EP1371934B1 - Munition de masquage - Google Patents
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- EP1371934B1 EP1371934B1 EP03291310.5A EP03291310A EP1371934B1 EP 1371934 B1 EP1371934 B1 EP 1371934B1 EP 03291310 A EP03291310 A EP 03291310A EP 1371934 B1 EP1371934 B1 EP 1371934B1
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Images
Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
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Definitions
- the technical field of the invention is that of the masking ammunition.
- Such ammunition makes it possible to protect a vehicle or a fixed platform against a threat, such as a projectile equipped with a target detection means.
- the patent FR2612287 thus describes a dispersing ammunition, on the one hand a brass powder ensuring an almost instantaneous masking, and on the other hand pots comprising a fumigene pyrotechnic composition and which ensure a durable masking.
- the patent US5337671 describes a multispectral ammunition dispersing a powder or particles providing masking in both the infra red domain and in the millimetric domain.
- This munition thus comprises an annular compartment inside which is disposed a powder of aluminum, bronze or brass associated with an anti-caking agent, which powder is chosen of a particle size suitable for masking the infrared radiation.
- This powder is mixed in the same compartment with another powder, or with particles such as fibers, which are chosen in such dimensions as to ensure effective masking in the millimetric range.
- These fibers are cut, for example, to lengths of 1.5 mm or 4.1 mm depending on the wavelength to be masked.
- This ammunition has disadvantages.
- the materials thus mixed will separate or decant inside their compartment and over storage periods. This will result in a risk of agglomeration of masking materials and therefore difficulties in obtaining a masking cloud of sufficient size.
- the distribution of the masking particles will no longer be homogeneous after settling. Their distribution in the cloud masking will be random from one ammunition to another which will harm the masking performance.
- the subject of the invention is a masking munition comprising an effective instantaneous masking means in the infrared and millimetric range disposed in an envelope and dispersible by means of a dispersing means, characterized in that the means of masking comprises at least one wafer of conductive fibers and at least one layer of a masking powder.
- the masking ammunition may comprise a stack disposed in the casing and alternating one or more conductive fiber patches with one or more layers of masking powder.
- the dispersing means may comprise a piston pushed by an ejection means and pushing the masking means out of the envelope and an explosive cane arranged axially through the stack.
- the conductive fibers forming the slabs may be carbon fibers or aluminized glass fibers.
- the fibers may have a length of between 3 mm and 10 mm.
- the masking powder may comprise a metallic or organic powder.
- the masking powder may have a particle size distribution whose median diameter will be less than or equal to 25 microns.
- the munition may comprise at least two layers of masking powder of different nature and / or particle size.
- the munition may comprise at least two wafers of fibers of different types and / or lengths.
- the figure 1 shows a munition 1 according to a first embodiment of the invention.
- This ammunition is intended to be placed in a launcher tube not shown and secured to a fixed platform or a vehicle (such a tube is for example described in FIG. FR2765869 ).
- the munition comprises an envelope 2 in the form of a tube at the rear of which is a base 3, screwed on it, and which carries a radial lug 4 for fixing the ammunition by a bayonet mounting on a launcher not shown.
- the base 3 carries an axial contact electrically isolated from the base by an insulating cylinder 6.
- the base contains a pyrotechnic ejection charge 7 (a propellant powder for example) and an igniter 8 which is electrically connected, on the one hand to the contact 5 and on the other hand to the metal body of the base 3.
- the 2 encloses a piston 9 on which is applied a cylindrical case 10 which delimits a cylindrical housing 11.
- the case 10 is in the form of two half-shells 10a, 10b.
- the casing 2 is closed at its other end by a cover 12 connected thereto by a shearable radial pin (not shown).
- the housing 11 contains a means of masking in the infrared and / or millimetric range.
- this masking means comprises at least one wafer 13 of conductive fibers having a masking efficiency in the millimetric range (frequency 35 to 94 GHz) and at least one layer 14 of a masking powder having an efficiency in the infrared domain (spectral domains of 3 to 5 micrometers and 8 to 12 micrometers).
- Wafers 13 and layers 14 form a stack in which the wafers 13 of conductive fibers alternate with the layers 14 of masking powder.
- the wafers 13 (here ten slabs) are formed of carbon fibers or aluminized glass fibers. All the fibers are arranged parallel to each other and parallel to the axis 15 of the ammunition.
- Each slab 13 thus has for thickness the length of the fibers, ie 3mm to 6mm.
- a method of making such slabs is described in FR2797044 .
- the masking powder forming the layers 14 is a metal or organic powder (for example aluminum, bronze, carbon or brass), the particle size is chosen according to the wavelength to mask.
- the median diameter of the particles of the layers 14 is chosen less than or equal to 25 micrometers. It will also be possible to use particles in the form of lamellae or leaflets.
- the munition 1 also comprises a means for dispersing the masking materials.
- This means comprises the piston 9 which receives the pressure of the gases generated by the ejection charge 7 and an explosive rod 16 which is arranged axially through the stack of the wafers 13 and the layers 14.
- This duct 16 is made for example in the form of a cardboard tube containing a pyrotechnic composition of dispersion, for example a composition combining aluminum and potassium perchlorate.
- the pyrotechnic composition of the cane 16 is initiated by a delay igniter 17 which is integral with the piston 9 and which is initiated by the gases of the ejection charge 7 through an orifice 18.
- the igniter 17 incorporates a delay pyrotechnic composition which will ensure the initiation of the cane 16 after ejection of the masking means out of the case 12.
- Such delay compositions are well known to those skilled in the art. It will be dimensioned so as to ensure a delay of the order of ten milliseconds between the initiation of the delay and that of the dispersion composition.
- the operation of the ammunition is as follows.
- the igniter 8 initiates the ejection charge 7. At the same time the delay of the igniter 17 is initiated.
- the pressure of the gases generated by the ejection charge 7 pushes the piston 9 which causes, by means of the case 10, the shearing of the pins holding the cover 12 and the ejection thereof.
- the case 10 and its contents are thus ejected from the envelope 2.
- the two half-shells 10a, 10b of the case separate outside the casing 2 thus releasing the contents.
- the igniter 17 initiates the dispersion cane 16.
- the radial effect of the latter causes the simultaneous dispersion of the fibers of the wafers 13 as well as the metal powder of the layers 14. This results in a efficient masking cloud both in the millimeter domain and in the infrared domain.
- the alternation of conductive fiber wafers 13 and masking powder layers 14 ensures a good distribution of fibers and powder particles in the generated cloud.
- the mixture of fibers and particles is more homogeneous and the masking performance is therefore better.
- the slabs are made according to the process described by the patent FR2797044 .
- the wafers obtained with this method comprise an axial bores delimited by a cardboard tube and a peripheral holding case (for example steel 20 to 140 micrometers thick). This tube and this holding case are not shown in the figures so as not to impair their clarity.
- the case 10 and the cane 16 are available.
- a first wafer 13 is then introduced into the case 10, then the quantity of masking powder required is determined to produce a first layer 14.
- the powder is compressed by vibration or compression and a second wafer 13 is positioned.
- the cane After completion of the stack, the cane is loaded with its pyrotechnic dispersion composition and the case 10 is positioned in the casing 2 carrying the piston 9 and the ejection charge 7.
- the figure 2 thus shows a second embodiment of the invention in which the masking means comprises a stack disposed in the case 10 which comprises two different types of fibers, forming slabs 13a or 13b (here five slabs of each type are shown) and two different types of powder materials forming layers 14a or 14b (here five layers of each type are shown).
- the masking means comprises a stack disposed in the case 10 which comprises two different types of fibers, forming slabs 13a or 13b (here five slabs of each type are shown) and two different types of powder materials forming layers 14a or 14b (here five layers of each type are shown).
- wafers 13a formed of fibers of carbon fiber type which may or may not be enzymed with wafers 13b formed of fibers of aluminized glass fiber type (or "chaffs").
- powdery materials may be of the same nature or of different types (aluminum, bronze, brass, carbon, etc.).
- the invention therefore makes it possible to optimize the loading by using the most suitable materials for each wavelength that is to be masked. We may add additives to increase the cloud suspension time.
- Such an embodiment makes it possible to create a homogeneous cloud whose infrared and millimetric occultation characteristics are optimal.
- Each layer 14a is disposed between a wafer 13a and a wafer 13b.
- Each layer 14b is disposed between a wafer 13b and a wafer 13a.
- the figure 3a shows a stack in which the fiber wafers 13 are stacked two by two and a layer of masking powder 14 is disposed between each group of two wafers 13.
- the figure 3b shows a stack in which the layers 14a, 14b and 14c of masking powder disposed between two wafers 13 of fibers have a thickness different from one layer to another.
- the figure 3c shows a stack in which the masking powder layers 14 are arranged between fiber wafers of different sizes and characteristics: first wafers 13a of carbon fibers having approximately 3 mm in length and second wafers 13b of carbon fibers having 6 mm to 8 mm in length.
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Description
- Le domaine technique de l'invention est celui des munitions de masquage.
- De telles munitions permettent d'assurer la protection d'un véhicule ou d'une plate-forme fixe contre une menace, telle un projectile doté d'un moyen de détection de cible.
- Le brevet
FR2612287 - Une telle protection est cependant insuffisante vis à vis des menaces qui utilisent un autodirecteur radar fonctionnant dans la bande millimétrique.
- Le brevet
US5337671 décrit une munition multispectrale qui disperse une poudre ou des particules assurant un masquage à la fois dans le domaine infra rouge et dans le domaine millimétrique. - Cette munition comprend ainsi un compartiment annulaire à l'intérieur duquel est disposé une poudre d'aluminium, de bronze ou de laiton associée à un agent anti agglomérant, poudre qui est choisie d'une granulométrie appropriée pour masquer le rayonnement infra rouge.
- Cette poudre est mélangée dans le même compartiment à une autre poudre, ou à des particules telles que des fibres, qui sont choisies de dimensions telles qu'elles assurent un masquage efficace dans le domaine millimétrique. Ces fibres sont coupées par exemple à des longueurs de 1,5mm ou 4,1mm suivant la longueur d'onde à masquer.
- Cette munition présente des inconvénients.
- Les matériaux ainsi mélangés vont se séparer ou décanter à l'intérieur de leur compartiment et au fil des périodes de stockage. Il en résultera un risque d'agglomération des matériaux de masquage donc des difficultés pour obtenir un nuage de masquage de taille suffisante.
- Par ailleurs la répartition des particules masquantes ne sera plus homogène à l'issue de la décantation. Leur répartition dans le nuage de masquage sera donc aléatoire d'une munition à l'autre ce qui nuira aux performances de masquage.
- A partir du brevet
US 5 337 671 c'est le but de l'invention que de proposer une munition ne présentant pas de tels inconvénients et assurant une reproductibilité des performances de masquage d'une munition à l'autre après des périodes de stockage plus ou moins. importantes. - Ainsi l'invention a pour objet une munition de masquage comprenant un moyen de masquage instantané efficace dans le domaine infra rouge et millimétrique disposé dans une enveloppe et dispersable à l'aide d'un moyen de dispersion, munition caractérisiée en ce que le moyen de masquage comprend au moins une galette de fibres conductrices et au moins une couche d'une poudre de masquage.
- La munition de masquage pourra comprendre un empilement disposé dans l'enveloppe et alternant une ou plusieurs galettes de fibres conductrice avec une ou plusieurs couches de poudre de masquage.
- Le moyen de dispersion pourra comporter un piston poussé par un moyen d'éjection et poussant les moyens de masquage hors de l'enveloppe ainsi qu'une cane explosive disposée axialement au travers de l'empilement.
- Les fibres conductrices formant les galettes pourront être des fibres de carbone ou des fibres de verre aluminisées.
- Les fibres pourront avoir une longueur comprise entre 3 mm et 10 mm.
- La poudre de masquage pourra comprendre une poudre métallique ou organique.
- La poudre de masquage pourra avoir une répartition granulométrique dont le diamètre médian sera inférieur ou égal à 25 micromètres.
- Selon un mode particulier de réalisation, la munition pourra comporter au moins deux couches de poudre de masquage de nature et/ou granulométrie différente.
- Selon un autre mode particulier de réalisation la munition pourra comporter au moins deux galettes de fibres de nature et/ou longueur différentes.
- L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
- la
figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une munition selon un premier mode de réalisation, - la
figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une munition selon un deuxième mode de réalisation, - les
figures 3a, 3b et 3c montrent des variantes de réalisation d'un empilement de matériaux de masquage. - La
figure 1 montre une munition 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. - Cette munition est destinée à venir se placer dans un tube lanceur non représenté et solidaire d'une plate-forme fixe ou d'un véhicule (un tel tube est par exemple décrit dans le
brevet FR2765869 - La munition comprend une enveloppe 2 sous la forme d'un tube à la partie arrière duquel se trouve une embase 3, vissée sur celui-ci, et qui porte un ergot radial 4 permettant la fixation de la munition par un montage à baïonnette sur un lanceur non représenté. L'embase 3 porte un contact 5 axial isolé électriquement de l'embase par un cylindre isolant 6.
- L'embase renferme une charge pyrotechnique d'éjection 7 (une poudre propulsive par exemple) et un allumeur 8 qui est relié électriquement, d'une part au contact 5 et d'autre part au corps métallique de l'embase 3. L'enveloppe 2 renferme un piston 9 sur lequel est appliqué un étui cylindrique 10 qui délimite un logement cylindrique 11.
- L'étui 10 se présente sous la forme de deux demi-coquilles 10a,10b. L'enveloppe 2 est fermée à son autre extrémité par un couvercle 12 relié à celui-ci par une goupille radiale cisaillable (non représentée).
- Le logement 11 renferme un moyen de masquage dans le domaine infra rouge et/ou millimétrique.
- Conformément à l'invention, ce moyen de masquage comprend au moins une galette 13 de fibres conductrices ayant une efficacité masquante dans le domaine millimétrique (fréquence de 35 à 94 GHz) et au moins une couche 14 d'une poudre de masquage ayant une efficacité dans le domaine infra rouge (domaines spectraux de 3 à 5 micromètres et de 8 à 12 micromètres).
- Galettes 13 et couches 14 forment un empilement dans lequel alternent les galettes 13 de fibres conductrice et les couches 14 de poudre de masquage.
- Les galettes 13 (ici dix galettes) sont formées de fibres de carbone ou bien de fibres de verre aluminisées. Toutes les fibres sont rangées parallèlement les unes aux autres et parallèlement à l'axe 15 de la munition.
- Chaque galette 13 a ainsi pour épaisseur la longueur des fibres, soit de 3mm à 6mm. Un procédé permettant de réaliser de telles galettes est décrit dans le
brevet FR2797044 - La poudre de masquage formant les couches 14 (ici dix couches 14) est une poudre métallique ou organique (par exemple d'aluminium, de bronze, de carbone ou de laiton), dont la granulométrie est choisie en fonction de la longueur d'onde à masquer.
- Concrètement le diamètre médian des particules des couches 14 est choisi inférieur ou égal à 25 micromètres. On pourra aussi utiliser des particules en forme de lamelles ou de feuillets.
- La munition 1 comprend également un moyen de dispersion des matériaux de masquage.
- Ce moyen comprend le piston 9 qui reçoit la pression des gaz engendrés par la charge d'éjection 7 et une cane explosive 16 qui est disposée axialement au travers de l'empilement des galettes 13 et des couches 14.
- Cette cane 16 est réalisée par exemple sous la forme d'un tube de carton renfermant une composition pyrotechnique de dispersion, par exemple une composition associant aluminium et perchlorate de potassium.
- La composition pyrotechnique de la cane 16 est initiée par un inflammateur à retard 17 qui est solidaire du piston 9 et qui est initié par les gaz de la charge d'éjection 7 au travers d'un orifice 18.
- L'inflammateur 17 incorpore une composition pyrotechnique à retard qui assurera l'initiation de la cane 16 après éjection du moyen de masquage hors de l'étui 12.
- De telles compositions à retard sont bien connues de l'Homme du Métier. On la dimensionnera de façon à assurer un retard de l'ordre de la dizaine de millisecondes entre l'initiation du retard et celle de la composition de dispersion.
- Le fonctionnement de la munition est le suivant.
- L'allumeur 8 initie la charge d'éjection 7. Dans le même temps le retard de l'inflammateur 17 est initié.
- La pression des gaz engendrés par la charge d'éjection 7 pousse le piston 9 qui provoque, par l'intermédiaire de l'étui 10, le cisaillement des goupilles retenant le couvercle 12 et l'éjection de ce dernier.
- L'étui 10 et son contenu se trouvent donc éjectés hors de l'enveloppe 2. Les deux demi coquilles 10a, 10b de l'étui se séparent à l'extérieur de l'enveloppe 2 libérant ainsi le contenu.
- A l'issue du retard pyrotechnique prévu, l'inflammateur 17 initie la cane de dispersion 16. L'effet radial de celle ci provoque la dispersion simultanée des fibres des galettes 13 ainsi que de la poudre métallique des couches 14. Il en résulter un nuage de masquage efficace à la fois dans le domaine millimétrique et dans le domaine infrarouge.
- Du fait de la structure d'empilement proposée par l'invention, il n'y a pas de décantation au fil des périodes de stockage entre les fibres de masquage millimétrique et la poudre de masquage infra rouge.
- De plus, l'alternance des galettes de fibres conductrice 13 et des couches 14 de poudre de masquage assure une bonne répartition des fibres et des particules de poudre dans le nuage engendré. Le mélange de fibres et de particules est plus homogène et les performances de masquage sont donc meilleures.
- Du point de vue fabrication et montage, les galettes sont réalisées suivant le procédé décrit par le brevet
FR2797044 - On peut donc manipuler et empiler aisément les galettes 13. On dispose donc sur un outillage de maintien (non représenté) l'étui 10 et la cane 16 (non chargée par sa composition de dispersion). On introduit ensuite dans l'étui 10 une première galette 13, puis on dose la quantité de poudre de masquages souhaitée pour réaliser une première couche 14. On tasse la poudre par vibration ou compression et on positionne une deuxième galettes 13.
- On réitère ainsi les opérations pour réaliser l'empilement souhaité.
- Après réalisation de l'empilement on charge la cane avec sa composition pyrotechnique de dispersion et on positionne l'étui 10 dans l'enveloppe 2 portant le piston 9 et la chargé d'éjection 7.
- II est bien entendu possible de faire varier le nombre de galettes 13 de fibres et/ou le nombre de couches 14 de matériau de masquage en fonction des caractéristiques de masquage souhaitée pour le nuage à engendrer.
- Il est aussi possible de faire varier la nature et/ou la longueur ou granulométrie des matériaux des galettes de fibres et/ou des couches de poudre de masquage.
- La
figure 2 montre ainsi un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel le moyen de masquage comprend un empilement disposé dans l'étui 10 qui comprend deux types de fibres différentes, formant des galettes 13a ou 13b (ici cinq galettes de chaque type sont représentées), et deux types de matériaux pulvérulents différents, formant les couches 14a ou 14b (ici cinq couches de chaque type sont représentées). - On pourra par exemple associer des galettes 13a formées de fibres de type fibres de carbone enzymées ou non avec des galettes 13b formées de fibres de type fibre de verre aluminisées (ou "chaffs").
- On pourra également associer des fibres de carbone d'environ 3 mm de long à des fibres de carbone de 6 à 8 mm de long.
- On pourra utiliser pour réaliser les couches 14a un matériau pulvérulent de granulométrie voisine de 3 à 5 micromètres et pour réaliser les couches 14b un matériau pulvérulent de granulométrie voisine de 8 à 12 micromètres.
- Ces matériaux pulvérulents pourront être de même nature ou de nature différentes (aluminium, bronze, laiton, carbone,...).
- L'invention permet donc d'optimiser le chargement en utilisant les matériaux les plus adaptés à chaque longueur d'onde que l'on cherche à masquer. On pourra rajouter éventuellement des additifs permettant d'augmenter le temps de suspension du nuage.
- Un tel mode de réalisation permet de créer un nuage homogène dont les caractéristiques d'occultation infrarouge et millimétrique sont optimales.
- Chaque couche 14a est disposée entre une galette 13a et une galette 13b.
- Chaque couche 14b est disposée entre une galette 13b et une galette 13a.
- Il y a donc séparation parfaite entre les couches pulvérulentes 14a et les couches 14b. Il n'y a donc pas de risques de décantation des matériaux et la munition conserve ses performances même après de longues durées de stockage.
- On pourra également en fonction des besoins opérationnels définir une munition dans laquelle les épaisseurs des différentes couches de matériaux pulvérulents sont différentes le long de la munition.
- On pourra également réaliser un empilement dans lequel au moins deux galettes de fibres sont disposées l'une sur l'autre.
- Les
figures 3a, 3b et 3c montrent ainsi à titre d'exemple non limitatif différents types de combinaisons ou structures de l'empilement galettes / couches qui sont possibles. - La
figure 3a montre un empilement dans lequel les galettes de fibre 13 sont empilées deux par deux et une couche de poudre de masquage 14 est disposée entre chaque groupe de deux galettes 13. - La
figure 3b montre un empilement dans lequel les couches 14a, 14b et 14c de poudre de masquage disposées, entre deux galettes 13 de fibres ont une épaisseur différente d'une couche à l'autre. - La
figure 3c montre un empilement dans lequel les couches 14 de poudre de masquage sont disposées entre des galettes de fibres de dimensions et caractéristiques différentes : des premières galettes 13a de fibres de carbone ayant environ 3 mm de longueur et des deuxièmes galettes 13b de fibres de carbone ayant 6 mm à 8 mm de longueur.
Claims (9)
- Munition de masquage (1) comprenant un moyen de masquage instantané efficace dans le domaine infra rouge et millimétrique disposé dans une enveloppe (2) et dispersable à l'aide d'un moyen de dispersion, munition caractérisée en ce que le moyen de masquage comprend,au moins une galette (13) de fibres conductrices et au moins une couche (14) d'une poudre de masquage.
- Munition de masquage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle comprend un empilement disposé dans l'enveloppe (2) et alternant une ou plusieurs galettes (13) de fibres conductrice avec une ou plusieurs couches (14) de poudre de masquage.
- Munition de masquage selon la revendication 2, caractérisée: en ce que le moyen de dispersion comprend un piston (9) poussé par un moyen d'éjection (7) et poussant les moyens de masquage hors de l'enveloppe (2) ainsi qu'une cane explosive (16) disposée axialement au travers de l'empilement.
- Munit de masquage selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les fibres conductrices formant les galettes (13) sont des fibres de carbone ou des fibres de verre aluminisées.
- Munition de masquage selon la revendication 4, caractérisée en ce que les fibres ont une longueur comprise entre 3 mm et 10 mm.
- Munition de masquage selon une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la poudre de masquage comprend une poudre métallique ou organique.
- Munition de masquage selon la revendication 6, caractérisée en ce que la poudre de masquage a une répartition granulométrique dont le diamètre médian est inférieur ou égal à 25 micromètres.
- Munition de masquage selon une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux couches (14) de poudre de masquage de nature et/ou granulométrie différente.
- Munition de masquage selon une des revendications 2 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux galettes (13) de fibres de nature et/ou longueur différentes.
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