FR2643979A1

FR2643979A1 - Dispositif pour produire des projectiles conformes par explosif

Info

Publication number: FR2643979A1
Application number: FR8412934A
Authority: FR
Inventors: Klaus Weimann
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1984-08-17
Publication date: 1990-09-07
Anticipated expiration: 2004-08-17
Also published as: US4982667A; FR2643979B1; DE3329969C1

Abstract

Un dispositif pour produire des projectiles conformés par explosif se compose d'une enveloppe 1 contenant une charge d'explosif 3, d'un allumeur 10 placé du côté du fond, et d'une garniture métallique 4 recouvrant la charge d'explosif du côté de la tête. La queue du projectile comporte des plis symétriques du genre ailettes; à cet effet, la garniture 4 et/ou la charge d'explosif 3 et/ou l'allumeur 10, à chaque fois dans leur région la plus externe, et/ou l'enveloppe 1 dans sa paroi comportent au moins trois inhomogénéités prévues à l'écart de l'axe de l'enveloppe 1, et symétriquement sur un cercle périphérique, de telle sorte que dans la région périphérique, la garniture reçoit une accélération différente en fonction de la disposition des inhomogénéités, ou bien qu'elle subisse une onde de choc dont l'instant d'arrivée ou encore l'énergie d'arrivée soit différente.

Description

Dispositif pour produire des projectiles conformés par explosif

L'invention concerne un dispositif pour produire des pro-

jectiles conformés par explosif, dispositif constitué par une enveloppe munie d'une charge de matière explosive, un

dispositif d'allumage disposé du côté du fond, et une gar-

niture métallique recouvrant la charge de matière explosive

du c8té de la tête.

Des dispositifs de ce genre ont été également dénommés "charge creuse", dans une version très simplifiée. Une telle charge creuse se compose des parties citées plus haut, dans lesquelles l'enveloppe est définie comme un cylindre à base circulaire. L'action d'une telle charge creuse réside en ce que, lors de l'allumage de la charge

explosive, la garniture est scindée en particules élémen-

taires, qui alors se déplacent à la manière de projectiles vers l'objectif à bombarder. Avec de telles charges creuses, on s'efforce d'arriver à obtenir des particules de matière

qui frappent l'objectif avec l'énergie la plus grande pos-

sible. Dans la pratique, ceci est obtenu (par exemple selon la publication DE-AS 1 910 779), par le fait que,à l'aide d'une forme correspondante donnée à la garniture, celle-ci est scindée en une pluralité de petites particules, que l'on appelle "rayonnement" et une ou plusieurs grosses

particule, qui constituent ce qu'on dénomme un "pilon".

Une telle garniture revêt par exemple une configuration en forme de toit arrondi. Un nombre plus réduit de parti- cules plus grandes et allongées peut de plus être obtenu,

par le fait que la plaque en forme de toit arrondi com-

porte une amorce de rupture concentrique.

Une tendance apparait à produire des projectiles allongés de masse plus importante, qui d'une part présentent des

propriétés balistiques favorables, d'autre part transpr-

tent avec eux une énergie d'impact d'autant plus forte.

Cette tendance a mené au choix consistant à construire la garniture en un matériau composite, ce qui fait qu'elle

se compose par exemple en son centre d'un métal relative-

ment lourd, sur sa plus grande partie en acier, et sur sa partie périphérique en aluminium. Une telle garniture

est sujette, avec une réalisation correspondante du remplis-

sage d'explosif, à une transformation en un seul projectile allongé, qui est construit dans sa forme externe comme une balle ou un obus, à savoir un nez arrondi, et une section allongée qui s'y rattache, et qui est cylindrique ou légèrement conique. L'arrière de ce projectile a la forme d'une sorte de disque. Un tel projectile vole bien

vers son but, mais ne possède pas une grande énergie d'im-

pact, car la résistance à l'air est défavorable en raison

de l'arrière en forme de disque, et de ce fait le projec-

tile perd considérablement de la vitesse sur sa trajectoire.

L'invention vise à résoudre le problème consistant à cons-

truire un dispositif du type précité, qui puisse produire des projectiles conformés par explosif, possédant des caractéristiques de vol irréprochables et répétitives, et frappant l'objectif dans une orientation optimale avec

une perte de vitesse très faible.

Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que la garniture et/ou le remplissage d'explosif et/ou le dispositif d'allumage à chaque fois dans la région la plus externe, et/ou l'enveloppe en sa paroi externe, présente au moins trois inhomogénéités disposées à dis- tance de l'axe de l'enveloppe, et symétriquement sur un

cercle périphérique, de sorte que dans le domaine péri-

phérique de la garniture, et en correspondance de la po-

sition des inhomogénéités, il apparalt une accélération différente, ou bien l'instant d'impact ou l'énergie

d'impact de l'onde de choc est différent.

L'invention part tout d'abord de l'observation qu'un pro-

jectile obtenu par conformation par explosif ne possède des propriétés de vol irréprochables que lorsque l'on prend soin que, pour le processus de conformation, des directions préférentielles sont prédéterminées dans la

garniture, qui conduisent à un changement de forme dif-

férent dans le temps, si bien qu'il est toujours garanti que des régions voisines de la garniture ne seront pas déformées en même temps, mais bien avec

un retard l'une par rapport à l'autre, ou avec une accélé-

ration différente. A partir de cette observation, il peut être tiré que le processus de changement de forme ne se traduit pas pour la matière, et de façon incontrôlée,

par des accumulations, des écrasements, ou des chevauche-

ments, qui mèneraient à unéffilochement de l'arrière. En

se fondant sur cette observation, le moyen général pro-

posé selon l'invention réside en ce que les parties qui constituent le dispositif comportent, en elles-mêmes ou en combinaison, des inhomogénéites en des points définis, proches de la périphérie, inhomogénéités qui conduisent à ce que l'onde de choc produite par la charge d'explosif vient à agir sur la garniture avec des effets de masse différents, ou encore n'agit pas au même moment sur tous les points de la garniture, ou encore n'agit pas avec la même énergie d'impact sur l'ensemble de la garniture,

mais au contraire qu'en des emplacements définis et dis-

posés symétriquement, dans la zone de la garniture qui est proche de la périphérie, elle arrive à des instants

différents, ou bien avec une énergie d'impact différente.

Il est ainsi garanti que dans chacune des régions o

l'ônde de choc arrive plus tôt ou avec une énergie d'im-

pact plus grande, une déformation se produit d'abord,

tandis que les autres emplacements sont déformés ensuite.

Si l'inhomogénéité est réalisée par un revêtement massi-

que différent, alors les régions de masse plus faibles sont déformées avec une accélération plus grande que les régions qui se trouvent entre elles. Le moyen général de solution peut être atteint par des inhomogénéités disposées symétriquement en correspondance aussi bien dans la garniture elle-même que dans la charge d'explosif,

dans le dispositif d'allumage, ou enfin dans l'enveloppe.

Des inhomogénéités dans la garniture mènent au premier chef à des vitesses de déformation différentes de cette garniture. Des inhomogénéités dans la charge d'explosif

menent à des énergies d'impact différentes sur la garni-

ture. Il en est de même pour des inhomogénéités dans le dispositif d'allumage, celles-ci pouvant toutefois aussi conduire à des instants d'impact différents. Enfin, des inhomogénéités dans l'enveloppe mènent à des effets de barrage différents lors de la détonation, et par là à

nouveau, a des énergies d'impact différentes sur la gar-

niture.

Selon un mode de réalisation préférentiel, la garniture

comporte en tant qu'in1homogénuitd des deformations dis-

posées dans son domaine péripheriques, et qui s'étendent de manière essentiellement radiale; ces decoraations peuvent par exemple être constituées d'un profil ondulé

de faible hauteur. Il s'agi; là de profila6w qui avanta-

geusement font de l'ordre du 1/10è de millimètre. A la place de cela, ou en complément, les déformations peuvent aussi

être constituées d'une compression de la matière.

Dans une autre réalisation, qui peut le cas échéant être prévue en complément aux déformations, la garniture

comporte dans sa partie périphérique des zones qui s'éten-

dent essentiellement radialement et possèdent une épais-

seur de paroi différente. Là encore, les différences d'épaisseur de paroi se situent avantageusement dans la zone du 1/10è de millimètre. On obtient aussi dans cette situation des inhomogénéités qui s'étendent à peu près en forme de rayons sur la garniture, et qui mènent aussi à ce que la garniture, lorsqu'elle est frappée par l'onde

de choc, se déforme d'une manière bien définie et symétri-

que. Des recherches pratiques ont montré que, de cette manière, on peut obtenir des projectiles qui possèdent

un nez arrondi, une section allongée, à peu près cylin-

drique, et à l'arrière un plissement longitudinal de même forme, dans lequel le nombre des plis correspond

exactement au nombre des inhomogénéités prévues. La pro-

fondeur et la forme des plis sont dans de larges limites sous l'influence des inhomogénéités. Ces plis agissent lors du vol en tant qu'ailettes de stabilisation. Les recherches pratiques ont établi des propriétés de vol excellentes, dans lesquelles le projectile prend bien une direction de vol selon son axe longitudinal, et est de plus maintenu dans cette position. Un petit écart lors du départ du projectile, qui n'est pas à exclure, se stabilise après quelques mouvements pendulaires de faible amplitude, si bien que pratiquement chacun des projectiles atteint l'objectif avec la position de vol désirée. La construction avec ailettes est de plus responsable d'une perte de vitesse essentiellement très faible, si bien qu'on a à disposition une énergie d'impact d'autant plus importante. Un fonctionnement tout aussi avantageux peut être obtenu selon un autre exemple de réalisation, par le fait que la charge d'explosif comporte comme inhomogénéités des épaisseurs d'explosif différentes, montées symétriquement dans la région périphérique. En cela, on peut obtenir ce

revêtement qui diffère de manière périphérique en utili-

sant des explosifs de différents types, ou bien le même explosif dans des concentrations différentes. Ceci conduit à des instants d'impact différents, et/ou à des énergies d'impact différeres air la garniture, si bien que là encore la garniture est déformée d'abord dans des directions

choisies, et ensuite dans les autres régions.

Le même effet peut être obtenu dans une autre réalisation

par le fait que la charge d'explosif comporte comme inhomo-

généités des corps de guidage disposés symétriquement dans l'enveloppe, qui dévient l'onde de choc d'une manière symétrique en correspondance vers des régions définies de la garniture, et/ou canalisent additionnellement l'onde

de choc vers des emplacements symétriques correspondants.

Dans une autre possibilité de solution, le dispositif d'allumage comporte dans sa partie périphérique des points d'allumage disposés symétriquement, et répondant à une

énergie d'allumage réduite, ou possédant un instant d'allu-

mage retardé. A nouveau, ceci mène à ce que l'onde de choc atteint en des instants différents les zones de la

garniture qui sont disposées de façon symétrique en corres-

pondance, instants qui dépendent de la disposition des

points d'allumage ou de leur retard temporel.

Enfin, et selon un autre exemple de réalisation, l'enve-

loppe comporte en tant qu'inhomogéné.ités une disposition symétrique d'épaisseur de paroi variable. Cette épaisseur

de paroi variable conduit à un endigage latéral diffé-

rent de l'explosif, et par là à une vitesse de départ dif-

férente de l'effet d'expansion. L'expansion est plus lente dans les régions d'épaisseur de paroi réduite que

dans les zones plus fortement contenues par l'enveloppe.

Comme cet effet de contention différente est actif au premier chef dans la zone périphérique, cette disposition exerce ses effets, comme on le désire, là encore seulement dans la zone périphérique de la garniture. Une réalisation

particulièrement simple au plan de la technique de réa-

lisation réside en ce que l'enveloppe est intérieurement en forme de cylindre à base circulaire, et extérieurement

réalisée avec plusieurs facettes (prisme a base polygonale).

Le principe selon l'invention peut encore être développé,

par le fait que les inhomogénéités sont de formes dif-

férentes, deux àu moins des inhomogénéités étant tou-

tefois de forme identique, et disposées symétriquement.

Cette autre idée de base de l'invention mène à ce que les plis qui se forment à l'arrière du projectile sont de profondeur différente, et construisent aussi des ailettes de largeur différente. Par la disposition symétrique prévue à chaque fois pour au moins deux de ces inhomogénéités empreintes de manière différente, il est ainsi assuré que l'on retrouve une disposition symétrique des

ailettes par rapport à l'axe du projectile.

Enfin, et selon une autre caractéristique de l'invention, les inhomogénéités peuvent être construites de manière

en soi non symétrique, pourvu qu'elles comportent toute-

fois une asymétrie identique dans leur ensemble. Cet aspect mène à ce que, à l'intérieur de chaque inhomogé- néité, on prévoit à nouveau des directions préférentielles, avec le résultat que la conformation de la garniture

n'est pas exactement la même dans la zone de chaque inho-

mogénéité, mais qu'au contraire elle se produit à des instants légèrement différents, ou avec une énergie

d'impact légèrement différente, ou enfin avec une accé-

lération différente. Avec un projectile conformé par explosif, ceci se traduit par le fait que les ailettes de queue de sont pas parallèles à l'axe du corps volant,

mais au contraire présentent une inclinaison. Des ai-

lettes inclinées, comme en produisent ici les plis, peu-

vent additionnellement conférer au projectile une rota-

tion stabilisatrice.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

apparaitront à l'examen de la description détaillée ci-

après, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels:

- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schéma-

tique à travers le dispositif,

- la figure 2 est une vue latérale d'un mode de réalisa-

tion de la garniture, - la figure 3 est une vue en plan de la garniture selon la figure 2, - la figure 4 est une coupe à travers l'enveloppe d'un premier mode de réalisation, - la figure 5 est une coupe a travers le dispositif

pour la représentation de deux autres formes de réali-

sation, - la figure 6 est un exemple de réalisation d'un dispo- sitif conformé par explosif en vue latérale, et - la figure 7 est une vue de la queue du projectile selon

la figure 6.

Le dispositif reproduit sur la figure 1 se compose d'une

enveloppe 1 munie d'un fond 2, qui est remplied'un explo-

sif 3, tandis qu'elle est fermée du côté de sa tête par une garniture 4. Dans la zone du fond 2 est prévu un dispositif d'allumage 10. L'enveloppe 1 est cylindrique, et la garniture 4 est construite comme un disque bombé dont l'épaisseur de paroi est faible. Elle est composée d'un métal, par exemple l'acier, le cuivre ou un métal lourd.

Dans l'exemple de réalisation selon la figure 2, la gar-

niture 4 comporte des inhomogénéités 5, qui se présentent comme des déformations ondulées 6 du disque. Comme le montre la figure 3, ces déformations s'étendent dans des directions essentiellement radiales, à la façon de secteurs, et se situent à une distance radiale donnée du centre du disque, pour courir jusqu'à la périphérie externe de celui-ci. Ces ondes comportent de ce fait une hauteur

qui augmente lorsque l'on va de l'intérieur vers l'exté-

rieur. Les inhomogénéités peuvent encore être marquées plus fortement, par le fait que par exemple l'épaisseur de paroi est réduite dans la zone des "crêtes de vague", ce qui se réalise d'une manière simple par polissage du disque 4 sur sa face qui comporte les crêtes de vague 6, si bien que l'on obtient une section polie semblable à

ce que montre la figure 3.

Lors de l'allumage de la charge d'explosif 3, il se pro-

duit une onde de choc bombée, qui frappe tout d'abord le

centre du disque 4, si bien que c'est là que la défor-

mation commence. Toutes les autres régions qui se trou-

vent vers l'extérieur sont touchées par l'onde de choc

avec des retards temporels faibles, si bien qu'il se pro-

duit d'abord un bombage du disque en son centre, vers l'extérieur. A cause des inhomogénéités 5, l'onde de choc attaque la partie périphérique du disque d'abord par les régions qui sont situées entre les crêtes de vague 6, si bien que c'est là que le processus de déformation commence, tandis que les régions 6 sont touchées plus

tard, et restent en arrière lors du processus de défor-

mation. Ceci conduit finalement à un projectile tel que reproduit sur les figures 6 et 7. Il se compose d'une section A, qui est constituée de la région centrale du disque 4, et confère un nez arrondi au projectile, ainsi

que d'une section B qui la poursuit avec une forme cylin-

drique allongée. Lessections A et B sont d'une seule pièce.

Dans la section C enfin, on reconnaît plusieurs plis 7 disposés régulièrement, qui agissent pour le projectile en tant qu'ailettes de stabilisation. Leur agencement symétrique, leur construction en elle-même symétrique peuvent être reconnus dans la vue en plan du projectile

selon la figure 7.

Au lieu des inhomogénéités 5 dans la garniture 4, ou en

plus de celles-ci, on peut aussi prévoir des inhomogé-

néités dans le dispositif d'allumage 10, dans lequel sont prévus soit plusieurs points d'allumage 8, 9 dont l'énergie

d'allumage est différente, soit des retards d'allumage dif-

férents. Dans les deux cas, on prévoit une disposition

symétrique et correspondante sur la partie de fond de l'en-

veloppe 1.

1 1 La figure 4 montre une autre forme de réalisation, qui

est avant tout simple au plan de la technique de réali-

sation. Ici, l'enveloppe est intérieurement construite

comme un cylindre 11, tandis qu'elle se présente exté-

rieurement comme un polygone, dans l'exemple de réali- sation illustrée un hexagone régulier, servant d'appui

à une surface prismatique.

Ceci mène à une épaisseur de paroi plus importante dans les régions 12, et au contraire à une épaisseur de paroi minimale dans les régions 13. Du fait de ces épaisseurs de paroi variables, l'effet de barrage dû à l'enveloppe est plus important dans les régions 12, et plus faible dans les régions 13. En conséquence, une énergie plus

importante est transmise à la garniture 4 dans la pro-

jection des régions 13, et cette garniture est donc là plus fortement accélérée, tandis que la garniture reste en arrière, lors du processus de déformation, dans la

projection des régions 13.

La figure 5 montre, en combinaison avec le mode de réali-

sation selon la figure 4,qui par ailleurs devient octo-

gonal, une mise en place de l'explosif qui présente des

différences symétriques. La plus grande partie de l'enve-

loppe 1 est remplie d'un premier explosif 14 possédant une énergie bien définie; mais on trouve dans la région des sommets du polygone un autre explosif 15, qui par exemple possède une énergie plus importante ou une densité de flux d'énergie plus importante. Par là, l' endigage ou effet de barrage plus important en ces points est encore renforcé. Naturellement, on peut utiliser le remplissage différencié en explosif dans une disposition symétrique même si l'enveloppe 1 est entièrement cylindrique. Enfin, la figure 5 montre encore un mode de réalisation, dans lequel les inhomogénéités sont en elles-mêmes construites de manière asymétrique. Ainsi, sur la surface externe 16 de l'enveloppe 1,-il est illustré que celle-ci peut aussi être asymétrique, à l'aide des segments inclinés 17, 18, en formant concavité vers l'extérieur. Par cette asymétrie, qui pour le reste est la même sur l'ensemble des inhomo- généités, les plis 7 (figures 6 et 7 du projectile) se voient donner une inclinaison par rapport à l'axe du projectile, si bien que le projectile se met en rotation pendant son vol.

Claims

Revendications

1. Dispositif pour produire des projectiles conformés par explosif, constitué d'une enveloppe munie d'une charge de matière explosive, d'un dispositif d'allumage

disposé du côté de son fond, et d'une garniture métalli-

que recouvrant la charge de matière explosive du côté de la tête, caractérisé en ce que la garniture (4) et/ou

le remplissage d'explosif (3) et/ou le dispositif d'allu-

mage (10), à chaque fois dans leur région la plus externe, et/ou l'enveloppe (1) en sa paroi externe présentent au moins trois inhomogénéités, disposées à distance de l'axe de l'enveloppe, et symétriquement sur un cercle périphérique, de sorte -que dans le domaine périphérique de la garniture (4), en correspondance avec la position des inhomogénéités, il se produit soit une accélération différente, soit un instant d'impact différent, soit une

énergie d'impact différente pour l'onde de choc.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en

ce que la garniture (4) présente, en tant qu'inhomogénéi-

tés disposées dans le domaine périphérique, des défor-

mations (6) qui s'étendent de manière essentiellement radiale.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que les déformations (6) sont réalisées

sous la-forme d'un profil ondulé de faible hauteur.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que les déformations sont réalisées

sous la forme de compression de matière.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que la garniture (4) présente dans le domaine périphérique, des endroits qui s'étendent essentiellement radialement, et possèdent des épaisseurs ou résistances de paroi différentes.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce que la charge d'explosif (3) présente en tant qu'inhomogénaités (5) un remplissage (15) de matière explosive qui possède des différences symétriques

dans son domaine périphérique.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce qu'en tant qu'inhomogénéités, la charge de matière explosive (3) comporte des corps de guidage

disposés symétriquement.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7,

caractérisé en ce que le dispositif d'allumage (10) comporte des points d'allumage (8, 9) disposés symétriquement dans la région périphérique et ayant une énergie d'allumage

plus faible et/ou un instant d'allumage retardé.

9. Dispositif selon l'une des revendications I à 8,

caractérisé en ce que l'enveloppe (1) présente en tant qu'inhomogénéités une épaisseur de paroi (12, 13) variable

dans une disposition symétrique.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'enveloppe (1) est réalisée intérieurement (11) sous la forme d'un cylindre circulaire, et extérieurement

sous la forme d'un prisme polygonal.

11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10,

caractérisé en ce que les inhomogénéités (5) sont de formes

différentes, deux au moins des inhomogénéités étant tou-

tefois de forme identique et disposées symétriquement.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11,

caractérisé en ce que les inhomogénéités (5) sont en elles-mêmes asymétriques, mais possèdent cependant la

même asymétrie dans leur ensemble (17, 18).