ES2346663T3 - Dispositivo de iniciacion de dos cargas explosivas y cabeza de guerra que emplea tal dispositivo de iniciacion. - Google Patents

Abstract

Dispositivo que permite la iniciación de al menos dos cargas explosivas (6a, 6b) a partir de un primer detonador (10a), dispositivo caracterizado porque comprende al menos un primer relé pirotécnico (9a) que puede ser iniciado por el detonador (10a), cuyo primer relé inicia, por una parte, una primera carga explosiva (6a) mediante la proyección sobre ésta de una envoltura (11) y que, por otra parte, está enlazado con una segunda carga explosiva (6b) mediante al menos un relé de transmisión de onda de detonación (13), teniendo el recorrido de la envoltura proyectada (11) una longitud tal que la iniciación de las dos cargas explosivas (6a, 6b) es simultánea.

Description

Dispositivo de iniciación de dos cargas explosivas y cabeza de guerra que emplea tal dispositivo de iniciación.

El campo técnico de la invención pertenece a los dispositivos que permiten la iniciación de al menos dos cargas explosivas a partir de un primer detonador.

Es sabido, por ejemplo en el ámbito de los explosivos para canteras, iniciar varias cargas explosivas a partir de un único detonador. Este detonador está unido a las distintas cargas explosivas mediante cordones de transmisión de onda de detonación.

Se conoce asimismo por la patente EP0138640 (base para el preámbulo de la reivindicación 1), una carga explosiva para munición que incorpora una composición explosiva y relés pirotécnicos dispuestos en diferentes puntos de iniciación de la composición pirotécnica. Los relés van todos unidos a un cebo mediante cordones que tienen todos la misma longitud, con el fin de permitir una iniciación simultánea.

Con una solución de este tipo, si se desea iniciar las diferentes cargas de forma simultánea, es necesario prever idénticas longitudes de cordones entre el detonador y las diferentes cargas explosivas.

Esta solución está mal adaptada al diseño de un dispositivo de iniciación para munición, por ejemplo par una cabeza de guerra generadora de metrallas.

En efecto, es necesario alojar entonces longitudes de cordones considerables en las proximidades de la carga explosiva de la munición.

La invención tiene por objeto proponer un dispositivo de iniciación de diseño simple, compacto y fiable que permite asegurar la iniciación de dos cargas explosivas (en particular de una munición) a partir de un primer detonador.

Así, la invención tiene por objeto un dispositivo que permite la iniciación de al menos dos cargas explosivas a partir de un primer detonador, dispositivo caracterizado porque comprende al menos un primer relé pirotécnico que es iniciado por el detonador, dicho primer relé inicia, por una parte, una primera carga explosiva mediante la proyección sobre ésta de una envoltura y que, por otra parte, está enlazado con una segunda carga explosiva mediante al menos un relé de transmisión de onda de detonación, teniendo el recorrido de la envoltura proyectada una longitud tal que la iniciación de las dos cargas explosivas es simultánea.

Ventajosamente, el primer relé será cilíndrico y estará rodeado por una envoltura también cilíndrica, realizándose la proyección de la envoltura a través de una cavidad anular acondicionada dentro de la primera carga explosiva.

Por otro lado, hoy en día es necesario diseñar cabezas de guerra generadoras de metrallas que puedan tener varios modos de funcionamiento diferentes, programables en función de las necesidades operativas.

Se procura por ejemplo realizar cabezas que, para poder destruir un blanco reforzado (por ejemplo una ojiva de misil), originen un chorro de metralla que se focalice en las proximidades de un plano radial de la cabeza de guerra. De manera convencional, estas cabezas de chorro focalizado se obtienen iniciando de forma simultánea la cabeza por sus dos extremos. Se considerará que una iniciación es simultánea cuando el intervalo entre las dos iniciaciones es menor o igual que 2 microsegundos.

Para poder destruir los blancos poco protegidos (como son puestos de mando o repetidores de comunicaciones), estas mismas cabezas de guerra tienen que poder generar adicionalmente un chorro de metralla omnidireccional. Convencionalmente se viene realizando un chorro de este tipo mediante una iniciación de la cabeza por uno solo de sus extremos.

Las soluciones que se conocen emplean iniciadores dispuestos a nivel de cada una de las caras terminales de la cabeza de guerra y gobernados a partir de un solo dispositivo de cebado electrónico.

Estas soluciones imponen la realización de conexiones eléctricas complejas. Por otro lado, la fiabilidad de la simultaneidad del cebado está subordinada a varios factores: la fiabilidad del sistema electrónico que gobierna la iniciación simultánea y la fiabilidad de dos iniciadores.

Por tanto, la invención tiene asimismo por objeto proponer una cabeza de guerra de diseño simple, compacta y fiable y que, gracias al dispositivo de iniciación según la invención, puede operar a elección según dos regímenes diferentes.

Así, la invención tiene asimismo por objetivo una cabeza de guerra generadora de metrallas que emplea un dispositivo de iniciación tal como se ha descrito anteriormente, cabeza caracterizada porque comprende un bloque de un explosivo de carga que puede ser iniciado por uno u otro de sus extremos mediante una primera y/o una segunda carga explosiva de iniciación, pudiendo iniciarse la primera carga de iniciación mediante la proyección de una envoltura que circunda el primer relé y, por otro lado, pudiendo iniciarse la segunda carga explosiva de iniciación por medio de al menos un relé de transmisión de onda de detonación que la enlaza con el primer relé.

El bloque de explosivo de carga podrá incorporar un canal axial por cuyo interior pasará el relé de transmisión de onda de detonación.

La cabeza de guerra generadora de metrallas según la invención podrá incorporar una cubierta aislante dispuesta en el canal axial y circundando el relé de transmisión.

La cabeza podrá comprender un primer detonador dispuesto al objeto de poder iniciar el primer relé, cuyo primer detonador será accionado por una espoleta de cebado.

De acuerdo con una variante, la primera carga explosiva de iniciación podrá ser iniciada directamente por un segundo medio de cebado distinto del primer relé.

El segundo medio de cebado podrá comprender al menos tres cebos detonadores distribuidos angularmente de forma regular y dispuestos en posición enfrentada a una corona de la primera carga explosiva.

Se comprenderá mejor la invención con la lectura de la descripción subsiguiente de una forma de realización particular, descripción hecha con referencia a los dibujos que se adjuntan y en los que:

La figura 1 es una vista en sección de una cabeza de guerra según la invención que emplea el dispositivo de iniciación según la invención,

las figuras 2a y 2b son sendas vistas que esquematizan el funcionamiento de la cabeza de guerra según la invención, respectivamente en régimen chorro de metrallas focalizado y en régimen chorro de metrallas dispersado.

Con referencia a la figura 1, una cabeza de guerra 1 según la invención comprende un bloque de un explosivo de carga 2 dispuesto dentro de una envoltura generadora de metrallas 3. La envoltura 3 queda cerrada por cada extremo mediante una tapa 4a, 4b. El bloque explosivo 2 incorpora en cada uno de sus extremos una cavidad 5a, 5b que alberga una carga explosiva de iniciación 6a, 6b.

El bloque 2 incorpora por otro lado un canal axial 7 que enlaza las dos cavidades 5a y 5b.

La primera cavidad 5a confina un comprimido de una primera carga explosiva de iniciación 6a. Esta primera carga está constituida, por ejemplo, por un explosivo relativamente poco sensible que asocia el triamino trinitrobenceno y un ligante termoplástico, explosivo tal como lo describe la patente FR2671549. Esta primera carga 6a incorpora un alojamiento cilíndrico 8 en cuyo interior se coloca un primer relé de detonación 9a, él mismo dispuesto en enfrentamiento a un primer detonador 10a. El relé 9a estará constituido, por ejemplo, por un explosivo que asocia hexógeno y cera. Este relé es cilíndrico y coaxial al alojamiento 8.

El detonador 10a está enlazado mediante una conexión por hilos con una espoleta de cebado 14.

El primer relé 9a está rodeado por una envoltura cilíndrica 11, por ejemplo metálica, y que está destinada a ser proyectada radialmente contra la pared cilíndrica interna del alojamiento 8 en el momento de la iniciación del primer relé 9a. El espacio 12 que separa la envoltura 11 y la primera carga 6a podrá estar vacío o bien llenado con una capa anular de espuma sintética compresible.

La proyección de la envoltura 11 asegura la iniciación de la primera carga 6a mediante el primer relé 9a con un retardo que depende del diámetro del alojamiento 8, de la naturaleza y del espesor de la envoltura 11, así como de la presencia o no de un material compresible en el interior del espacio 12.

Además, entre el extremo del relé 9a y la carga explosiva de iniciación 6a, se halla interpuesta una arandela 21 (por ejemplo metálica). Esta arandela permite evitar una iniciación axial directa de la carga 6a mediante el relé 9a.

La segunda carga explosiva de iniciación 6b tiene la misma composición que la primera carga 6a. Por otro lado, es iniciada mediante un segundo relé de detonación 9b que a su vez es iniciado por el primer relé 9a y por medio de un relé de transmisión de onda de detonación 13, intercalado entre los dos relés 9a y 9b.

Los relés de transmisión son bien conocidos para el Experto en la materia. Estos comprenden generalmente un tubo de material plástico 13a que confina una fina capa de explosivo y porta en cada extremo un relé 13b, 13c.

Estos cordones aseguran una transmisión de onda de detonación entre dos relés con una velocidad del orden de 7000 m/s.

El cordón 13 queda separado del bloque explosivo 2 por una cubierta aislante 15 que va dispuesta en el canal axial 7 y que circunda al relé de transmisión 13.

Esta cubierta está realizada, por ejemplo, en material plástico. Tiene la función de proteger el bloque explosivo 2 contra las proyecciones procedentes del cordón 13.

De acuerdo con otra característica de la cabeza de guerra según la invención, la primera caga explosiva de iniciación 6a puede ser iniciada directamente por un segundo medio de cebado distinto del primer relé 9a.

Este segundo medio de cebado comprende en el presente caso al menos tres cebos detonadores 10b, distribuidos angularmente de forma regular y dispuestos en posición enfrentada a una corona 16 de la primera carga explosiva 6a.

Los tres detonadores periféricos 10b se sustentan (como también el primer detonador 10a) sobre un soporte 17 solidario con la tapa 4a. Están enlazados (al igual que el detonador 10a) con la espoleta de cebado 14 mediante enlaces por hilos.

Se describirá a continuación el funcionamiento de la cabeza de guerra 1 y de su dispositivo de iniciación, con referencia a las figuras 2a y 2b.

La figura 2a muestra un funcionamiento de la cabeza de guerra 1 en régimen "chorro de metrallas focalizado". La espoleta de cebado gobierna entonces la iniciación del detonador axial 10a.

En consecuencia es iniciado el primer relé 9a y éste inicia a su vez la segunda carga explosiva 6b por medio del relé de transmisión 13 y del segundo relé 9b.

Paralelamente, la iniciación del primer relé 9a provoca la proyección de la envoltura 11 a través del espacio 12.

Esta envoltura impacta contra la superficie cilíndrica interna del alojamiento 8. El impacto provoca entonces la iniciación de la primera carga explosiva 6a.

La velocidad de proyección de la envoltura 11 es del orden de 2000 m/s, mientras que la velocidad de detonación a través del relé de transmisión 13 y del segundo relé 9b es del orden de 7000 m/s. Ahora bien, el camino que tiene que recorrer la envoltura proyectada 11 es muy inferior al camino que tiene que recorrer la onda de detonación conducida por el relé axial 13.

Como consecuencia de estas desviaciones de velocidad, es por tanto posible dimensionar el dispositivo de tal modo que se dé una iniciación simultánea de las dos cargas explosivas 6a y 6b.

Se considerará que una iniciación de dos cargas es simultánea cuando el intervalo entre dos iniciaciones es menor o igual que 2 microsegundos.

El experto en la técnica dimensionará fácilmente un dispositivo de iniciación de este tipo valiéndose en particular del diámetro del alojamiento 8, del espesor de la envoltura proyectada 11, de la masa del primer relé 9a así como de la presencia o no de un material de relleno en el espacio 12.

Al ser iniciadas simultáneamente las dos cargas explosivas de iniciación 6a y 6b, el bloque explosivo 2 se ve iniciado por sus dos extremos y, en el bloque explosivo 2, se propagan dos frentes de ondas de detonación 18a y 18b siguiendo direcciones que convergen hacia un plano medio 19, conduciendo a una proyección de las metrallas de la envoltura 3 en dirección a este plano medio 19 (las flechas E esquematizan las velocidades de proyección de las metrallas).

La figura 2b muestra el funcionamiento de la cabeza de guerra 1 en régimen "chorro de metrallas dispersado". La espoleta de cebado 14 gobierna entonces la iniciación de la corona de detonadores periféricos 10b.

Entonces estos detonadores inician directamente la primera carga explosiva 6a. El primer relé 9a no es iniciado. Entonces, en el bloque explosivo 2 progresa un único frente de ondas de detonación 18c. Consecuencia de ello es una dispersión de las metrallas de una forma relativamente homogénea en un volumen cilíndrico alrededor del eje 20 de la cabeza militar.

Son posibles diferentes variantes sin salir del ámbito de la invención.

Así, es posible sustituir los detonadores periféricos 10b por un dispositivo de cebado que no incorpore más que un detonador axial 10a y una pantalla móvil (no representada) susceptible de colocarse en el alojamiento 8, interpuesta entre la envoltura 11 y la primera carga explosiva 6a.

En este caso, cuando se quiere hacer que la cabeza de guerra opere en régimen "chorro focalizado", se procede según se ha descrito anteriormente con referencia a la figura 2a.

Cuando se quiere hacer que la cabeza de guerra opere en régimen "chorro dispersado" se posiciona (antes de la iniciación) la pantalla en el alojamiento 8. Este posicionamiento se podrá realizar mediante el concurso de un accionador apropiado (tal como un motor paso a paso).

Cuando se inicia el detonador, éste gobierna entonces la iniciación de la segunda carga explosiva 6b por medio del relé de transmisión 13 y del segundo relé 9b.

En virtud de la presencia de la pantalla, la envoltura 11 no puede ser proyectada sobre la primera carga explosiva 6a. El bloque explosivo 2 no se ve entonces iniciado más que a partir de un sólo extremo mediante la segunda carga explosiva 6b.

De ello se deriva una dispersión de las metrallas con una orientación que es la simétrica respecto a un plano medio 19 de la que está representada en la figura 2b.

Claims (8)

1. Dispositivo que permite la iniciación de al menos dos cargas explosivas (6a, 6b) a partir de un primer detonador (10a), dispositivo caracterizado porque comprende al menos un primer relé pirotécnico (9a) que puede ser iniciado por el detonador (10a), cuyo primer relé inicia, por una parte, una primera carga explosiva (6a) mediante la proyección sobre ésta de una envoltura (11) y que, por otra parte, está enlazado con una segunda carga explosiva (6b) mediante al menos un relé de transmisión de onda de detonación (13), teniendo el recorrido de la envoltura proyectada (11) una longitud tal que la iniciación de las dos cargas explosivas (6a, 6b) es simultánea.

2. Dispositivo de iniciación según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer relé (9a) es cilíndrico y está rodeado por una envoltura (11) también cilíndrica, realizándose la proyección de la envoltura (11) a través de una cavidad anular (12) acondicionada dentro de la primera carga explosiva (6a).

3. Cabeza de guerra (1) generadora de metrallas que emplea un dispositivo de iniciación según una de las reivindicaciones precedentes, cabeza caracterizada porque comprende un bloque (2) de un explosivo de carga que puede ser iniciado por uno u otro de sus extremos mediante una primera (6a) y/o una segunda carga explosiva de iniciación (6b), pudiendo iniciarse la primera carga de iniciación (6a) mediante la proyección de una envoltura (11) que circunda el primer relé (9a) y, por otro lado, pudiendo iniciarse la segunda carga explosiva de iniciación (6b) por medio de al menos un relé de transmisión de onda de detonación (13) que la enlaza con el primer relé (9a).

4. Cabeza de guerra generadora de metrallas según la reivindicación 3, caracterizada porque el bloque de explosivo de carga (2) incorpora un canal axial (7) por cuyo interior pasa el relé de transmisión de onda de detonación (13).

5. Cabeza de guerra generadora de metrallas según la reivindicación 4, caracterizada porque incorpora una cubierta aislante (15) dispuesta en el canal axial (7) y circundando el relé de transmisión (13).

6. Cabeza de guerra generadora de metrallas según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque comprende un primer detonador (10a) dispuesto al objeto de poder iniciar el primer relé (9a), cuyo primer detonador es accionado por una espoleta de cebado (14).

7. Cabeza de guerra generadora de metrallas según la reivindicación 6, caracterizada porque la primera carga explosiva de iniciación (6a) puede ser iniciada directamente por un segundo medio de cebado (10b) distinto del primer relé (9a).

8. Cabeza de guerra generadora de metrallas según la reivindicación 7, caracterizada porque el segundo medio de cebado comprende al menos tres cebos detonadores (10b) distribuidos angularmente de forma regular y dispuestos en posición enfrentada a una corona (16) de la primera carga explosiva (6a).