FR2617586A1 - Enveloppe de projectile - Google Patents

Abstract

L'enveloppe de projectile est constituée par plusieurs anneaux préfabriqués 1 empilés axialement les uns sur les autres et solidaires les uns des autres, dont chacun comporte des évidements 2 répartis sur son pourtour, formant sections de rupture et situés chacun dans un plan passant par l'axe du projectile, au moins une rainure circulaire 3 partant d'une face frontale de l'anneau et se terminant par un fond de rainure, et une surface d'appui située dans un plan radial, par laquelle l'anneau considéré prend appui axialement sur un autre anneau. La rainure circulaire 3 relie entre eux tous les évidements; la surface d'appui est disposée de manière que, lorsque plusieurs anneaux 1 sont empilés, les évidements 2 et une partie au moins des rainures circulaires 3 forment une cavité continue de type matriciel qui s'étend sur toute la hauteur de l'empilement 9 en direction axiale, et cette cavité est remplie par un matériau matriciel solidifié 7, qui à l'état non solidifié est liquide ou pulvérulent, et forme un corps matriciel 7. Utilisation notamment pour faciliter la fabrication des enveloppes de projectile.

Description

L'invention a pour objet une enveloppe de projectile constituée par

plusieurs anneaux préfabriqués, empilés axialement les uns sur les autres et solidaires les uns des autres, dont chacun présente les caractéristiques suivantes: - des évidements répartis sur son pourtour, formant sections de rupture et situés chacun dans un plan passant par l'axe du projectile; - au moins une rainure circulaire partant d'une face frontale de l'anneau et se terminant par un fond de rainure, et - une surface d'appui située dans un plan radial, par laquelle l'anneau considéré prend appui axialement sur

un autre anneau.

Une telle enveloppe est connue selon la demande de brevet allemand 29 23 901 et est constituée par un empilement axial d'anneaux reliés entre eux, disposés dans des plans radiaux, chaque anneau étant décalé de manière à

ce qu'il s'encastre dans l'anneau contigu en-se centrant.

Dans ce type connu d'enveloppe de projectile, les anneaux contigus prennent appui les uns sur les autres sur presque tout leur pourtour afin d'assurer la transmission

des contraintes axiales apparaissant lors du départ du coup.

Les anneaux ne sont pas identiques de sorte que l'empilement présente une surface interne et une surface externe courbées,

non cylindriques et continues.

Dans une version particulière, la face interne des anneaux comporte des évidements répartis sur son pourtour

pour constituer des sections de rupture.

Toutefois, la profondeur radiale de ces évidements

doit être relativement faible pour éviter de trop réduire -

la résistance de la section de l'enveloppe de projectile. De ce fait, une proportion importante de l'énergie de la charge explosive du projectile n'est pas utilisée pour accélérer les différents éclats mais pour fragmenter chacun des

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anneaux. La taille des éclats est définie par construction mais elle risque néanmoins de varier fortement lors de la fragmentation car, en raison des sections de rupture insuffisamment marquées, la rupture des anneaux peut être irrégulière au niveau de ces sections. Les différents anneaux sont collés les uns aux autres, chaque surface d'appui étant préalablement enduite de colle. Le montage des enveloppes de projectile connues est donc relativement compliqué; lorsque des tolérances relativement grandes sont respectées pour les évidements assurant le centrage de deux anneaux contigus, le montage doit se faire sur un noyau ou dans une enveloppe, avec le risque que des excédents de colle adhèrent à un tel

dispositif de montage.

En outre, il faut tenir compte du fait que de tels projectiles doivent, le cas échéant, pouvoir être stockés pendant des dizaines d'années dans des conditions défavorables sans pour autant subir une détérioration notable de leurs performances. Pendant un tel stockage, les produits de décomposition de la charge explosive ou un agent de conservation non approprié recouvrant la surface

extérieure du projectile risquent de dégrader la colle.

Pour de nombreuses applications on souhaite obtenir des éclats de tailles et vitesses différentes, tout en ayant dans chaque catégorie d'éclats, dans la mesure du possible, une taille et une vitesse uniformes. Il serait en principe possible de prévoir des sections de rupture alternant avec des évidements divers mais ceci augmenterait encore l'irrégularité de la fragmentation d'un anneau. Il serait également envisageable d'utilser différents matériaux dans une même enveloppe de projectile, mais dans ce cas il faudrait toujours s'assurer que la colle utilisée a une

adhérence suffisante sur chacun de ces matériaux.

Un autre procédé connu (demande de brevet allemand 12 47 178) consiste à fixer sur une bande adhésive à la manière d'une mosaique des éclats préfabriqués, à coller ensuite celle-ci sur l'enveloppe intérieure fragile d'un projectile et à recouvrir la surface extérieure d'un matériau servant de liant; pour un tel-projectile on peut combiner à volonté des éclats, définis précisément de la classe la plus diverse de tailles et poids, que l'on fixe au préalable comme une mosaïque sur la bande adhésive; par un choix approprié du liant, les éclats se séparent lors de la fragmentation du projectile et presque toute l'énergie de

l'explosif est utilisée pour accélérer les éclats.

Abstraction faite de la faible résistance axiale d'une telle enveloppe de projectile, sa fabrication est cependant très complexe et coûteuse; les problèmes de conservation à long terme qui se posent déjà pour l'enveloppe de projectile initiale présentée ci-dessus, se manifestent de façon nettement plus préoccupante pour ce dernier type d'enveloppe

de projectile.

Enfin, on connaît également la solution (Demande de brevet allemand 29 23 877) qui consiste à noyer au moment de la coulée dans le métal constituant l'enveloppe de projectile un treillis en fils métalliques qui définit une matrice de lignes de ruptures suivant lesquelles devra se

produire la fragmentation de l'enveloppe de projectile.

Le matériau matriciel enrobé est lui-même capable de supporter des sollicitations axiales; par ailleurs, une telle enveloppe de projectile présente une résistance suffisante dans le temps. Mais la fabrication d'un tel treillis métallique définissant des sections de rupture suffisantes, son enrobage et son centrage pendant la coulée

de l'enveloppe de projectile sont difficiles et coûteux.

Suivant le maillage choisi pour le treillis, il est possible de définir par construction des éclats de différentes tailles mais pas des éclats en différents matériaux. Partant de cet état de la technique, l'invention vise à apporter aux enveloppes de projectile connues citées en introduction, des améliorations facilitant leur fabrication et permettant l'obtention de différents effets souhaités par l'ajustement de différentes tailles et

différents matériaux d'éclats.

Ce but est atteint par le fait: - que la rainure circulaire relie entre eux tous les évidements, - que la surface d'appui est disposée de manière que, lorsque plusieurs anneaux sont empilés, les évidements et une partie au moins des rainures circulaires forment une cavité continue de type matriciel qui s'étend sur toute la hauteur de l'empilement en direction axiale, et - que cette cavité est remplie par un matériau matriciel solidifié qui à l'état non solidifié est liquide

ou pulvérulent, et forme un corps matriciel.

L'enveloppe de projectile conforme à l'invention présente, comme l'enveloppe de projectile initiale, un empilement axial d'anneaux préfabriqués, de préférence en métal. Toutefois, il est également envisageable d'utiliser des anneaux fabriqués à partir d'un autre matériau, comme la

céramique.

Les anneaux se situent dans des plans radiaux, alors que leurs sections de rupture sont, comme dans la version connue, dans des plans perpendiculaires par rapport

aux plans radiaux et passant par l'axe central du projectile.

En outre, les anneaux comportent une rainure circulaire servant au centrage lors de l'empilement. Cependant, la rainure circulaire et les sections de rupture sont conçues de telle manière qu'elles sont en liaison les unes avec les autres et forment ainsi, dans l'empilement de plusieurs anneaux, une cavité continue. Cette cavité continue est remplie par pressage, par coulée ou par vibration d'un matériau qui se solidifie par la suite dans la cavité. On utilise de préférence comme matériau un métal qui est introduit à l'état fondu, soit par coulée, soit par pressage, soit par injection. Mais il est également possible d'utiliser un matériau pulvérulent, comme par exemple un matériau fritté, métallique, céramique, ou à l'état de poudre introduit dans la cavité, par exemple par vibration, et qui est ensuite fritté dans la cavité. L'enveloppe de projectile conforme à l'invention est donc constituée au moins de deux matériaux, de préférence des métaux, qui ensemble forment une surface intérieure et une surface extérieure continues de l'enveloppe de projectile. Des évidements tels que ceux qui apparaissent aux sections de rupture de la version initiale de l'enveloppe de projectile et qui pourraient réduire la résistance axiale de l'enveloppe de projectile aux sollicitations axiales n'existent plus dans l'enveloppe de projectile conforme à l'invention. De ce fait, il est également possible de prévoir que les évidements qui constituent les sections de rupture soient suffisamment profonds pour obtenir dans chaque cas la rupture voulue des anneaux, puisque ces évidements sont remplis par le matériau matriciel car ce matériau, s'il est bien choisi, est capable de résister aux sollicitations axiales. Par un choix approprié des dimensions des rainures circulaires et des évidements, il est également possible d'otenir un corps matriciel qui est lui-même susceptible de produire des éclats à partir de ses éléments, lesquels sont reliés entre eux par de minces cloisons qui constituent des sections de rupture fiables. La taille des éléments du corps matriciel d'une part et celle des éclats formés à partir des anneaux d'autre part peuvent se régler l'une sur l'autre. De même, il est possible de choisir des matériaux différents pour la matrice et les anneaux, de sorte que l'enveloppe de projectile conforme à l'invention peut fournir au moins deux catégories d'éclats qui, lors de la fragmentation, présentent-comme prévu un

comportement différent.

On peut renoncer à l'emploi de colle synthétique, de sorte que l'enveloppe de projectile conforme à l'invention peut se conserver aussi longtemps qu'une

enveloppe classique en métal dur et homogène.

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La fabrication de l'enveloppe de projectile conforme à l'invention peut se faire suivant une technique classique de coulée composite, o le centrage des anneaux les uns par rapport aux autres devient alors superflu ou peut se faire avec une grande tolérance, puisqu'il peut être réalisé par le noyau ou les parois de la cavité d'une coquille. En principe les surfaces d'appui des panneaux sont également superflues car il serait en principe possible de maintenir les anneaux dans une coquille sans qu'il soient en contact les uns avec les autres. Cependant, les anneaux prennent de préférence appui les uns sur les autres, ce qui permet de simplifier la structure de la coquille et d'éviter

l'obtention de pièces défectueuses.

Dans l'enveloppe de projectile initiale, les anneaux contigus prennent aussi appui les uns sur les autres sans interruption, même au niveau du fond de la rainure circulaire. Dans la version de l'enveloppe de projectile conforme à l'invention, ceci n'est pas possible car sinon la rainure circulaire ne pourrait pas servir de canal pour le matériau matriciel. Toutefois, il est possible que le fond de la rainure circulaire ne forme que par endroits une surface d'appui sans pour autant gêner l'écoulement du matériau matriciel. Mais suivant une version préférentielle de l'invention, la surface d'appui des anneaux se situe en dehors des rainures circulaires dans la mesure o la largeur radiale des rainures circulaires n'est pas augmentée de manière telle que, malgré l'empilement des anneaux, il reste au niveau de la rainure circulaire un canal annulaire-de

section suffisante, ne gênant pas l'écoulement.

En principe, il est possible de prévoir les évidements sur la face interne de l'enveloppe de projectile, comm c'est aussi le cas de l'enveloppe de projectile initiale. Toutefois, suivant une version préférentielle de l'invention, les évidements partent de la face externe d'un anneau et se présentent sous forme de rainures ou de fentes qui s'étendent sur toute la hauteur de l'anneau et sur une partie importante de son épaisseur, et de préférence sur plus de la moitié de son épaisseur. Ainsi, d'après le motif formé par les évidements, il est possible en regardant la face externe de l'enveloppe de projectile, en cours de fabrication ou achevée, de vérifier si les anneaux sont disposés correctement et si le matériau matriciel remplit

complètement les évidements et rainures.

En outre, dans une telle disposition, lors de la fragmentation de l'anneau, chaque fond de rainure est pressé contre le matériau matriciel et se fend, si bien que la fragmentation de chaque anneau en ses éléments constitutifs

se produit de manière fiable.

Afin de favoriser ce mécanisme, chaque rainure débouche sur la rainure circulaire au niveau du fond de la rainure, si bien que de plus lors de la fragmentation de l'enveloppe de projectile, le matériau matriciel qui emplit la rainure est cisaillé à cet endroit, pour se décomposer en éclats de dimensions soigneusement définies au préalable. En principe, il est toutefois aussi possible de prévoir la

rainure circulaire à un autre endroit.

Suivant une autre version préférentielle de l'invention, les rainures d'anneaux contigus sont alignées les unes sur les autres, si bien que se forme sur la face externe de l'enveloppe du projectile un réseau de barreaux orientés suivant l'axe du projectile et reliés à l'anneau constitué par le matériau matriciel, qui sont obtenus par remplissage des rainures circulaires. Cette disposition est avantageuse lorsqu'on utilise pour la matrice un matériau qui coule difficilement à l'état liquide ou pulvérulent ou lorsque la largeur des rainures est très petite, comme c'est le cas quand le matériau matriciel ne sert qu'à marquer les

sections de rupture et n'est pas prévu pour produire lui-

même des éclats.

En particulier, lorsqu'on utilise pour la matrice un matériau qui coule bien à l'état liquide ou pulvérulent, suivant une autre version de l'invention, il est avantageux de décaler axialement les rainures d'anneaux contigus; dans ce cas, le matériau matriciel forme un réseau de mailles relativement serrées qui, lors de la fragmentation de l'enveloppe du projectile, a tendance à se rompre au niveau des ramifications. Un tel réseau de mailles est particulièrement avantageux ici o les rainures sont relativement larges et que le matériau matriciel qui les

remplit forme des éclats.

Il est préférable dans ce cas, lorsqu'on utilise un matériau pour la matrice qui n'adhère que peu ou pas du tout au matériau des anneaux, d'utiliser un matériau dont le taux de rétreint est choisi pour qu'il ne résulte pas

d'interstices entre le matériau matriciel et les anneaux.

Par un choix approprié des matériaux en ce qui concerne leur coefficient de dilatation thermique et leur taux de rétreint, il est également possible de réaliser une précontrainte entre les éléments constituant la matrice et les anneaux

dans l'enveloppe de projectile achevée.

Selon une version préférentielle de l'invention,

les rainures peuvent, comme cela a déjà été indiqué ci-

dessus, être nettement moins larges que les cloisons contigues séparant ces entailles. Dans ce cas, le matériau matriciel forme un treillis de maintien qui sert à soutenir les rainures profondes constituant les sections de rupture

dans les anneaux et assure la cohésion des anneaux.

Selon une autre version de l'invention, il peut être approprié de prévoir des rainures ayant pratiquement la même largeur que les cloisons qui séparent deux rainures

contigues.

Dans ce cas également, les anneaux avec leurs cloisons, peuvent prendre appui les uns sur les autres. Le matériau matriciel qui remplit les larges rainures, forme toutefois de son côté des éléments de dimensions importantes

qui servent eux-mêmes d'éclats.

Lorsque les dimensions de ces éclats matriciels correspondent à celles des éclats provenant du matériau des anneaux et lorsque le poids spécifique et la dureté du

matériau de la matrice et du matériau des anneaux sont du-

même ordre, on réalise alors une enveloppe de projectile qui se fragmente pratiquement totalement en éclats de même taille définis par construction et qui possèdent à peu près la même vitesse (éclats dits de construction). Toutefois, si le poids spécifique du matériau matriciel.est nettement différent de celui des anneaux, les éclats de matériau matriciel forment ce qu'on appelle des éclats secondaires dont le comportement balistique diffère de celui des éclats

provenant du matériau des anneaux.

Selon une autre version de l'invention, il est également possible de prévoir des rainures au moins aussi larges que les cloisons contigues qui séparent ces rainures; dans ce cas, on peut emboîter les anneaux contigus et les éclats qui sont alors formés à partir du matériau matriciel logé dans les rainures se trouvent orientés avec leur axe longitudinal suivant le pourtour de l'enveloppe du

projectile.

Le rainures peuvent également être nettement plus larges que lesdites cloisons; dans ce cas, des anneaux contigus ne peuvent pas seulement être emboîtés les uns dans les autres, mais être également décalés les uns par rapport aux autres de sorte que de part et d'autre d'une cloison donnée les espaces qui la séparent des cloisons voisines de l'anneau contigu constituent des fentes de largeurs différentes; de cette manière il est possible d'obtenir des

éclats secondaires de différentes classes de taille.

Selon une autre version préférentielle de l'invention, l'anneau présente une paroi sur sa face intérieure s'étendant sur toute sa hauteur axiale. Lors de l'empilement, les parois des faces intérieures des anneaux viennent se placer les unes sur les autres. Dans la mesure o les anneaux sont conçus pour se centrer eux-mêmes, chaque anneau présente au moins sur l'une de ses surfaces frontales des cloisons ou des pattes qui, lors de l'assemblage de deux anneaux contigus, viennent se loger dans la rainure circulaire ou dans des rainures ou dans d'autres évidements de l'anneau contigu. Dans une telle disposition les rainures ou les cloisons d'anneaux contigus peuvent être alignées bu décalées au choix, la largeur de ces rainures ou cloisons n'intervenant pas puisque les anneaux n'ont pas besoin de prendre appui les uns sur les autres au niveau de ces éléments. En principe, il est même possible dans ce cas de prévoir une rainure circulaire ouverte sur la surface

extérieure de l'enveloppe du projectile.

La rainure circulaire peut également être élargie de manière à atteindre la surface intérieure de l'anneau; cette disposition a l'avantage de simplifier l'usinage des anneaux, puisqu'il est plus facile de réaliser un épaulement par tournage intérieur que de tailler une gorge par

trépanage de la surface frontale d'un anneau.

Dans la mesure o les cloisons des anneaux sont plus larges que les rainures, les anneaux prennent appui les uns sur les autres au niveau de leurs cloisons, de sorte que la rainure circulaire qui est ouverte vers le pourtour intérieur est remplie avec la matériau matriciel. Ceci a l'avantage d'augmenter la profondeur des rainures, les éclats de matériau matriciel formés par le remplissage des rainures se trouvent reliés, avec leur arête interne, aux cercles en matériau matriciel résultant du remplissage des rainures circulaires. De ce fait, lors de la séparation de ces sections de rupture, un de ces éclats ne risque pas de casser comme cela pourrait être le cas si les éclats étaient

reliés à un anneau par une section intermédiaire.

Lorsque les cloisons d'un anneau peuvent s'ajuster dans les rainures de l'anneau contigu, la section de la rainure circulaire correspondant à son élargissement vers le pourtour interne, constitue, le cas échéant, la surface d'appui pour l'anneau contigu. Dans une telle configuration également, l'empilement des anneaux présente une surface interne continue, avec les avantages déjà mentionnés plus haut. Selon une autre version de l'invention, il peut également être avantageux que la profondeur de la rainure élargie corresponde à la demi-hauteur de l'anneau. Dans ce cas, l'empilement des anneaux présente une surface interne continue, alors que les anneaux contigus prennent appui les uns sur les autres au niveau de leurs rainures. Cette version est particulièrement intéressante ici o l'on utilise pour la matrice un matériau relativement peu

résistant à la compression.

Enfin, selon une autre version de l'invention, il est avantageux que la profondeur de la rainure élargie dépasse la demi-hauteur de l'anneau. Lorsque, dans une telle solution, on utilise des anneaux dont les rainures sont plus larges que les cloisons, l'anneau avec ses cloisons peut, comme dans le cas précédent, s'insérer dans les rainures de l'anneau précédent. Sur les surfaces d'appui formées par les surfaces frontales axiales des cloisons vient alors prendre place non pas l'anneau contigu mais le suivant, de sorte que l'on peut faire effectuer à l'anneau contigu, même lorsque l'empilement est complètemeht achevé, un mouvement de rotation en déplaçant ses cloisons dans les rainures de l'anneau contigu, jusqu'à ce qu'il y ait butée. Dans une telle configuration, il est également possible d'utiliser alternativement des anneaux constitués par un matériau ayant une résistance relativement faible face aux sollicitations axiales, puisque la majeure partie de la contrainte axiale est transmise par les cloisons des anneaux qui prennent appui les uns sur les autres sur ces cloisons, donc respectivement sur les anneaux suivant'les anneaux

immédiatement contigus.

Comme on l'a déjà mentionné auparavant, les anneaux contigus n'ont pas forcément le même diamètre mais l'empilement des anneaux peut aussi s'élargir ou se rétrécir,

conformément au principe déjà connu de la version initiale.

Toutefois, dans ce cas, les anneaux contigus comporteront, en règle générale, des cloisons ayant pratiquement la même largeur. Selon une version préférentielle de l'invention, il peut également être avantageux de prévoir des rainures de largeurs différentes sur des anneaux contigus, comme sur une partie de l'enveloppe de projectile dont le diamètre se rétrécit lorsqu'il s'agit d'y maintenir constant le nombre total de rainures, afin d'obtenir un réseau matriciel aussi symétrique que possible. Si on utilise pour la matrice un matériau dont le poids spécifique est très différent de celui des anneaux, une telle mesure permet aussi d'agir sur la position axiale du centre de gravité de l'enveloppe de projectile, et par le fait même également sur celle du

centre de gravité du projectile.

Pour la même raison, il est également avantageux, selon une version de l'invention, d'utiliser des anneaux en matériaux différents, car il est possible, par le choix de matériaux possédant un poids spécifique adapté, d'agir sur la position du centre de gravité de l'enveloppe du projectile, il est également possible d'utiliser des matériaux de différentes résistances mécaniques ou duretés, si bien que, lors de la fragmentation de l'enveloppe de projectile, on peut obtenir au niveau de sa pointe un grand nombre de petits éclats, animés d'une grande vitesse mais de faible portée, alors que se forment au niveau global du projectile des éclats plus grands, à pouvoir perforant plus

élevé et à plus grande portée.

Pour permettre la fragmentation de l'enveloppe du projectile en éclats aussi petits et uniformes que possible, il est avantageux, selon une autre version de l'invention, de disposer dans un plan radial au moins deux anneaux concentriques, disposés l'un autour de l'autre qui, le cas Échéant peuvent s'encastrer par des pattes ou des épaulements radiaux ou axiaux. Cette solution permet de réaliser, pour un coût de construction peu élevé, une enveloppe de projectile qui se fragmente en un grand nombre

d'éclats avec un degré élevé de fiabilité.

Comme ceci a déjà été mentionné plus haut, le matériau matriciel peut, tout comme les anneaux, être composé d'un matériau d'éclats, à savoir d'un matériau qui convient à la formation d'éclats en ce qui concerne son

comportement à la fragmentation, son poids et sa dureté.

Il est également possible de réduire la résistance des parois des anneaux à tel point que l'empilement des anneaux n'a plus qu'une seule fonction: constituer les sections de rupture dans le matériau matriciel qui l'enrobe, cet effet est obtenu de façon similaire dans l'enveloppe de projectile de la demande de brevet allemand 29 23 877 par incorporation d'un treillis de fils métalliques dans le matériau de l'enveloppe du projectile. Contrairement à ce treillis de fils métalliques, un empilement d'anneaux conformes à l'invention est beaucoup plus facile à fabriquer et à centrer. Dans ce cas, les anneaux seront de préférence fabriqués à partir d'un matériau de haute résistance et de

bonne tenue à la température, comme la tôle d'acier.

L'invention permet donc la réalisation d'une enveloppe de projectile suivant un principe de construction qui permet de modifier facilement et donc d'optimiser les divers paramètres. L'utilisation de charges militaires à éclats prédéterminés de masse variable et avec des conditions de couverture inégales le long de l'axe permet de trouver une position favorable pour le centre de gravité et de couvrir une surface d'objectif avec des éclats de masse

et de vitesse variables.

Ceci est d'autant plus vrai lorsqu'on se sert de plusieurs matériaux, au lieu des deux utilisés jusqu'ici, par exemple en conservant le matériau matriciel et en fabriquant les anneaux en matériaux différents. Il y a tout avantage à choisir comme matériaux l'acier, un métal dur et

un métal lourd.

L'objet de l'invention est expliqué par exemple

plus en détail à l'aide des schémas ci-après annexés. Ceux-

ci montrent: Fig. 1: un premier exemple de réalisation d'un anneau conforme à l'invention; Fig. 2: la partie d'un corps matriciel obtenue en coulant le matériau dans les espaces libres d'un empilement d'anneaux du type de la figure 1;

Fig. 3: la vue développée d'un autre exemple.

d'anneau conforme à l'invention; Fig. 4: la vue développée d'un autre exemple d'anneau conforme à l'invention; Fig. 5: la vue développée d'un autre exemple d'anneau conforme à l'invention; Fig. 6: la vue développée d'un empilement d'anneaux du type de celui de la figure 5; Fig. 7: la vue développée d'un autre exemple d'anneau conforme à l'invention, et Fig. 8: la vue développée d'un empilement

d'anneaux du type de celui de la figure 7.

La figure 1 montre un anneau 1 dont la paroi

présente une série d'entailles ou rainures désignées ci-

après. Par l'empilement concentrique de plusieurs anneaux de ce type pour former une enveloppe de projectile et la mise en place de cet empilement dans un moule pour définir la surface externe (le cas échéant également la surface interne), les entailles forment dans la paroi des corps ainsi empilés une cavité continue qui est remplie par du matériau matriciel. Ce matériau matriciel se solidifie par refroidissement ou par exemple par frittage; dans tous les cas, se forme un corps matriciel 7, tel celui présenté par

la figure 2 par exemple.

Dans le détail, l'anneau présenté sur la figure 1 est défini par une surface intérieure cylindrique de section circulaire constituant le pourtour intérieur 8, par une surface cylindrique de section circulaire extérieure, concentrique par rapport à la première et, en haut et en bas,

par deux surfaces frontales situées dans des plans radiaux.

Dans le corps cylindrique ainsi formé est aménagée à partir du haut une rainure à fond relativement plat 3, concentrique mais plus proche de laparoi interne 8 que de la paroi externe. A la face extérieure sont aménagées des rainures 2 qui suivent des plans passant par l'axe de l'anneau

cylindrique et perpendiculaires aux plans radiaux de cet axe.

Ces rainures 2 qui s'étendent radialement vers l'extérieur le long des plans désignés occupent toute la hauteur de l'anneau 1 et s'étendent radialement jusqu'à la limite interne de la rainure circulaire 3. Ces rainures définissent ainsi des cloisons ou des corps d'éclats 4 qui ne sont maintenus ensemble que par un cercle relativement mince qui est délimité de son côté par le pourtour intérieur 8 et dont la largeur radiale correspond à l'écart entre la rainure

circulaire 3 et ce pourtour intérieur 8.

Il est évident que, à la suite de l'application d'une pression d'explosion à l'intérieur d'un tel anneau 1, celui-ci va se fragmenter de manière définie en divers éclats dont la masse est constituée pour sa majeure partie

par le matériau des cloisons 4.

Pour réaliser une enveloppe de projectile, on empile les uns sur les autres, coaxialement plusieurs anneaux du type 1, en prenant de préférence soin de décaler deux anneaux contigus de la moitié de l'écartement.des cloisons de sorte que les rainures d'un anneau se trouvent alignées en direction axiale avec la ligne médiane des

cloisons de l'anneau contigu 1.

Manifestement, dans un tel empilement, les parois intérieures 8 des anneaux sont superposées de manière continue; les rainures 2 de chaque anneau sont liées les unes aux autres vers le haut par la rainure circulaire 3 de l'anneau correspondant et vers le bas par la rainure circulaire de l'anneau contigu. Si un tel empilement est introduit dans un moule, il se forme dans l'épaisseur de la paroi une cavité matricielle continue pouvant être remplie,

de préférence par coulée, par un matériau approprié.

La figure 2 montre un tel corps matriciel 7 après enlèvement des deux anneaux 1 correspondants; il s'agit de

deux couronnes circulaires coaxiales 5, situées l'une au-

dessus de l'autre dans des plans radiaux, d'un seul tenant avec les plaquettes 6 qui sont liées suivant la direction axiale et qui s'étendent dans une direction radiale. L'épaisseur des parois de tous les éléments constituant ce corps matriciel 7 est à peu près égale et relativement faible. Comme c'est évident, les plaquettes ne sont reliées à l'une des couronnes 5 que par leur arête intérieure, supérieure ou inférieure, de sorte que, sous l'effet de la pression produite à l'intérieur de l'enveloppe du projectile par l'explosion, les plaquettes elles-mêmes se rompent de manière définie aux points de jonction avec les

couronnes 5.

On obtient alors deux catégories d'éclats, d'une part des éclats primaires relativement lourds, formés à partir des corps d'éclat des cloisons 4, et des éclats secondaires relativement légers, provenant des plaquettes 6

2Q du corps matriciel 7.

Les figures suivantes montrent sous forme de perspective cavalière dans une vue développée, une coupe

d'anneau d'éclats ou d'empilement d'anneaux.

La figure 3 montre un anneau d'éclats 1, analogue à celui de la figure 1; toutefois les rainures 2 ont été élargies et, afin de faciliter leur remplissage par le matériau matriciel, on a augmenté la profondeur de la

rainure circulaire 3.

Par le remplissage des rainures élargies 2 avec du matériau matriciel se forment des corps d'éclats à partir du

matériau matriciel.

Dans la version de la figure. 4, la rainure 3 est élargie par rapport à celle de la figure 3 jusqu'à atteindre

la paroi de la surface intérieure 8.

Dans les exemples des versions suivantes, la largeur de la rainure 2 de chaque anneau 1 est dimensionnée de façon à ce que la cloison 4' de l'anneau contigu 1' puisse s'y loger. Par ailleurs, dans tous les exemples qui suivent, la rainure 3 est rallongée pour atteindre la paroi de la surface intérieure 8. Les différents exemples ne se distinguent que par la hauteur de la paroi de la surface intérieure 8 restante: Cas a): La hauteur axiale de la paroi de la surface intérieure 8 est plus grande que la demi-hauteur axiale de l'anneau 1; ce cas est représenté sur les figures 5 et 6: lors de l'empilement (fig. 6), chaque anneau 1, 1' avec sa cloison 4, 4' vient s'encastrer dans la rainure 2 de l'anneau 1'1" qui se trouve immédiatement en-dessous et repose par sa face frontale inférieure sur le fond de la rainure 3. Comme le montre la figure, l'empilement présente une paroi intérieure continue constituée par le matériau même des anneaux et formée par l'une des parois de la surface intérieure 8. Lors du remplissage des espaces libres de l'empilement par le matériau matriciel, se forme sur la paroi extérieure un motif régulier constitué par le matériau

des anneaux et le matériau matriciel.

Cas b) (non représenté): La hauteur de la paroi de la surface intérieure 8 est égale à la moitié de la hauteur axiale d'un anneau 1: de ce fait, les espaces libres d'un anneau sont occupés pour moitié par les anneaux adjacents, de sorte que l'empilement ainsi constitué présente, à l'intérieur comme à l'extérieur, une paroi continue faite du matériau des anneaux et qui

entoure des cavités situées à l'intérieur. Après que celles-

ci aient été remplies par le matériau matriciel, il se forme

une ossature intérieure qui maintient les anneaux.

Cas c): La hauteur de la paroi de la surface intérieure 8 est inférieure à la hauteur axiale de l'anneau 1. Ce cas est représenté sur les figures 7 et 8: lors de l'empilement, l'anneau 1' vient se placer dans l'anneau 1" qui se trouve en-dessous de lui, de telle sorte que ses cloisons 4' viennent s'encastrer dans les rainures de l'anneau qui se trouve endessous. Les cloisons 4 de l'anneau immédiatement supérieur 1 sont alignées sur les cloisons 4" de l'anneau inférieur 1". L'anneau suivant, immédiatement supérieur, non représenté sur la figure 8, repose à nouveau avec sa surface frontale inférieure sur le fond de la rainure 3 de l'anneau supérieur i et se trouve au contact des surfaces frontales des cloisons 4' de l'anneau médian 1'. On a ainsi une série d'anneaux porteurs et une série d'anneaux intermédiaires qui peuvent coulisser librement dans des limites données. Si l'on remplit les cavités d'un tel empilement avec du matériau matriciel, des éclats secondaires apparaissent qui, dans une seule et même enveloppe d'éclats peuvent présenter des volumes différents, et de ce fait des masses différentes lorsque la position des anneaux intermédiaires n'est pas ajustée symétriquement par rapport à celle des anneaux porteurs. Il est ainsi possible de produire des éclats de

classes différentes.

Il apparaît que l'on peut réaliser à partir des anneaux présentés des enveloppes produisant des éclats de masses variables le long de l'axe de symétrie et ceci par: - l'utilisation d'anneaux d'éclats présentant une rainure 2 de largeur variable, - la modification de l'écart axial des différents anneaux d'éclats entre eux, par exemple en faisant varier la hauteur de la paroi de la surface intérieure 8, et/ou - par l'emploi de différents matériaux d'éclats

pour les anneaux.

On peut ainsi modifier le rapport entre la masse des éclats primaires et celle des éclats secondaires d'un anneau à l'autre et de ce fait le long de l'axe de l'enveloppe d'éclats. Toutefois, le rapport masse de revêtement sur masse d'explosif reste pratiquement constant

pour les différents éclats.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Enveloppe de projectile constituée par plusieurs anneaux préfabriqués (1) empilés axialement les uns sur les autres et solidaires les uns des autres, dont chacun présente les caractéristiques suivantes: - des évidements (2) répartis sur son pourtour, formant sections de rupture et situés chacun dans un plan passant par l'axe du projectile; - au moins une rainure circulaire (3) partant d'une face frontale de l'anneau et se terminant par un fond de rainure, et - une surface d'appui située dans un plan radial, par laquelle l'anneau considéré prend appui axialement sur un autre anneau, caractérisée par le fait - que la rainure circulaire (3) relie entre eux tous les évidements, - que la surface d'appui est disposée de manière que, lorsque plusieurs anneaux (1) sont empilés, les évidements (2) et une partie au moins des rainures circulaires (3) forment une cavité continue de type matriciel qui s'étend sur toute la hauteur de l'empilement (9) en direction axiale, et - que cette cavité est remplie par un matériau matriciel solidifié (7) qui à l'état non solidifié est

liquide ou pulvérulent, et forme un corps matriciel (7).

2. Enveloppe de projectile conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que la surface d'appui

est située hors du fond de la rainure circulaire.

3. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les évidements

partent de la face externe de l'anneau (1) et constituent

des rainures (2) sur toute la hauteur de l'anneau.

4. Enveloppe de projectile conforme à la revendication 3, caractérisée en ce que la rainure circulaire (3) relie entre elles les rainures (2) au niveau

du fond de la rainure.

5. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les rainures

(2) d'anneaux contigus (1, 1', 1") sont alignées.

6. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les rainures

(2) d'anneaux contigus (1, 1', 1") sont décalées axialement

les unes par rapport aux autres.

7. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 3 à 6, caractérisée en ce que les rainures

(2) sont nettement moins larges que les cloisons (4)

séparant deux rainures contigues (figures 1, 2).

8. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 3 à 6, caractérisée en ce que les rainures

(2) sont pratiquement aussi larges que les cloisons (4)

séparant deux rainures contigues (figures 3, 4).

9. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 3 à 6, caractérisée en ce que les rainures

(2) sont si larges que les cloisons (4) séparant deux rainures contigues peuvent s'insérer dans les rainures de

l'anneau contigu (1, 1', 1") (figures 5, 6).

10. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications i à 9, caractérisée en ce que l'anneau (1)

comporte sur sa face intérieure une paroi continue (8) sur

toute sa hauteur en direction axiale.

11. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la rainure

circulaire (3) a une largeur telle qu'elle atteint la paroi

interne (8) de l'anneau (1).

12. Enveloppe de projectile conforme à la revendication 11, caractérisée en ce que la profondeur de la rainure circulaire (3) est inférieure à la demi-hauteur de

l'anneau (1) en direction axiale.

13. Enveloppe de projectile conforme à la revendication 11 et en particulier à la revendication 9, caractérisée en ce que la profondeur de la rainure circulaire (3) est égale à la demi-hauteur de l'anneau (1) en direction axiale.

14. Enveloppe de projectile conforme à la revendication 11, caractérisée en ce que la profondeur de la rainure circulaire (3) est supérieure à la demi-hauteur de l'anneau (1) en direction axiale.

15. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 3 à 14, caractérisée en ce que les anneaux

contigus (1, 1', 1") comportent des rainures de largeurs différentes.

16. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 1 à 15, caractérisée en ce que l'écart axial

- entre deux anneaux contigus (1, 1', 1") est variable.

17. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 1 à 16, caractérisée en ce que les anneaux

(1) sont en matériaux différents.

18. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 1 à 17, caractérisée en ce que deux au moins

des anneaux (1) sont disposés l'un autour de l'autre.

19. Enveloppe de projectile conforme à l'une des

revendications 1 à 18, caractérisée en ce que le matériau

matriciel est un matériau susceptible de produire des éclats.

20. Enveloppe de projectile conforme à la revendication 19, caractérisée en ce que l'épaisseur de la paroi de l'anneau (1) est faible comparée aux autres dimensions de l'anneau, et que les anneaux ne sont destinés qu'à définir les sections de rupture dans le corps matriciel (7) constitué par un matériau susceptible de produire des éclats.