EP1548393B1 - Dispositif de déconfinement d'une enveloppe de munition - Google Patents

Dispositif de déconfinement d'une enveloppe de munition Download PDF

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EP1548393B1
EP1548393B1 EP04292927.3A EP04292927A EP1548393B1 EP 1548393 B1 EP1548393 B1 EP 1548393B1 EP 04292927 A EP04292927 A EP 04292927A EP 1548393 B1 EP1548393 B1 EP 1548393B1
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vent
deconfinement
rocket
ring
chamber
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Régis Aumasson
Dominique Dion
Sylvain Jayet
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Nexter Munitions SA
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Nexter Munitions 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
    • F42C19/02—Fuze bodies; Fuze housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B39/00—Packaging or storage of ammunition or explosive charges; Safety features thereof; Cartridge belts or bags
    • F42B39/20—Packages or ammunition having valves for pressure-equalising; Packages or ammunition having plugs for pressure release, e.g. meltable ; Blow-out panels; Venting arrangements

Definitions

  • the technical field of the invention is that of the devices ensuring the deconfinement of a munition envelope containing an explosive charge.
  • a device is known from the document WO 0558685 .
  • the deconfinement devices make it possible to avoid the detonation of a shell as a result of a heating, for example during a fire.
  • the patent DE2131748 thus describes a closure cap of a shell body that is put in place when the shell is stored.
  • This plug has a closure plate which is connected by a fusible material. The temperature rise releases the plate which allows the evacuation of gases.
  • the heating can lead both to the initiation of the load itself as a result of the increase in pressure, the initiation of the rocket which also causes explosive charge detonation.
  • the object of the invention is to propose a deconfining device that makes it possible, in a simple way, to protect against accidental initiations as well due to the heating of the rocket as to that of the explosive charge itself.
  • the deconfining device according to the invention also provides protection when the rocket is not mounted on the munition.
  • the subject of the invention is a device for deconfining an envelope of a munition containing an explosive charge that can be initiated by a firing rocket, a device comprising at least one unobtratable vent for connecting the explosive charge to the air. free, device which is characterized in that the vent opens into a chamber located between the rocket and the explosive charge.
  • the vent is carried by a connecting ring ensuring the connection of the casing and the firing rocket, ring delimiting the internal chamber inside which opens the vent, the chamber being closed on the explosive charge side by a bottom forming a projectable plate on the explosive charge during the initiation of the rocket.
  • the bottom may comprise at least one circular groove ensuring a decrease in its thickness, and in a preferred manner, at least two concentric circular grooves.
  • the connecting ring may carry a thread allowing its connection to the casing and a tapping allowing the fixing of the rocket.
  • the vent may be closed with a silicone stopper.
  • a munition 1 comprises an envelope 2 enclosing an explosive charge 3 which is bootable through a hole 2a of the envelope.
  • the explosive charge 3 may be initiated by a firing rocket 4 which is secured to the casing 2 of the munition by a connecting ring 5.
  • the securing means may for example comprise an internal thread of the ring 5 cooperating with threads of the casing 2 and the rocket.
  • the firing rocket 4 is not shown in detail. Such components are conventional and well known to those skilled in the art.
  • the deconfining device comprises at least one deobturable vent 6 (here four vents regularly distributed angularly).
  • the vents are arranged through the ring 5 and thus communicate with the outside an internal chamber 7 delimited by the ring 5.
  • Each vent 6 is closed by a plug 8 of a material which makes it possible to seal (for example silicone).
  • This plug is made with a slightly conical shape and is placed in the vent by elastic deformation.
  • vents 6 open inside the ammunition 1 in the chamber 7 between the rocket 4 and the explosive charge 3.
  • This tensionobturation intervenes indifferently if the increase in pressure results from a deterioration of the rocket 4 or if it is caused by the degradation of the explosive charge 3 itself.
  • the figure 2 shows another embodiment of the invention
  • the ammunition 1 is an artillery shell.
  • the rocket 4 is screwed onto a connecting ring 5 which has an external thread 5a for fixing it by screwing on the shell 2 of the shell.
  • the ring 5 also comprises a tapping 5b intended to receive the rocket 4.
  • the ring 5 defines an internal chamber 7 which is partially occupied by a detonation relay 9 integral with the rocket 4.
  • This chamber 7 is closed on the explosive loading side 3 by a bottom 10 forming a projectable plate on the explosive charge during the initiation of the rocket 4.
  • the bottom 10 has two concentric circular grooves 11a and 11b which are more particularly visible on the figure 3 .
  • the ring 5 is made of steel.
  • the thickness of the ring at the bottom 10 is about 1 mm.
  • the initiation of the rocket 4 causes a cut of the bottom 10 at the groove 11a whose diameter is close to that of the relay 9.
  • Such a closed connection ring is the subject of the patent EP977005 .
  • the two grooves 11a and 11b allow the device to function perfectly, even with variations in the radial and longitudinal positions of the rocket boot.
  • the ring 5 also carries vents 6 closed by silicone plugs 8. These vents connect the chamber 7 to the outside of the ammunition.
  • vents 6 do not disturb the normal operation of the munition. Indeed the kinetics of the detonation of the rocket 4 and its relay is much faster than that of the decomposition of the relay that would be due to a rise in temperature.
  • the detonation of the relay 9 by the rocket 4 thus causes the projection of the bottom 10 and the initiation of the explosive charge 3.
  • the thermal decomposition of the relay 4 simply causes the ejection of the plugs 8, deconfining the chamber 7 then preventing the subsequent detonation of the relay as a result of an increase in the pressure in the chamber.
  • the deconfinement device thus makes it possible to ensure in a simple and reliable way the protection of a munition equipped with a firing rocket.
  • vents it is of course possible as an alternative to provide a different number of vents. It will be possible to arrange in the vents another material than a silicone plug, for example a fusible material with a given elevation of the temperature (such as a eutectic alloy).
  • a fusible material with a given elevation of the temperature (such as a eutectic alloy).

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Description

  • Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs assurant le déconfinement d'une enveloppe de munition renfermant un chargement explosif. Un tel dispositif est connu du document WO 0558685 .
  • Les dispositifs de déconfinement permettent d'éviter la détonation d'un obus comme suite à un échauffement par exemple lors d'un incendie.
  • Lorsqu'un chargement explosif est échauffé sa décomposition engendre des gaz qui se trouvent enfermés à l'intérieur de l'enveloppe de l'obus.
  • La pression augmente alors fortement conduisant à une mise en détonation de l'obus.
  • Il est connu de prévoir des dispositifs de déconfinement qui permettent d'évacuer les gaz hors de l'obus afin d'éviter cet accroissement de pression conduisant à la détonation.
  • Le brevet DE2131748 décrit ainsi un bouchon de fermeture d'un corps d'obus qui est mis en place lorsque l'obus est stocké. Ce bouchon comporte une plaque de fermeture qui est reliée par un matériau fusible. L'élévation de température libère la plaque ce qui permet l'évacuation des gaz.
  • Cependant un tel moyen de déconfinement ne peut être mis en oeuvre que lors d'une phase de stockage de la munition, phase dans laquelle la fusée est démontée.
  • Or on cherche aujourd'hui à assurer une telle protection même pour un obus portant sa fusée d'amorçage.
  • Dans ce cas l'échauffement peut conduire aussi bien à l'initiation du chargement lui-même comme suite à l'accroissement de la pression, qu'à l'initiation de la fusée ce qui provoque également la détonation dû chargement explosif.
  • L'invention a pour objet de proposer un dispositif de déconfinement permettant d'une façon simple d'assurer une protection contre les initiations accidentelles aussi bien dues à l'échauffement de la fusée qu'à celui du chargement explosif lui-même.
  • Le dispositif de déconfinement selon l'invention permet également d'assurer une protection lorsque la fusée n'est pas montée sur la munition.
  • Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de déconfinement d'une enveloppe d'une munition renfermant un chargement explosif pouvant être initié par une fusée d'amorçage, dispositif comprenant au moins un évent désobturable permettant de relier le chargement explosif à l'air libre, dispositif qui est caractérisé en ce que l'évent débouche dans une chambre située entre la fusée et le chargement explosif.
  • Selon un mode particulier de réalisation, l'évent est porté par une bague de raccordement assurant la liaison de l'enveloppe et de la fusée d'amorçage, bague délimitant la chambre interne à l'intérieur de laquelle débouche l'évent, la chambre étant fermée du côté du chargement explosif par un fond formant une plaque projetable sur le chargement explosif lors de l'initiation de la fusée.
  • Le fond pourra comporter au moins une gorge circulaire assurant une diminution de son épaisseur, et d'une façon préférée, au moins deux gorges circulaires concentriques.
  • La bague de raccordement pourra porter un filetage permettant sa liaison à l'enveloppe et un taraudage autorisant la fixation de la fusée.
  • L'évent pourra être obturé par un bouchon en silicone.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
    • La figure 1 est une coupe schématique partielle d'une munition équipée d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention,
    • la figure 2 est une coupe longitudinale partielle d'une munition équipée d'un dispositif selon un autre mode de réalisation de l'invention,
    • la figure 3 est une vue de la bague de liaison seule suivant la direction repérée F à la figure 2.
  • En se reportant à la figure 1, une munition 1 comprend une enveloppe 2 renfermant un chargement explosif 3 qui est amorçable au travers d'un trou 2a de l'enveloppe.
  • Le chargement explosif 3 peut être initié par une fusée d'amorçage 4 qui est rendue solidaire de l'enveloppe 2 de la munition par une bague de liaison 5. Le moyen de solidarisation pourra par exemple comporter un taraudage interne de la bague 5 coopérant avec des filetages de l'enveloppe 2 et de la fusée.
  • La fusée d'amorçage 4 n'est pas représentée en détails. De tels composants sont classiques et bien connus de l'homme du Métier.
  • Le dispositif de déconfinement selon l'invention comprend au moins un évent 6 désobturable (ici quatre évents régulièrement répartis angulairement). Les évents sont aménagés au travers de la bague 5 et font ainsi communiquer avec l'extérieur une chambre interne 7 délimitée par la bague 5.
  • Chaque évent 6 est obturé par un bouchon 8 en un matériau qui permet d'assurer l'étanchéité (par exemple en silicone). Ce bouchon est réalisé avec une forme légèrement conique et il est mis en place dans l'évent par déformation élastique.
  • Conformément à l'invention les évents 6 débouchent à l'intérieur de la munition 1 dans la chambre 7 entre la fusée 4 et le chargement explosif 3.
  • Ainsi un accroissement de pression à l'intérieur de la chambre 7 provoque l'éjection des bouchons 8 qui n'opposent qu'une résistance négligeable à la pression des gaz.
  • Cette désobturation intervient indifféremment si l'augmentation de pression résulte d'une détérioration de la fusée 4 ou bien si elle est provoquée par la dégradation du chargement explosif 3 lui-même.
  • On assure ainsi la protection de la munition amorcée avec des moyens extrêmement simples.
  • La figure 2 montre un autre mode de réalisation de l'invention
  • Suivant ce mode la munition 1 est un obus d'artillerie. La fusée 4 est vissée sur une bague de raccordement 5 qui comporte un filetage externe 5a permettant sa fixation par vissage sur l'enveloppe 2 de l'obus. La bague 5 comporte également un taraudage 5b destiné à recevoir la fusée 4.
  • Selon ce mode particulier de réalisation, la bague 5 délimite une chambre interne 7 qui est en partie occupée par un relais de détonation 9 solidaire de la fusée 4.
  • Cette chambre 7 est fermée côté chargement explosif 3 par un fond 10 formant une plaque projetable sur le chargement explosif lors de l'initiation de la fusée 4.
  • Le fond 10 comporte deux gorges circulaires concentriques 11a et 11b qui sont plus particulièrement visibles sur la figure 3.
  • Ces gorges sont obtenues par usinage d'une face du fond. Elles forment ainsi deux zones d'épaisseur réduite pour le fond 10.
  • La bague 5 est réalisée en acier. L'épaisseur de la bague au niveau du fond 10 est de 1 mm environ.
  • L'initiation de la fusée 4 entraîne une découpe du fond 10 au niveau de la gorge 11a dont le diamètre est proche de celui du relais 9.
  • Il en résulte une projection de ce fond sur le chargement explosif 3 ce qui provoque l'initiation de celui ci.
  • Une telle bague de raccordement fermée constitue l'objet du brevet EP977005 . Les deux gorges 11a et 11b permettent au dispositif de fonctionner parfaitement, même avec des variations des positions radiales et longitudinales de l'amorçage de la fusée.
  • Conformément à l'invention la bague 5 porte également des évents 6 obturés par des bouchons 8 de silicone. Ces évents permettent de relier la chambre 7 à l'extérieur de la munition.
  • Ainsi un accroissement de pression à l'intérieur de l'enveloppe 2 de l'obus va provoquer la rupture du fond 10 de la bague au niveau d'une des gorges 11a ou 11b. Les gaz vont passer dans la chambre 7 et ils seront évacués au travers des évents 6, les bouchons de silicone 8 n'opposant qu'une résistance négligeable à la pression des gaz.
  • Inversement un accroissement de pression dans la chambre 7 qui serait dû à une décomposition du relais 9 de la fusée 4 provoquera l'expulsion des bouchons 8.
  • On notera que les évents 6 ne perturbent pas le fonctionnement normal de la munition. En effet la cinétique de la détonation de la fusée 4 et de son relais est bien plus rapide que celle de la décomposition du relais qui serait due à une élévation de température.
  • La mise en détonation du relais 9 par la fusée 4 provoque donc bien la projection du fond 10 et l'initiation du chargement explosif 3.
  • Inversement la décomposition thermique du relais 4 provoque simplement l'éjection des bouchons 8, le déconfinement de la chambre 7 empêchant alors la mise en détonation ultérieure du relais comme suite à une élévation de la pression dans la chambre.
  • Le dispositif de déconfinement selon l'invention permet donc d'assurer d'une façon simple et fiable la protection d'une munition dotée d'une fusée d'amorçage.
  • On notera que si la munition est stockée sans sa fusée, le déconfinement est cependant assuré grâce à la présence des gorges 11a ou 11b.
  • L'accroissement de pression dans l'enveloppe de l'obus provoquera (comme dans le cas précédent d'un obus amorcé) l'ouverture du fond 10 le long d'une des gorges. Le déconfinement de l'obus est alors immédiat, en l'absence de fusée la chambre 7 est en effet ouverte sur l'extérieur.
  • Il est bien entendu possible à titre de variante de prévoir un nombre d'évents différent. On pourra disposer dans les évents un autre matériau qu'un bouchon de silicone, par exemple un matériau fusible avec une élévation donnée de la température (tel un alliage eutectique).

Claims (6)

  1. Dispositif de déconfinement d'une enveloppe (2) d'une munition (1) renfermant un chargement explosif (3) pouvant être initié par une fusée d'amorçage (4), dispositif comprenant au moins un évent (6) désobturable permettant de relier le chargement explosif (3) à l'air libre, dispositifs caractérisé en ce que l'évent (6) débouche dans une chambre situé entre la fusée (4) et le chargement explosif (3).
  2. Dispositif de déconfinement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évent (6) est porté par une bague de raccordement (5) assurant la liaison de l'enveloppe (2) et de la fusée d'amorçage (4), bague délimitant la chambre interne (7) à l'intérieur de laquelle débouche l'évent (6), la chambre (7) étant fermée du côté du chargement explosif (3) par un fond (10) formant une plaque projetable sur le chargement explosif lors de l'initiation de la fusée.
  3. Dispositif de déconfinement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond (10) comporte au moins une gorge circulaire (11a, 11b) assurant une diminution de son épaisseur.
  4. Dispositif de deconfinement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond (10) comporte au moins deux gorges circulaires concentriques (11a,11b).
  5. Dispositif de déconfinement selon une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la bague de raccordement (5) porte un filetage (5a) permettant sa liaison à l'enveloppe (2) et un taraudage (5b) autorisant la fixation de la fusée (4).
  6. Dispositif de déconfinement selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'évent (6) est obturé par un bouchon en silicone (8).
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