile principal 6 sur laquelle sont organisés les contacteurs d'ogive et "d'épaule" 8 et 9 capables d'initier de façon connue la chaîne pyrotechnique du projectile principal 2 lorsque celui-ci heurte la cible.
  • De plus la figure 2 montre encore que selon cet exemple de l'invention:
    • Le culot du projectile de tête dans sa position initiale avant cisaillement de la goupille 6, correspond à la distance xo du fond de l'alésage 7;
    • Au cours du parcours d'âme et sous l'effet des forces d'inertie dues à l'accélération des projectiles 1 et 2 par le lanceur, le culot du projectile de tête 1 animé d'un mouvement de recul relatif vient au contact de la au des butées 10 à la distance xm du fond de l'alésage 7.
  • Selon cet exemple de l'invention, la ou les butées 10 sont réglées préférentiellenent (non limitatit) de telle sorte que la pression de l'air Pn derrière le projectile de tête 1 en butée, corresponde à l'équilibre des efforts d'inertie provoqués par le projectile de tête lorsqu'il passe à la bouche du lanceur sous l'accélération ΓG.
  • On démontre que, si on appelle Po la pression atmosphérique, M et m les masses respectives du projectile principal 2 et du projectile de tête 1 ainsi que γ ∼ 1,4 le coefficient polytropique de l'air, on a:
    Figure imgb0001
    dans la réalisation de cet exemple de l'invention, on sait également définir les valeurs de xo et xm pour conférer au projectile de tête 1 le △ Vo recherché, car on démontre que:
    Figure imgb0002
    Ce △ Vo est bien entendu choisi de telle sorte que le déroulement s'achève à une distance inférieure à la portée minimale △ Xm recherché par la charge tandem alors que △ Xo est voisine de
    Vo + △ Vo △ Vo L
    Figure imgb0003

    Toujours selon ce premier exemple de l'invention et en se référant à la figure 2, le fil 3 avant déroulement peut naturellement et préférentiellement (non limitatif), être lové dans le fond de l'alésage.
  • En se référant maintenant à la figure 3 et toujours selon cet exemple de l'invention, la tension du fil 3 en fin de déroulement est limitée par un accroissement apparent de l'allongement dudit fil par addition à cet allongement de la course d'un amortisseur ou encore d'un dispositif de sécurité et d'armement (D.S.A.) 11 de fusée pyrotechnique, accroché à une extrémité dudit fil.
  • En se référant également aux figures 5 et 6 et toujours selon cet exemple de l'invention, le supplément de vitesse △ Vo du projectile de tête est annulé en fin de déroulement du fil de liaison 3 par passage de celui-ci dans une filière 17 liée soit au projectile arrière 2, soit encore au projectile de tête 1.
  • Le fil 3 est donc disposé au départ de part et d'autre de la filière 17 et le travail correspondant à l'annulation de △ Vo est nettement inférieur à celui qui correspondrait au passage dans ladite filière de toute la longueur dudit fil située initialement en amont de celle-ci.
  • Toujours selon cet exemple de l'invention, le fil de liaison 3 est réalisé en matière plastique polyamide par exemple.
  • Selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention représenté sur la figure 4, le projectile de tête 12 renferme la charge principale et il constitue le projectile principal. Il comporte à l'arrière un alésage 13 dans lequel le fil de liaison 3 est lové et l'ogive du projectile arrière 14 est fixée jusqu'au départ du coup par une ou plusieurs goupilles 15. Selon ce second exemple de l'invention, le choix de △ Vo, le réglage de la pression Pm ainsi que des hauteurs d'air xm et xo sont définies préférentiellement comme pour le premier exemple de réalisation de l'invention décrit ci-dessus.

Claims (9)

1. Charge tandem destinée en particulier à l'attaque des blindés qui comprend une charge avant à effet d'explosif et une charge arrière à effet d'explosif, caractérisée en ce qu'elle est constituée sur trajectoire par deux projectiles distincts (1, 2; 12, 14), renfermant chacun l'une desdites charges, réunis par un fil de liaison (3) afin que le projectile arrière suive le projectile avant, en ce que, en vue d'assurer l'attaque des blindés dont la protection comporte des pré-blindages actifs, la longueur L du fil de liaison (3) est choisie de telle sorte que le rapport L/V soit supérieur à la durée de vie △ T des pré-blindages, V étant la vitesse desdits projectiles, et en ce que le projectile de tête (1, 12) portant ladite charge avant est projeté en sortie du lanceur avec un supplément de vitesse initiale Vo par rapport à la vitesse initiale Vo du projectile arrière (2, 14) portant la charge arrière, ce supplément de vitesse initiale étant obtenu par compression puis détente de l'air situé derrière son culot dans un alésage situé à l'intérieur ou autour de l'ogive du projectile arrière par recul relatif du projectile de tête en début de lancement sous l'effet des forces d'inertie puis par projection relative sous l'effet de la pression de l'air comprimé et détendu en fin de lancement.
2. Charge tandem selon la revendication 1, caractérisée en ce que le suppléant de vitesse initiale △ Vo est choisi de manière que la valeur de la longeur (Vo + △ VoL) Vo
Figure imgb0004
 voisine de la portée △ Xd à laquelle le déroulement du fil est achevé, soit inférieure à la portée minimale △ Xm recherchée pour le fonctionnement de ladite charge tandem.
3. Charge tandem selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le projectile de tête contient la charge principale et constitue le projectile principal.
4. Charge tandem selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le projectile arrière contient la charge principale et constitue le projectile principal.
5. Charge tandem selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le projectile de tête (1) est fixé par construction au projectile arrière (2) par une ou plusieurs goupilles (6) cisaillées au départ du coup sous l'effet des forces d'inertie.
6. Charge tandem selon la revendication 5, caractérisée en ce que le volume d'air comprimé derrière le projectile de tête et la hauteur d'air correspondante Xo étant déterminés par lesdites goupilles, le volume résiduel et la hauteur d'air correspondante Xm sont déterminés par une ou plusieurs butées (10) ménagées sur le projectile arrière vis-à-vis du culot du projectile de tête.
7. Charge tandem selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fil de liaison (3) est réalisé en matière plastique telle que notamment polyamide.
8. Charge tandem selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la charge de tête et la charge arrière ou l'une des deux sont des charges formées, de préférence des charges creuses.
9. Charge tandem selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que Xo et Xm sont choisies préférentiellement de manière que la force de pression de l'air comprimé au culot du projectile de tête en butée arrière corresponde sensiblement à l'équilibre des forces exercées par cette pression avec les forces d'inertie correspondant à l'accélération Γb caractérisant le passage de ce projectile à la bouche du lanceur.
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EP0279709A1 EP0279709A1 (fr) 1988-08-24
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