EP0754927B1 - Système d'allumage d'une charge propulsive notamment pour munition d'artillerie de campagne et son procédé de fabrication - Google Patents

Système d'allumage d'une charge propulsive notamment pour munition d'artillerie de campagne et son procédé de fabrication Download PDF

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EP0754927B1
EP0754927B1 EP96401512A EP96401512A EP0754927B1 EP 0754927 B1 EP0754927 B1 EP 0754927B1 EP 96401512 A EP96401512 A EP 96401512A EP 96401512 A EP96401512 A EP 96401512A EP 0754927 B1 EP0754927 B1 EP 0754927B1
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EP
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tube
binder
charge
priming
ignition
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Bernard Brion
Claude Julien
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Giat Industries SA
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Giat Industries SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/08—Primers; Detonators
    • F42C19/0823—Primers or igniters for the initiation or the propellant charge in a cartridged ammunition
    • F42C19/0826—Primers or igniters for the initiation or the propellant charge in a cartridged ammunition comprising an elongated perforated tube, i.e. flame tube, for the transmission of the initial energy to the propellant charge, e.g. used for artillery shells and kinetic energy penetrators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C9/00—Chemical contact igniters; Chemical lighters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/38—Separately-loaded propellant charges, e.g. cartridge bags
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/08—Primers; Detonators
    • F42C19/0803—Primers; Detonators characterised by the combination of per se known chemical composition in the priming substance

Definitions

  • the invention relates to an ignition system.
  • a propellant charge especially for ammunition field artillery, including a tube in one combustible material, the inner wall of which is lined with an ignition charge which delimits a channel central inside the tube.
  • the propellant charge of artillery ammunition usually consists of a stack of fuel containers containing said charge that is initiated using a means of flame transmission which is formed by the charge above ignition. So each container must either equipped with a very rapid ignition system between the ignition charge and propellant charge.
  • Ignition systems for propellant charge are notably described in documents WO-8601584 and EP-A-475 207 each of these documents forming the basis of the preamble of claim 1.
  • the charge is made up of annular pellets assembled or stacked in a tube.
  • Each tablet is manufactured by compression, which requires the use of a powder (boron powder / potassium nitrate) with a small particle size in order to obtain cohesion and correct attire.
  • a powder boron powder / potassium nitrate
  • inflammation of a powder spreads all the more quickly as this one is not tightly packed on the one hand, and that a small particle size results in significant formation of gas harmful to the quality of the ignition on the other hand.
  • the ignition transmission speed by such lozenges is therefore relatively small and in consequently, not sufficiently efficient.
  • small particle size including a grain size between about 0.1 and 0.5 mm, and a speed of weak transmission of the order of a few milliseconds.
  • the density of these pellets is relatively large, so we have to incorporate spacers of combustible material between the pellets to respect a mass ratio functional between ignition charge and charge propellant.
  • the system ignition includes a compressed charge consisting of grains of powder mixed with a solvent, such as butylacetate.
  • a solvent such as butylacetate.
  • the assembly is then compressed to obtain a tubular element which is then introduced in a central hole of the propellant charge and maintained either by friction or by bonding.
  • This system presents the disadvantages of the indicated compressed loads previously, since a powder is used necessarily of small particle size and obtained by compression.
  • the object of the invention is to design a ignition system which is simple to make and inexpensive while having a speed of high ignition transmission and power significant inflammation to make up for the shortcomings ignition systems of the prior art.
  • the invention proposes a system igniting a propellant charge, comprising a tube a combustible material, the inner wall of which is lined with an ignition charge which delimits a channel central inside the tube, and which is characterized by what the ignition charge is made up of several successive layers of agglomerated black powder grains with a binder.
  • black powder has a grain size between 1 and 2.8 mm, and the binder consists of collodion.
  • a thin layer of binder is interposed between two layers of grains of black powder.
  • the ignition system tube is advantageously made of a material such as cardboard loaded with nitrocellulose.
  • the ignition system is obtained by avoiding any compression of the powder, which in turn provides ease of production and manufacturing cost significantly lower than those of previous embodiments.
  • Another advantage of the invention lies in the ease of adjusting the load thickness ignition.
  • the ignition system 1 illustrated on the Figures 1 and 2 comprises a tube 2 whose wall interior is lined with an ignition charge consisting of several layers 3 of grains of powder black using a binder 4.
  • the most interior delimits a central channel 5 to allow the passage of an ignition flame intended to ensure rapid initiation of the ignition charge which transmits then this flame to the propellant charge.
  • Tube 2 is made of a material combustible, such as cardboard loaded with nitrocellulose to get complete combustion.
  • the binder 4 is for example constituted by collodion (mixture of nitrocellulose and acetone) which is used in thin layers. Concretely, we manage to obtain a regular distribution of the grains of black powder as is clear from the figure 1.
  • Tube 2 is mounted on a means allowing it to rotate at a moderate speed, around 100 rpm, the tube being supported at at least one of its ends or on part of its outer wall.
  • the inner wall of tube 2 is coated with a thin layer collodion using a volumetric dosing gun, whose flow rate can be easily adjusted, this pistol being animated by a translational movement inside of tube 2.
  • a feed chute is then introduced in the tube 2 to distribute a first layer 3 of grains of black powder, said grains being bonded at once.
  • We then apply successively layers of binder and grains of black powder up obtain an ignition charge having a thickness determined. Finally, the whole is dried.
  • the cardboard tube 2 fuel is wound around a propeller, which allows when igniting the black powder a cut out of the tube following this propeller thus improving the distribution of instant ignition of the propellant charge.
  • the ignition system previously described is especially intended to equip a container fuel 6 such as that shown in FIG. 3.
  • This container 6 consists for example of a case tubular 7 made of a combustible material, as for example a carton loaded with nitrocellulose.
  • Case 7 is closed to both of them ends by a cover 8 also made in a combustible material.
  • Each cover 8 is made up by a bottom wall 8 of annular shape and bordered externally and internally by two walls lateral which extend on the same side of the wall of bottom 8 to form two edges respectively circular external 9 and internal 10. These two edges 9 and 10 allow a tight fit between the case 7 and the tube 5 of the ignition system 1, this assembly possibly be completed with a bonding operation.
  • the interior volume 11 of the container 6 is filled with a propellant charge which may occur in loose or in bundles.
  • Such an ignition system can also be used to make ignition tubes for ammunition tanks or ignition means of shared ammunition in several burdens.

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Description

L'invention concerne un système d'allumage d'une charge propulsive, notamment pour une munition d'artillerie de campagne, comprenant un tube en un matériau combustible, dont la paroi intérieure est tapissée d'une charge d'allumage qui délimite un canal central à l'intérieur du tube.
La charge propulsive des munitions d'artilleries de campagne est généralement constituée d'un empilement de conteneurs combustibles renfermant ladite charge que l'on initie à l'aide d'un moyen de transmission de flamme qui est constituée par la charge d'allumage précitée. Il faut donc que chaque conteneur soit muni d'un système d'allumage très rapide entre la charge d'allumage et la charge propulsive.
Des systèmes d'allumage pour charge propulsive sont notamment décrits dans les documents WO-8601584 et EP-A-475 207 chacun de ces documents formant la base du préambule de la revendication 1.
Dans le document WO-8601584, la charge est constituée de pastilles annulaires assemblées ou empilées dans un tube. Chaque pastille est fabriquée par compression, ce qui impose l'utilisation d'une poudre (poudre de bore/nitrate de potassium) présentant une granulométrie faible afin d'obtenir une cohésion et une tenue correctes. Cependant, on sait que l'inflammation d'une poudre se propage d'autant plus rapidement que celle-ci est peu tassée d'une part, et qu'une granulométrie faible engendre une formation importante de gaz néfaste à la qualité de l'allumage d'autre part. La vitesse de transmission de l'allumage par de telles pastilles est donc relativement faible et, en conséquence, pas suffisamment performante. On entend par granulométrie faible, une dimension de grains comprise entre environ 0,1 et 0,5 mm, et une vitesse de transmission faible de l'ordre de quelques millisecondes.
En outre, la densité de ces pastilles est relativement importante, de sorte que l'on est obligé d'incorporer des entretoises en matériau combustible entre les pastilles pour respecter un rapport de masse fonctionnel entre la charge d'allumage et la charge propulsive.
Dans le document EP-A-475 207, le système d'allumage comprend une charge comprimée constituée par des grains de poudre mélangés à un solvant, tel que le butylacétate. L'ensemble est ensuite comprimé pour obtenir un élément tubulaire qui est ensuite introduit dans un trou central de la charge propulsive et maintenu soit par friction soit par collage. Ce système présente les inconvénients des charges comprimées indiquées précédemment, puisque l'on met en oeuvre une poudre nécessairement de granulométrie faible et obtenue par compression.
Le but de l'invention est de concevoir un système d'allumage qui soit d'une réalisation simple et peu coûteuse tout en présentant une vitesse de transmission d'allumage élevée et un pouvoir d'inflammation important pour pallier les insuffisances des systèmes d'allumage de l'art antérieur.
A cet effet, l'invention propose un système d'allumage d'une charge propulsive, comprenant un tube en un matériau combustible, dont la paroi intérieure est tapissée d'une charge d'allumage qui délimite un canal central à l'intérieur du tube, et qui est caractérisé en ce que la charge d'allumage est constituée par plusieurs couches successives de grains de poudre noire agglomérées par un liant.
D'une manière générale, la poudre noire présente une granulométrie de grains comprise entre 1 et 2,8 mm, et le liant est constitué par du collodion.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, une mince couche de liant est interposée entre deux couches de grains de poudre noire.
Le tube du système d'allumage est avantageusement constitué en un matériau tel que du carton chargé en nitrocellulose.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel système d'allumage, procédé qui consiste :
  • a) à soumettre le tube à une vitesse de rotation réduite, de l'ordre de 100 tours/minute,
  • b) à enduire la paroi intérieure du tube d'une couche d'un liant, tel que du collodion, au moyen d'un pistolet doseur,
  • c) à distribuer une couche de poudre noire sur la couche de collodion, au moyen d'une goulotte d'amenée,
  • d) à répéter successivement les étapes b et c jusqu'à l'obtention d'une charge d'allumage d'épaisseur déterminée, et
  • e) à laisser sécher l'ensemble des couches.
    • Selon un tout premier avantage de l'invention, le système d'allumage est obtenu en évitant toute compression de la poudre, ce qui offre par là même une facilité de réalisation et un coût de fabrication nettement inférieurs à ceux des réalisations précédentes.
    Un autre avantage de l'invention réside dans la facilité de l'ajustement de l'épaisseur de la charge d'allumage.
    D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un système d'allumage selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, et
    • la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un conteneur équipé du système d'allumage selon l'invention.
    Le système d'allumage 1 illustré sur les figures 1 et 2 comprend un tube 2 dont la paroi intérieure est tapissée d'une charge d'allumage constituée de plusieurs couches 3 de grains de poudre noire à l'aide d'un liant 4. La couche 3 la plus intérieure délimite un canal central 5 pour permettre le passage d'une flamme d'allumage destinée à assurer une initiation rapide de la charge d'allumage qui transmet ensuite cette flamme à la charge propulsive.
    Le tube 2 est fabriqué en un matériau combustible, tel que du carton chargé de nitrocellulose pour obtenir une combustion complète.
    Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, les couches 3 de poudre noire sont au nombre de quatre, ce nombre convenant parfaitement pour des munitions d'artillerie de campagne. La granulométrie des grains de poudre noire est comprise entre 1 et 2,8 mm, sachant que des grains de poudre trop gros entraíneraient une difficulté de collage et des grains de poudre trop fins n'engendreraient pas asse d'énergie.
    Le liant 4 est par exemple constitué par du collodion (mélange de nitrocellulose et d'acétone) qui est utilisé en couches fines. Concrètement, on s'arrange pour obtenir une distribution régulière des grains de poudre noire comme cela ressort clairement de la figure 1.
    Le procédé de fabrication d'un tel système d'allumage 1 est tout à fait simple. Le tube 2 est monté sur un moyen permettant de le mettre en rotation à une vitesse modérée, de l'ordre de 100 tours/minute, le tube étant supporté au niveau d'au moins l'une de ses extrémités ou sur une partie de sa paroi extérieure. La paroi intérieure du tube 2 est enduite d'une fine couche de collodion au moyen d'un pistolet doseur volumétrique, dont le débit peut être facilement réglé, ce pistolet étant animé d'un mouvement de translation à l'intérieur du tube 2. Une goulotte d'amenée est ensuite introduite dans le tube 2 pour distribuer une première couche 3 de grains de poudre noire, lesdits grains étant liés immédiatement. On applique ainsi successivement des couches de liant et de grains de poudre noire jusqu'à obtenir une charge d'allumage ayant une épaisseur déterminée. Enfin, on procède au séchage de l'ensemble.
    De manière préférentiel, le tube 2 en carton combustible est enroulé suivant une hélice, ce qui permet lors de l'allumage de la poudre noire une découpe du tube suivant cette hélice améliorant ainsi la répartition de l'allumage instantané de la charge propulsive.
    Le système d'allumage précédemment décrit est tout particulièrement destiné à équiper un conteneur combustible 6 tel que celui représenté à la figure 3. Ce conteneur 6 est par exemple constitué d'un étui tubulaire 7 réalisé en un matériau combustible, comme par exemple un carton chargé en nitrocellulose.
    L'étui 7 est fermé à chacune à ses deux extrémités par un couvercle 8 également réalisé en un matériau combustible. Chaque couvercle 8 est constitué par une paroi de fond 8 de forme annulaire et bordée extérieurement et intérieurement par deux parois latérales qui s'étendent d'un même côté de la paroi de fond 8 pour former respectivement deux rebords circulaires externe 9 et interne 10. Ces deux rebords 9 et 10 permettent un ajustement serré entre l'étui 7 et le tube 5 du système d'allumage 1, cet assemblage pouvant être complété par une opération de collage.
    Le volume intérieur 11 du conteneur 6 est rempli par une charge propulsive qui peut se présenter en vrac ou en fagot.
    Un tel système d'allumage peut également être utilisé pour réaliser des tubes allumeurs pour munitions de chars ou des moyens d'allumage de munitions partagées en plusieurs fardeaux.

    Claims (6)

    1. Système d'allumage d'une charge propulsive, notamment pour munition d'artillerie de campagne, comprenant un tube (2) en un matériau combustible, dont la paroi intérieure est tapissée d'une charge d'allumage qui délimite un canal central (5) à l'intérieur du tube (2), caractérisé en ce que la charge d'allumage est constituée par plusieurs couches (3) successives de grains de poudre noire agglomérées par un liant (4).
    2. Système d'allumage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poudre noire présente une granulométrie au tamis comprise entre 1 et 2,8 mm.
    3. Système d'allumage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liant (4) est constitué par du collodion.
    4. Système d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une couche de liant (4) est interposée entre deux couches (3) de grains de poudre noire.
    5. Système d'allumage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (2) est constitué d'un carton chargé en nitrocellulose.
    6. Procédé de fabrication d'un système d'allumage tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste :
      a) à soumettre le tube (2) à une vitesse de rotation réduite, de l'ordre de 100 tours/minute,
      b) à enduire la paroi intérieure d'une couche d'un liant (4), tel que du collodion, au moyen d'un pistolet doseur,
      c) à distribuer une couche (3) de grains de poudre noire sur la couche de liant (4),
      d) à répéter les étapes b et c jusqu'à obtenir une charge d'allumage ayant une épaisseur déterminée, et
      e) à laisser sécher l'ensemble des couches (3, 4).
    EP96401512A 1995-07-20 1996-07-09 Système d'allumage d'une charge propulsive notamment pour munition d'artillerie de campagne et son procédé de fabrication Expired - Lifetime EP0754927B1 (fr)

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    FR9508812 1995-07-20

    Publications (2)

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    EP0754927A1 EP0754927A1 (fr) 1997-01-22
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    Country Status (6)

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    US (1) US5712444A (fr)
    EP (1) EP0754927B1 (fr)
    DE (1) DE69605366T2 (fr)
    FR (1) FR2737002B1 (fr)
    IL (1) IL118844A (fr)
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