EP1110927A1 - Additif pour chargement propulsif, notamment additif anti-usure, objet combustible et chargement propulsif incorporant un tel additif - Google Patents

Additif pour chargement propulsif, notamment additif anti-usure, objet combustible et chargement propulsif incorporant un tel additif Download PDF

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EP1110927A1
EP1110927A1 EP00403669A EP00403669A EP1110927A1 EP 1110927 A1 EP1110927 A1 EP 1110927A1 EP 00403669 A EP00403669 A EP 00403669A EP 00403669 A EP00403669 A EP 00403669A EP 1110927 A1 EP1110927 A1 EP 1110927A1
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EP
European Patent Office
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mass
powder
additive according
metal
wear additive
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EP00403669A
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German (de)
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EP1110927B1 (fr
Inventor
Luc Brunet
Nicole Forichon-Chaumet
André Espagnacq
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KNDS Ammo France SA
Original Assignee
Giat Industries SA
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/04—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents for cooling the explosion gases including antifouling and flash suppressing agents

Definitions

  • the technical field of the invention is that of additives for propellant charges and in particular anti wear additives or additives.
  • Patent US3148620 thus describes different types additives that can be added to a load propellant to reduce wear and tear on the barrel.
  • the additive reduces heat exchange as well as the temperature of the barrel barrel wall. Such result is obtained by interposing a cold insulating layer between the wall and the propellants and by depositing a insulating mineral material on the wall of the tube.
  • the metal oxide will deposit on the wall of the tube for thermal insulation.
  • the compound organic will generate cooler gases than those of the combustion of the powder.
  • the most common mineral oxides are: titanium dioxide (TiO 2 ), tungsten trioxide (WO 3 ) and talc (Mg 3 Si 4 O 10 ).
  • the additive is a anti-wear additive and it allows a mass of additive equivalent, to significantly improve the reduction in wear.
  • the anti-wear additive proposed is an energy additive which allows, by mass equivalent additive, improve performance level propellant charge with an additive.
  • the invention also relates to an energy additive allowing a significant increase in performance ballistics of a propellant charge.
  • the invention also relates to a loading propellant or a combustible object incorporating such an additive.
  • the additive according to the invention is easy to use and so it can be easily integrated into objects fuels constituting the propellant charge cases, or even directly to the propellant powder.
  • the subject of the invention is an additive for loading propellant, in particular anti-wear additive, which is characterized in that it comprises at least one metal and / or at least one metal oxide in the form of a powder, the particle size is less than 1 micrometer.
  • the particle size of the metal or metal oxide will be preferably between 4 and 100 nanometers.
  • An additive with anti-wear function according to the invention may combine from 5% to 80% by mass of at least one metal oxide and from 20% to 95% by mass of an organic compound.
  • the metal oxide may be chosen from the following compounds: titanium dioxide (TiO 2 ), tungsten trioxide (WO 3 ).
  • the organic compound can be chosen from following compounds: polyurethane foam made from isocyanate, ester type wax, acid type wax, wax polar or non-polar polyethylene, amide-type wax, wax microcrystalline, combustible and / or energetic material such only cellulose, cellulose acetate butyrate, nitrocellulose or glycidyl polyazide, nitrate polyvinyl.
  • the anti-wear additive may include a metal or a mixture metals with a particle size of less than 1 micrometer, and preferably between 4 and 100 nanometers.
  • the additive will consist of a mixture of at least one metal powder, at least one oxide powder metallic and an organic binder
  • the mass of metal powder will advantageously chosen to compensate for propellant loading given, the loss of speed that is due to the replacement of a part of the propellant charge with oxide powder metallic or due to the addition to the propellant charge of such a metal oxide powder.
  • the metal can be chosen from the following bodies: aluminum, titanium, titanium / aluminum mixture.
  • the invention also relates to a combustible object for ammunition, in particular a case or a combustible case, which is characterized in that it incorporates a following additive one of the preceding claims.
  • the additive can be homogeneously included in the structure of the object combustible.
  • the invention finally relates to a propellant charge incorporating an energy additive comprising a powder titanium or aluminum metallic in a proportion of 1 at 20% of the total mass of the propellant charge.
  • the metal powder will be incorporated homogeneously in the propellant powder grains.
  • metal oxide powder which creates a screen thermal protector on the tube
  • organic compound which acts as an implementation binder and which also allows generate a layer of cold insulating gas between the wall of the tube and the propellant gases.
  • the organic compound can be constituted in a way classic with natural or synthetic wax.
  • wax for example example the wax sold by the company Tisco under the reference NETON 6
  • type waxes amide such as the wax sold by the company Tisco under the ACR reference
  • microcrystalline type waxes such as the wax sold by Barlocher under the Cerewax reference
  • a foam of polyurethane made from isocyanate As an organic compound, a foam of polyurethane made from isocyanate (IPDI, HMDI, TDI). These foams are produced for example by putting in uses the reagents marketed by Bayer under the Desmophen or Desmodur reference brands.
  • combustible material for example cellulose or cellulose acetobutyrate.
  • energetic material such as nitrocellulose or glycidyl polyazide or polyvinyl nitrate.
  • the additive powder can be mixed with the dough during manufacture of combustible and / or energetic objects.
  • the additive powder can be mixed with the dough during manufacture of combustible and / or energetic objects.
  • We will thus make for example cases or sockets fuels incorporating a nanometric metallic powder which will increase the energy level of the cases.
  • We will be able to also incorporate metal oxide powder into these objects nanometric which will give anti wear activity to these cases.
  • Metal powders or metal oxides can also be directly incorporated into the powder propellant during the manufacture of the latter.
  • a conventional anti-wear additive made up of titanium dioxide with a particle size of 1 to 5 micrometers was mixed with an acid type wax sold by the company Hoechst under the reference X102.
  • the proportions by mass of the make-up are as follows: 35% of TiO 2 , 65% of wax.
  • An anti-wear additive similar to the previous one was produced but by replacing the micrometric titanium dioxide with nanometric titanium dioxide with a particle size of 34 nanometers (3.4 10 -8 m) mixed with an acid type wax sold by the company Hoechst under the reference X102.
  • the proportions by mass are as follows: 35% of TiO 2 , 65% of wax.
  • Nanometric titanium dioxide is provided by the Nanophase company. It is used in the cosmetics and pigments.
  • Comparative shots were taken between the firing of a stacking of six load modules fitted with back-up according to example 1, that of six modules according to example 2 and that of six witness charges without make-up.
  • Wear was measured as the deviation from the radius of the tube between before and after each shot.
  • metallic oxides having a particle size between 4 and 100 nanometers.
  • tungsten trioxide (WO 3 ) (usually used as a pigment) can be used.
  • Nanometric metallic powders are for example supplied by the American company Argonide Corporation.
  • example 9 shows that, despite a reduction in the propellant powder mass of 7%, the speed Vo is increased by 1% and the maximum pressure Pmax is increased by 3.6%. Such a result is due to the participation of the powder metallic to the combustion reaction. She reacts by transforming part of the water produced by combustion in gaseous hydrogen, which increases the propellant effect.
  • the invention thus makes it possible with a product which is a priori inert increase the performance of a propellant charge. I1 is thus possible to obtain for a mass loading given the performance of a higher mass loading.
  • reaction of the titanium powder produces titanium dioxide which is added to the TiO 2 provided for in the load and which contributes to the protection of the tube.
  • This metallic powder can also be combined with propellant charge. We can predict from 1 to 20% of the total mass of propellant charge in titanium powder or of nanometric aluminum.
  • the metal powder can be placed in a sachet placed in the load or it can be homogeneously incorporated in the powder grains propellant. This thermochemical function of powders nanometric metallic also allows for anti wear additives which do not reduce the performance of tear.
  • the organic compound for example a wax, will play the role of binder. It will also protect nanometric metallic particles with respect to the environment, preventing their premature oxidation.
  • an anti wear additive consisting by a mixture of at least one metallic powder, of at least a powder of a metal oxide and an organic compound binder.
  • the mass of metal powder will advantageously chosen to compensate for propellant loading given, the loss of speed that is due to the replacement of a part of the propellant charge with oxide powder metallic or due to the addition to the propellant charge of such a metal oxide powder.
  • the metal is chosen from the following bodies: aluminum, titanium, titanium / aluminum mixture.
  • Titanium has the advantage of turning into titanium dioxide (anti wear additive) by reacting with the water produced by the combustion of the powder.
  • make the following additives (quantities given in percentages of the total mass of the make-up):

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Abstract

L'invention a pour objet un additif pour chargement propulsif qui est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un métal et/ou au moins un oxyde métallique sous la forme d'une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 micromètre. Application a la réalisation d'appoint anti usure ainsi que d'objets combustibles tels que des douilles ou des étuis de charge propulsive.

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des additifs pour chargements propulsifs et notamment des additifs ou appoints anti usure.
Le problème de l'usure des tubes d'armes comme suite à l'action fortement érosive des gaz de combustion du chargement propulsif est ancien.
Le brevet US3148620 décrit ainsi différents types d'additifs qu'il est possible d'ajouter à un chargement propulsif pour réduire l'usure du tube de l'arme.
L'additif permet de réduire les échanges thermiques ainsi que la température de la paroi du tube de l'arme. Un tel résultat est obtenu en interposant une couche isolante froide entre la paroi et les gaz propulsifs et en déposant un matériau minéral isolant sur la paroi du tube.
On associe généralement un oxyde métallique et un composé organique. L'oxyde métallique va se déposer sur la paroi du tube pour assurer une isolation thermique. Le composé organique générera des gaz plus froids que ceux de la combustion de la poudre.
On utilise habituellement comme composé organique une cire (naturelle ou artificielle).
Les oxydes minéraux les plus courants sont : le dioxyde de titane (TiO2), le trioxyde de tungstène (WO3) et le talc (Mg3Si4O10).
Les appoints connus présentent cependant des inconvénients.
En effet, la recherche d'une plus grande efficacité des armes (portée supérieure, cadence de tir plus élevée) conduit à employer des poudres ayant des températures de combustion plus élevées et à mettre en oeuvre des charges propulsives plus importantes. Il en résulte un accroissement important de l'usure des tubes.
Un tel défaut pourrait être pallié en augmentant la masse d'appoint utilisé. Cependant un tel choix entraíne une baisse notable des performances du chargement (perte de pression et donc de vitesse du projectile).
C'est le but de l'invention que de proposer un additif permettant de pallier de tels inconvénients.
Ainsi selon une variante de l'invention, l'additif est un additif anti usure et il permet, à masse d'additif équivalente, d'améliorer notablement la réduction de l'usure.
Selon une variante de l'invention, l'additif anti usure proposé est un additif énergétique qui permet, à masse d'additif équivalente, d'améliorer le niveau de performances du chargement propulsif doté d'un additif.
L'invention a également pour objet un additif énergétique permettant un accroissement sensible des performances balistiques d'un chargement propulsif.
L'invention a également pour objet un chargement propulsif ou un objet combustible intégrant un tel additif.
L'additif selon l'invention est de mise en oeuvre aisée et il peut ainsi être facilement intégré dans les objets combustibles constituant les étuis de charge propulsive, voire même directement à la poudre propulsive.
Ainsi l'invention a pour objet un additif pour chargement propulsif, notamment additif anti usure, qui est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un métal et/ou au moins un oxyde métallique sous la forme d'une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 micromètre.
La granulométrie du métal ou de l'oxyde métallique sera de préférence comprise entre 4 et 100 nanomètres.
L'emploi pour réaliser l'additif d'un matériau métallique et/ou d'un oxyde métallique sous la forme d'une poudre ayant une granulométrie inférieure ou égale à un micromètre permet d'obtenir une activité accrue pour l'additif.
Cette activité accrue se traduit :
  • pour un additif de type poudre métallique par une participation du métal à la réaction de combustion. Ce métal réagit avec l'eau produite par la combustion pour la transformer en hydrogène. Il en résulte un accroissement de l'effet propulsif du chargement.
  • pour un additif de type oxyde métallique, par un accroissement notable des capacités de protection du tube vis à vis de l'érosion.
Un tel comportement est dû à l'accroissement de la surface spécifique de l'appoint qui résulte de la faible granulométrie conduisant à une réactivité augmentée.
Un additif a fonction anti-usure selon l'invention pourra associer de 5% à 80% en masse d'au moins un oxyde métallique et de 20% à 95% en masse d'un composé organique.
L'oxyde métallique pourra être choisi parmi les composés suivants: dioxyde de titane (TiO2), Trioxyde de tungstène (WO3).
Le composé organique pourra être choisi parmi les composés suivants : mousse de polyuréthanne réalisée à partir d'isocyanate, cire de type ester, cire de type acide, cire polyéthylène polaire ou non, cire de type amide, cire microcristalline, matériau combustible et/ou énergétique tel que de la cellulose, de l'acétobutyrate de cellulose, de la nitrocellulose ou du polyazoture de glycidyle, nitrate de polyvinyle.
A titre d'exemple on pourra réaliser un additif anti usure ayant la composition suivante :
  • 5 à 80% en masse de dioxyde de titane et de préférence 35%,
  • 20 à 95% en masse de cire et de préférence 65%.
    • On pourra également réaliser un additif anti usure ayant la composition suivante :
  • 5 à 80% en masse de trioxyde de tungstène et de préférence 50%,
  • 20 à 95% en masse de mousse de polyuréthanne et de préférence 50%.
    • On pourra réaliser un additif anti usure ayant la composition suivante :
  • 5 à 80% en masse de dioxyde de titane et de préférence 45%,
  • 20 à 95% en masse de cellulose et de préférence 55%.
    • On pourra enfin réaliser un additif anti usure ayant la composition suivante :
  • 5 à 80% en masse de dioxyde de titane et de préférence 60%,
  • 20 à 95% en masse d'acétobutyrate de cellulose et de préférence 40%.
    • Selon un autre mode de réalisation de l'invention l'additif anti usure pourra comprendre un métal ou un mélange de métaux de granulométrie inférieure à 1 micromètre, et de préférence comprise entre 4 et 100 nanomètres.
    Dans ce cas, l'additif sera constitué par un mélange d'au moins une poudre métallique, d'au moins une poudre d'un oxyde métallique et d'un composé organique liant
    La masse de poudre métallique sera avantageusement choisie de façon à compenser, pour un chargement propulsif donné, la perte de vitesse qui est due au remplacement d'une partie du chargement propulsif par une poudre d'oxyde métallique ou bien due à l'ajout au chargement propulsif d'une telle poudre d'oxyde métallique.
    Le métal pourra être choisi parmi les corps suivants : aluminium, titane, mélange titane/aluminium.
    L'invention a également pour objet un objet combustible pour munition, notamment un étui ou une douille combustible, qui est caractérisé en ce qu'il incorpore un additif suivant une des revendications précédentes. L'additif pourra être inclus de façon homogène dans la structure de l'objet combustible.
    L'invention a enfin pour objet un chargement propulsif incorporant un additif énergétique comprenant une poudre métallique de titane ou d'aluminium dans une proportion de 1 à 20 % de la masse totale du chargement propulsif.
    La poudre métallique sera incorporée de façon homogène dans les grains de poudre propulsive.
    D'une façon classique, pour un appoint anti usure on associe la poudre d'oxyde métallique, qui engendre un écran thermique protecteur sur le tube, à un composé organique qui joue le rôle de liant de mise en oeuvre et qui permet aussi d'engendrer une couche de gaz isolants froids entre la paroi du tube et les gaz propulsifs.
    Le composé organique peut être constitué d'une façon classique par une cire naturelle ou de synthèse. On pourra par exemple utiliser une cire de type ester (par exemple la cire vendue par la société Hoechst sous la référence X101), ou bien une cire de type acide (par exemple la cire vendue par la société Hoechst sous la référence X102).
    On pourra également utiliser une cire polyéthylène (par exemple la cire vendue par la société Tisco sous la référence NETON 6). On pourrait également utiliser des cires de type amide (telle que la cire vendue par la société Tisco sous la référence ACR), ou encore des cires de type microcristalline (telle que la cire vendue par la société Barlocher sous la référence Cerewax). Le choix parmi ces cires se fera en fonction des températures de mise en oeuvre des procédés de fabrication envisagés.
    On pourra utiliser comme composé organique une mousse de polyuréthanne réalisée à partir d'isocyanate (IPDI, HMDI, TDI). Ces mousses sont réalisés par exemple en mettant en oeuvre les réactifs commercialisés par la société Bayer sous les marques de références Desmophen ou Desmodur.
    On pourra enfin utiliser comme matériau organique un matériau combustible, par exemple de la cellulose ou de l'acétobutyrate de cellulose. On pourra utiliser également un matériau énergétique tel que de la nitrocellulose ou du polyazoture de glycidyle ou du nitrate de polyvinyle.
    Dans ce cas la poudre additif (anti érosion ou énergétique) pourra être mêlée à la pâte lors de la fabrication des objets combustibles et/ou énergétiques. On réalisera ainsi par exemple des étuis ou douilles combustibles incorporant une poudre métallique nanométrique ce qui accroítra le niveau énergétique des étuis. On pourra aussi incorporer à ces objets une poudre d'oxyde métallique nanométrique ce qui conférera une activité anti usure à ces étuis. Les poudres métalliques ou d'oxydes métalliques pourront être également directement intégrées à la poudre propulsive lors de la fabrication de cette dernière.
    Différents exemples permettent de préciser les avantages apportés par l'invention.
    Exemple 1
    On a réalisé un additif appoint anti usure classique constitué par du dioxyde de titane de granulométrie 1 à 5 micromètres mélangé à une cire de type acide commercialisée par la société Hoechst sous la référence X102. Les proportions en masse de l'appoint sont les suivantes : 35% de TiO2, 65% de cire.
    Exemple 2
    On a réalisé un additif appoint anti usure analogue au précédent mais en remplaçant le dioxyde de titane micrométrique par du dioxyde de titane nanométrique de granulométrie 34 nanomètres (3,4 10-8 m) mélangé à une cire de type acide commercialisée par la société Hoechst sous la référence X102. Les proportions en masse sont les suivantes : 35% de TiO2, 65% de cire.
    Le dioxyde de titane nanométrique est fourni par la société Nanophase. Il est utilisé dans l'industrie des cosmétiques et des pigments.
    60 grammes de chacun de ces appoints anti usure ont été intégrés à chacune des six charges propulsives modulaires de 155mm (sous la forme de plaques).
    On a effectué des tirs comparatifs entre le tir d'un empilement de six modules de charges équipés de l'appoint suivant l'exemple 1, celui de six modules suivant l'exemple 2 et celui de six charges témoins sans appoint.
    L'usure a été mesurée comme l'écart au niveau du rayon du tube entre avant et après chaque tir.
    Les résultats sont les suivants :
    Charge Usure au rayon pourcentage d'usure
    Charge témoin (pas d'appoint) 4 micromètres / coup 100%
    Charge exemple 1 2,9 micromètres /coup 72,5 %
    Charge exemple 2 1,5 micromètres / coup 37,5%
    On constate donc que l'emploi d'un oxyde métallique de granulométrie inférieure au micron a permis de diminuer fortement l'usure (près de 48% de réduction d'usure par rapport à l'appoint classique).
    I1 est bien entendu possible de faire varier la granulométrie de l'oxyde métallique utilisé, plus la granulométrie sera faible plus l'efficacité sera grande.
    On choisira avantageusement des oxydes métalliques ayant une granulométrie comprise entre 4 et 100 nanomètres.
    I1 est également possible de faire varier la nature de l'oxyde métallique. On pourra par exemple utiliser du trioxyde de tungstène (WO3) (utilisé habituellement comme pigment).
    On pourra faire également varier la nature du composé organique utilisé.
    On pourra réaliser ainsi les appoints anti usure suivants:
    Exemple 3
  • 35% en masse de dioxyde de titane,
  • 65% en masse de cire (par exemple la cire vendue sous la référence X102 par la société Hoechst).
    • Exemple 4
  • 50% en masse de trioxyde de tungstène,
  • 50 % en masse de mousse de polyuréthanne.
    • Exemple 5
  • 45% en masse de dioxyde de titane,
  • 55% en masse de cellulose.
    • Exemple 6
  • 60 % en masse de dioxyde de titane,
  • 40 % en masse d'acétobutyrate de cellulose.
    • L'adjonction d'un appoint anti usure à un chargement propulsif entraíne une diminution des performances globales du chargement (diminution de la température et du volume de gaz engendré).
    Suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, il est également possible d'adjoindre à un chargement un additif permettant d'accroítre les performances balistiques du chargement propulsif.
    On a ainsi comparé les performances d'un chargement de 8,05 kg de poudre formée de 70% en masse de nitrocellulose et 30% en masse de nitroglycérine avec celles d'un chargement où une partie de la poudre propulsive a été remplacée par une poudre de métal de granulométrie inférieure au micron (poudre de Titane de granulométrie 10 nanomètres).
    Les poudres métalliques nanométriques sont par exemples fournies par la société américaine Argonide Corporation.
    Elles peuvent par exemple être obtenues par voie chimique. Le brevet W098/24576 décrit ainsi un procédé de préparation de poudres métalliques nanométriques.
    Les calculs ont été effectués pour un calibre de 120 mm. On a évalué ainsi la vitesse de sortie de bouche (Vo) ainsi que la pression maximale dans la chambre (Pmax).
    Les résultats calculés sont résumés dans le tableau suivant :
    Charge Masse poudre propulsive (kg) Masse additif (kg) (Titane 10 nanomètres) Vo (m/s) Pmax (MPa)
    Référence 8,05 0 1171 525
    Exemple 7 7,245 0,805 1150 494
    Exemple 8 7,97 0,886 1247 662
    Exemple 9 7,46 0,829 1183 544
    On voit que l'adjonction d'une poudre de titane de granulométrie nanométrique permet d'accroítre la vitesse du projectile et la pression maximale.
    Notamment l'exemple 9 montre que, malgré une réduction de la masse de poudre propulsive de 7%, la vitesse Vo est augmentée de 1% et la pression maxi Pmax est augmentée de 3,6%. Un tel résultat est dû à la participation de la poudre métallique à la réaction de combustion. Elle réagit en transformant une partie de l'eau produite par la combustion en hydrogène gazeux, ce qui accroít l'effet propulsif.
    De tels résultats ne seraient pas obtenus avec une poudre métallique de granulométrie supérieure au micron. En effet, dans ce cas il n'y aurait pas de participation de la poudre métallique aux premières étapes de la réaction.
    On préférera choisir pour le ou les métaux une granulométrie comprise entre 4 et 100 nanomètres.
    L'invention permet ainsi avec un produit à priori inerte d'accroítre les performances d'un chargement propulsif. I1 est ainsi possible d'obtenir pour un chargement de masse donné les performances d'un chargement de masse supérieure.
    De plus la réaction de la poudre de titane produit du dioxyde de titane qui s'ajoute au TiO2 prévu dans le chargement et qui participe à la protection du tube.
    On pourra avantageusement associer cette poudre métallique à un objet combustible, par exemple une douille ou un étui de charge en nitrocellulose. Il en résultera une amélioration de la combustion de l'étui et la disparition des imbrûlés.
    Cette poudre métallique pourra également être associée au chargement propulsif. On pourra prévoir de 1 à 20 % de la masse totale du chargement propulsif en poudre de titane ou d'aluminium nanométrique.
    La poudre métallique pourra être disposée dans un sachet placé dans le chargement ou encore elle pourra être incorporée de façon homogène dans les grains de poudre propulsive. Cette fonction thermochimique des poudres métalliques nanométriques permet également de réaliser des appoints anti usure qui ne diminuent pas les performances de l'arme.
    On ajoutera une poudre métallique de granulométrie réduite à un additif anti usure tel que décrit précédemment, c'est à dire associant un oxyde métallique de granulométrie réduite et un composé organique.
    On combinera alors les avantages de l'oxyde métallique nanométrique (meilleure efficacité anti usure) et ceux de la poudre métallique nanométrique (amélioration des performances).
    Le composé organique, par exemple une cire, jouera le rôle de liant. Il permettra également de protéger les particules métalliques nanométriques vis à vis de l'environnement, empêchant leur oxydation prématurée.
    Concrètement on réalisera un additif anti usure constitué par un mélange d'au moins une poudre métallique, d'au moins une poudre d'un oxyde métallique et d'un composé organique liant.
    On choisira bien entendu une masse totale de poudre métallique telle que l'accroissement de pression obtenu soit compatible avec les caractéristiques mécaniques de résistance de l'arme.
    La masse de poudre métallique sera avantageusement choisie de façon à compenser, pour un chargement propulsif donné, la perte de vitesse qui est due au remplacement d'une partie du chargement propulsif par une poudre d'oxyde métallique ou bien due à l'ajout au chargement propulsif d'une telle poudre d'oxyde métallique.
    Ainsi on compensera grâce à la poudre métallique la perte de performances qui serait provoquée par l'oxyde métallique assurant la fonction anti usure.
    Le métal est choisi parmi les corps suivants : aluminium, titane, mélange titane/aluminium.
    Le titane présente l'avantage de se transformer en dioxyde de titane (additif anti usure) en réagissant avec l'eau produite par la combustion de la poudre.
    On pourra, à titre d'exemple indicatif et non limitatif, réaliser les additifs suivants (quantités données en pourcentages de la masse totale de l'appoint):
    Exemple 10
  • 15% en masse de titane,
  • 35% en masse de dioxyde de titane,
  • 50% en masse de cire (par exemple la cire vendue par la société Tisco sous la dénomination NETON 6)
    • Exemple 11
  • 25% en masse d'aluminium,
  • 25% en masse de trioxyde de tungstène,
  • 50% en masse de mousse de polyuréthanne.
    • Exemple 12
  • 12% en masse de poudre d'aluminium,
  • 12% en masse de poudre de titane,
  • 26% en masse de dioxyde de titane,
  • 50% en masse de cellulose.
    • Exemple 13
  • 25% en masse de titane,
  • 26% en masse de dioxyde de titane,
  • 49% en masse d'acétobutyrate de cellulose.

    • Claims (17)

    1. Additif pour chargement propulsif, notamment additif anti usure, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un métal et/ou au moins un oxyde métallique sous la forme d'une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 micromètre.
    2. Additif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la granulométrie du métal ou de l'oxyde métallique est comprise entre 4 et 100 nanomètres.
    3. Additif anti usure selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il associe de 5% à 80% en masse d'au moins un oxyde métallique et de 20% à 95% en masse d'un composé organique.
    4. Additif anti usure selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'oxyde métallique est choisi parmi les composés suivants: dioxyde de titane (TiO2), Trioxyde de tungstène (WO3) .
    5. Additif anti usure selon une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le composé organique est choisi parmi les composés suivants : mousse de polyuréthanne réalisée à partir d'isocyanate, cire de type ester, cire de type acide, cire polyéthylène polaire ou non, cire de type amide, cire microcristalline, matériau combustible et/ou énergétique tel que de la cellulose, de l'acétobutyrate de cellulose, de la nitrocellulose ou du polyazoture de glycidyle, nitrate de polyvinyle.
    6. Additif anti usure selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il a la composition suivante :
      5 à 80% en masse de dioxyde de titane et de préférence 35%,
      20 à 95% en masse de cire et de préférence 65%.
    7. Additif anti usure selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il a la composition suivante :
      5 à 80% en masse de trioxyde de tungstène et de préférence 50%,
      20 à 95% en masse de mousse de polyuréthanne et de préférence 50%.
    8. Additif anti usure selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il a la composition suivante :
      5 à 80% en masse de dioxyde de titane et de préférence 45%,
      20 à 95% en masse de cellulose et de préférence 55%.
    9. Additif anti usure selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il a la composition suivante :
      5 à 80% en masse de dioxyde de titane et de préférence 60%,
      20 à 95% en masse d'acétobutyrate de cellulose et de préférence 40%.
    10. Additif anti usure selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un métal ou un mélange de métaux de granulométrie inférieure à 1 micromètre.
    11. Additif anti usure selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un métal ou un mélange de métaux de granulométrie comprise entre 4 et 100 nanomètres.
    12. Additif anti usure selon une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il est constitué par un mélange d'au moins une poudre métallique, d'au moins une poudre d'un oxyde métallique et d'un composé organique liant
    13. Additif anti usure selon la revendication 12, caractérisé en ce que la masse de poudre métallique est choisie de façon à compenser, pour un chargement propulsif donné, la perte de vitesse qui est due au remplacement d'une partie du chargement propulsif par une poudre d'oxyde métallique ou bien due à l'ajout au chargement propulsif d'une telle poudre d'oxyde métallique.
    14. Additif anti usure selon une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le métal est choisi parmi les corps suivants : aluminium, titane, mélange titane/aluminium.
    15. Objet combustible pour munition, notamment étui ou douille combustible, caractérisé en ce qu'il incorpore un additif suivant une des revendications précédentes.
    16. Chargement propulsif incorporant un additif énergétique selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une poudre métallique de titane ou d'aluminium dans une proportion de 1 à 20 % de la masse totale du chargement propulsif.
    17. Chargement propulsif selon la revendication 16, caractérisé en ce que la poudre métallique est incorporée de façon homogène dans les grains de poudre propulsive.
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    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP1227295A3 (fr) * 2001-01-30 2003-05-14 Rheinmetall W & M GmbH Elément de munition combustible
    EP1647538A3 (fr) * 2004-09-15 2006-04-26 Rheinmetall W & M GmbH Cartouche de munition combustible

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    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR3139818B1 (fr) 2022-09-21 2025-06-20 Eurenco France Chargements combustibles adhérant à la paroi interne d'une structure combustible contenant un chargement propulsif

    Citations (8)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3148620A (en) * 1959-08-14 1964-09-15 Wegematic Corp Wear reduction additives
    US3397636A (en) * 1967-03-22 1968-08-20 Wegematic Corp Wear reduction additives
    GB1193134A (en) * 1967-11-24 1970-05-28 Us Government Improvements in or relating to Propellant Systems
    AU426339B2 (en) * 1968-01-08 1972-07-24 Sa. PRB SOCIETE ANONYME Erosion reducer
    DE3405697A1 (de) * 1984-02-17 1985-10-31 Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg Treibladung fuer rohrwaffen
    WO1996018862A1 (fr) * 1994-12-16 1996-06-20 Primex Technologies, Inc. Additif composite de decuivrage pour poudre
    US5544587A (en) * 1993-12-13 1996-08-13 Rheinmetall Industrie Gmbh Cannon ammunition having combustible cartridge case
    WO1998024576A1 (fr) * 1996-12-05 1998-06-11 The University Of Connecticut Metaux nanostructures, alliages metalliques, carbures metalliques et carbures d'alliages metalliques et synthese chimique des elements susmentionnes

    Patent Citations (8)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3148620A (en) * 1959-08-14 1964-09-15 Wegematic Corp Wear reduction additives
    US3397636A (en) * 1967-03-22 1968-08-20 Wegematic Corp Wear reduction additives
    GB1193134A (en) * 1967-11-24 1970-05-28 Us Government Improvements in or relating to Propellant Systems
    AU426339B2 (en) * 1968-01-08 1972-07-24 Sa. PRB SOCIETE ANONYME Erosion reducer
    DE3405697A1 (de) * 1984-02-17 1985-10-31 Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg Treibladung fuer rohrwaffen
    US5544587A (en) * 1993-12-13 1996-08-13 Rheinmetall Industrie Gmbh Cannon ammunition having combustible cartridge case
    WO1996018862A1 (fr) * 1994-12-16 1996-06-20 Primex Technologies, Inc. Additif composite de decuivrage pour poudre
    WO1998024576A1 (fr) * 1996-12-05 1998-06-11 The University Of Connecticut Metaux nanostructures, alliages metalliques, carbures metalliques et carbures d'alliages metalliques et synthese chimique des elements susmentionnes

    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP1227295A3 (fr) * 2001-01-30 2003-05-14 Rheinmetall W & M GmbH Elément de munition combustible
    EP1647538A3 (fr) * 2004-09-15 2006-04-26 Rheinmetall W & M GmbH Cartouche de munition combustible

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