FR2741144A1 - FORMED LOAD COMPRISING MEANS OF HOLDING THE COATING - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet une charge formée (1) comportant un chargement explosif (3) disposé dans une enveloppe (2) et sur lequel est appliqué un revêtement (4) destiné à être mis en mouvement par la détonation de l'explosif, cette charge est caractérisée en ce qu'elle comporte une coupelle mince (5) rendue solidaire de l'enveloppe (2) par des moyens de liaison (6) et qui est appliquée sur une surface externe du revêtement (4).The subject of the invention is a shaped charge (1) comprising an explosive charge (3) placed in an envelope (2) and to which a coating (4) is applied intended to be set in motion by the detonation of the explosive, this load is characterized in that it comprises a thin cup (5) made integral with the casing (2) by connecting means (6) and which is applied to an external surface of the coating (4).
Description
Le domaine technique de l'invention est celui des charges forméesThe technical field of the invention is that of the charges formed
comportant un revêtement en contact avec un chargement explosif, par exemple les charges creuses ou les comprising a coating in contact with an explosive charge, for example shaped charges or
charges génératrices de noyau.nucleus-generating charges.
L'invention vise plus particulièrement les charges formées destinées à être mise en place à l'intérieur d'un The invention relates more particularly to the shaped charges intended to be placed inside a
vecteur, tel un obus cargo, et à être éjectées hors de celui- vector, such as a cargo shell, and to be ejected from it
ci à un instant donné sur trajectoire Les charges génératrices de noyau comportent généralement un chargement explosif disposé dans une enveloppe et sur lequel est appliqué un revêtement ayant globalement la forme d'une calotte sphérique. Lors de la détonation de l'explosif, le revêtement est mis en mouvement par l'onde de pression incidente. Il se déforme en se retournant "en doigt de gant", c'est à dire qu'il se transforme en un projectile (ou noyau) dont la ci at a given moment on trajectory The charges generating the nucleus generally comprise an explosive charge placed in an envelope and on which a coating is applied having the overall shape of a spherical cap. During the detonation of the explosive, the coating is set in motion by the incident pressure wave. It deforms by turning "like a glove", that is to say, it turns into a projectile (or nucleus) whose
partie avant est constituée par la zone axiale du revêtement et la partie arrière est une jupe formée par la périphérie du revêtement.20 Le brevet FR2627580 décrit une telle charge. front part is formed by the axial zone of the covering and the rear part is a skirt formed by the periphery of the covering. Patent FR2627580 describes such a load.
Les charges creuses comportent un revêtement conique en contact avec un chargement explosif et qui forme un jet à haute vitesse lors de l'initiation du chargement. Lorsqu'une charge formée est disposée dans un vecteur tel un obus, dont elle est destinée à être éjectée sur trajectoire, elle se trouve soumise à des efforts d'accélération importants, tant au moment du tir de l'obus que lorsque la charge se trouve éjectée hors de celui-ci. Ces efforts peuvent provoquer une désolidarisation du revêtement et du chargement ou tout au moins une dégradation du revêtement, nuisant ainsi à la formation ultérieure du noyau (ou du jet). Le problème de la tenue du revêtement aux efforts d'accélération est d'autant plus complexe que la charge se trouve en principe soumise lors du tir d'un vecteur à une première accélération, puis elle connaît lors de l'éjection The shaped charges have a conical coating in contact with an explosive charge and which forms a jet at high speed when the charge is initiated. When a formed charge is placed in a vector such as a shell, from which it is intended to be ejected on the trajectory, it is subjected to significant acceleration forces, both at the time of the firing of the shell and when the charge finds ejected out of it. These efforts can cause a separation of the coating and the loading or at least a degradation of the coating, thus harming the subsequent formation of the core (or of the jet). The problem of the resistance of the coating to acceleration forces is all the more complex as the charge is in principle subjected during the firing of a vector to a first acceleration, then it experiences during ejection.
de la charge hors du vecteur une deuxième accélération ayant un sens inverse de celui de la première. of the charge outside the vector a second acceleration having a direction opposite to that of the first.
Il n'est ainsi pas possible de donner à la charge une orientation à l'intérieur du vecteur qui assure dans tous les It is thus not possible to give the load an orientation inside the vector which ensures in all
cas la tenue du revêtement aux contraintes d'accélération. the resistance of the coating to acceleration constraints.
On cherche habituellement à assurer le maintien axial du revêtement et du chargement par rapport à l'enveloppe de la charge en frettant le revêtement sur la surface interne de l'enveloppe. On peut également assurer ce maintien axial avec une butée formée par un rebord solidaire de l'enveloppe et placé It is usually sought to ensure the axial maintenance of the coating and of the load with respect to the envelope of the load by shrinking the coating on the internal surface of the envelope. It is also possible to provide this axial retention with a stop formed by a rim secured to the envelope and placed
devant une zone périphérique circulaire du revêtement. in front of a circular peripheral zone of the covering.
De telles solutions connues sont décrites par le brevet FR2657156. Such known solutions are described by patent FR2657156.
Cependant elles ne donnent pas entière satisfaction, en particulier, pour les charges génératrices de noyau, dans le cas o le matériau du revêtement est un matériau ductile ou un matériau pour lequel la formation du noyau est perturbée par la présence de contraintes locales sur le revêtement. Ainsi, la fixation par frettage génère des contraintes sur la périphérie du revêtement ce qui perturbera la However, they are not entirely satisfactory, in particular for the core-generating charges, in the case where the coating material is a ductile material or a material for which the formation of the core is disturbed by the presence of local stresses on the coating. . Thus, fixing by shrinking generates stresses on the periphery of the coating which will disturb the
formation de la jupe du noyau.formation of the core skirt.
La présence d'une butée devant une zone circulaire du revêtement risque d'arracher la jupe du noyau, perturbant ainsi gravement sa stabilité ou sa reproductibilité. Enfin, les charges formées sont soumises lors des phases de stockage à des contraintes thermiques qui provoquent des dilatations dont l'amplitude est différente pour le chargement explosif et pour l'enveloppe métallique. De telles dilatations viennent compliquer la définition des moyens de liaison du revêtement et de l'enveloppe qui The presence of a stop in front of a circular zone of the coating risks tearing off the skirt of the core, thus seriously disturbing its stability or its reproducibility. Finally, the charges formed are subjected during the storage phases to thermal stresses which cause expansions the amplitude of which is different for the explosive charge and for the metallic envelope. Such expansions complicate the definition of the means of connection of the covering and of the envelope which
doivent rester en contact permanent avec le chargement explosif. must remain in permanent contact with the explosive charge.
C'est le but de l'invention que de proposer une charge formée ne présentant pas de tels inconvénients. It is the object of the invention to propose a formed charge which does not have such drawbacks.
La charge formée selon l'invention présente ainsi une excellente tenue du revêtement et du chargement aux contraintes d'accélération subies à l'intérieur du vecteur The charge formed according to the invention thus exhibits excellent resistance of the coating and of the loading to the acceleration constraints undergone inside the vector.
sans occasionner de perturbation à la formation du noyau ou du jet. without causing disturbance to the formation of the core or the jet.
Ce maintien est également assuré quelles que soient les This maintenance is also ensured whatever the
contraintes thermiques subies.thermal stresses suffered.
Ainsi l'invention a pour objet une charge formée, notamment une charge génératrice de noyau, comportant un chargement explosif disposé dans une enveloppe et sur lequel est appliqué un revêtement destiné à être mis en mouvement Thus the subject of the invention is a formed charge, in particular a charge generating a nucleus, comprising an explosive charge placed in an envelope and to which a coating intended to be set in motion is applied
par la détonation de l'explosif, charge caractérisée en ce qu'elle comporte une coupelle mince rendue solidaire de l'enveloppe par des moyens de liaison et qui est appliquée10 sur une surface externe du revêtement. by the detonation of the explosive, a charge characterized in that it comprises a thin cup made integral with the envelope by means of connection and which is applied10 to an external surface of the coating.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la coupelle comporte un rebord circulaire qui est rendu solidaire d'une extrémité de l'enveloppe par les moyens de liaison. Les moyens de liaison pourront assurer une fixation According to one embodiment of the invention, the cup has a circular rim which is made integral with one end of the envelope by the connecting means. The connecting means may provide a fixation
rigide de la coupelle et de l'enveloppe. rigid cup and envelope.
Les moyens de liaison pourront comprendre une rondelle déformable disposée entre la coupelle et une surface d'appui solidaire de l'enveloppe. La rondelle déformable pourra comporter des languettes ressorts, régulièrement réparties angulairement et qui sont disposées de façon à permettre une déformation par The connecting means may include a deformable washer disposed between the cup and a support surface integral with the envelope. The deformable washer may include spring tabs, regularly distributed angularly and which are arranged so as to allow deformation by
compression de la rondelle. Avantageusement, les languettes ressort auront une forme d'arcs de cercle concentriques à la rondelle. washer compression. Advantageously, the spring tabs will have the form of arcs of a circle concentric with the washer.
La coupelle pourra être annulaire.The cup may be annular.
Une feuille de matériau compressible pourra être disposée entre le revêtement et la coupelle. A sheet of compressible material may be placed between the coating and the cup.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de The invention will be better understood on reading the description which follows of particular modes of
réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: realization, description made with reference to the appended drawings and in which:
-la figure 1 représente schématiquement en coupe longitudinale partielle une charge génératrice de noyau selon un premier mode de réalisation de l'invention,35 -la figure 2 est un vue frontale de la coupelle de maintien, -la figure 3 représente en coupe longitudinale partielle une charge génératrice de noyau selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, -la figure 4 représente en coupe longitudinale partielle une charge génératrice de noyau selon un troisième mode de réalisation de l'invention, 5 -les figures 5a et 5b montrent la rondelle ressort utilisée dans ce troisième mode de réalisation, la figure 5b étant une coupe suivant le plan repéré AA sur la figure 5a, FIG. 1 schematically represents in partial longitudinal section a core-generating charge according to a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a front view of the retaining cup, FIG. 3 represents in partial longitudinal section a core-generating charge according to a second embodiment of the invention, FIG. 4 shows in partial longitudinal section a core-generating charge according to a third embodiment of the invention, FIGS. 5a and 5b show the spring washer used in this third embodiment, FIG. 5b being a section along the plane marked AA in FIG. 5a,
-la figure 6 représente une variante de réalisation d'une charge selon l'invention. FIG. 6 represents an alternative embodiment of a load according to the invention.
Si on se reporte à la figure 1, une charge formée 1 selon l'invention (ici une charge génératrice de noyau) comporte de Referring to FIG. 1, a load formed 1 according to the invention (here a core-generating load) comprises
façon connue une enveloppe 2 cylindrique à l'intérieur de laquelle est placé un chargement explosif 3 sur lequel est appliqué un revêtement métallique 4.15 Le chargement explosif est destiné à être initié par des moyens d'amorçage de type connu et non représentés ici. known manner a cylindrical casing 2 inside which is placed an explosive charge 3 on which a metallic coating is applied 4.15 The explosive charge is intended to be initiated by means of initiation of known type and not shown here.
Une telle charge est décrite par exemple par le brevet FR2627580. Such a charge is described for example by patent FR2627580.
La détonation du chargement provoque une déformation du revêtement 4 en "doigt de gant", le revêtement se transformant alors en un noyau projeté à grande vitesse sur The detonation of the load causes a deformation of the coating 4 into a "thimble", the coating then transforming into a core projected at high speed onto
une cible. Cette charge est destinée à être mise en place dans un vecteur (non représenté), tel un obus cargo d'artillerie. a target. This charge is intended to be placed in a vector (not shown), such as an artillery cargo shell.
Un tel obus qui éjecte la ou les charges à un instant donné sur trajectoire est connu par exemple par le brevet FR2682754. La charge selon l'invention comporte une coupelle mince 5 qui présente un rebord circulaire 5a en appui contre une Such a shell which ejects the charge (s) at a given instant on a trajectory is known for example from patent FR2682754. The load according to the invention comprises a thin cup 5 which has a circular rim 5a bearing against a
extrémité avant de l'enveloppe 2.front end of enclosure 2.
La coupelle 5 est appliquée sur une surface externe du revêtement 4 et elle est rendue solidaire de l'enveloppe 2 The cup 5 is applied to an external surface of the coating 4 and it is made integral with the envelope 2
par des vis 6 régulièrement réparties. La figure 2 montre la coupelle en vue frontale. Le rebord 5a porte des perçages 5b35 pour recevoir les vis de fixation 6. by screws 6 regularly distributed. Figure 2 shows the cup in front view. The flange 5a carries holes 5b35 for receiving the fixing screws 6.
La coupelle est destinée à assurer le maintien axial du revêtement 4 et du chargement 3 par rapport à l'enveloppe 2 malgré les efforts d'accélération subis lors de l'éjection de The cup is intended to ensure the axial retention of the coating 4 and of the load 3 with respect to the envelope 2 despite the acceleration forces undergone during the ejection of
la charge hors du vecteur.the charge outside the vector.
On dimensionnera la coupelle de façon appropriée afin d'assurer ce maintien. On réalisera avantageusement la The cup will be sized appropriately to ensure this maintenance. We will advantageously carry out the
coupelle en un matériau métallique, par exemple un alliage 5 d'aluminium de 1 à 2 mm d'épaisseur. cup made of a metallic material, for example an aluminum alloy 1 to 2 mm thick.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la coupelle assure un maintien qui répartit sur l'ensemble de la surface externe du revêtement 4 les efforts dus à l'accélération.10 On évite ainsi l'apparition de contraintes localisées, notamment à la périphérie du revêtement, contraintes qui sont inévitables avec les solutions antérieures telles que le frettage. Du fait de l'épaisseur réduite de la coupelle et de son appui de façon uniforme (et avec symétrie de révolution) sur toute la surface externe du revêtement, elle ne perturbe pratiquement pas la formation du noyau. En fait, lors de l'initiation de la charge, la coupelle elle même se déforme et se trouve projetée en avant du noyau According to an essential characteristic of the invention, the cup provides support which distributes the forces due to acceleration over the entire external surface of the covering 4. This avoids the appearance of localized stresses, in particular at the periphery of the coating, constraints which are inevitable with previous solutions such as hooping. Due to the reduced thickness of the cup and its support uniformly (and with symmetry of revolution) over the entire external surface of the coating, it practically does not disturb the formation of the core. In fact, during the initiation of the load, the cup itself deforms and is projected in front of the core
formé par le revêtement 4.formed by the coating 4.
La coupelle permet également de protéger la surface externe du revêtement 4 vis à vis des agressions extérieures, telle la corrosion. A titre de variante on pourra assurer la liaison de la The cup also makes it possible to protect the external surface of the coating 4 from external aggressions, such as corrosion. As a variant, the link between the
coupelle et de l'enveloppe par soudure ou collage. cup and envelope by welding or gluing.
La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention qui diffère du précédent uniquement par la présence d'une feuille 7 de matériau compressible entre le revêtement 4 et la coupelle 5.30 Ce matériau est par exemple un élastomère, par exemple du silicone d'une dureté de 50 à 60 Shore A, et il permet une compensation des jeux dus aux différences d'amplitude des dilatations thermiques entre le chargement explosif 3 et l'enveloppe 2.35 Il serait bien sûr possible pour compenser les dilatations de prévoir des moyens compressibles disposés entre le revêtement et le chargement explosif ou bien entre le fond de l'enveloppe et le chargement explosif. Dans ce cas la coupelle pourra être directement en contact avec le FIG. 3 represents a second embodiment of the invention which differs from the previous one only by the presence of a sheet 7 of compressible material between the coating 4 and the cup 5.30 This material is for example an elastomer, for example silicone d '' a hardness of 50 to 60 Shore A, and it allows compensation for clearances due to the differences in amplitude of thermal expansion between the explosive charge 3 and the casing 2.35 It would of course be possible to compensate for the expansion by providing compressible means disposed between the coating and the explosive charge or between the bottom of the envelope and the explosive charge. In this case the cup can be directly in contact with the
revêtement comme représenté à la figure 1. coating as shown in Figure 1.
La figure 4 représente un troisième mode de réalisation de l'invention qui diffère des précédents par la structure des moyens de liaison de la coupelle 5 et de l'enveloppe 2 de FIG. 4 represents a third embodiment of the invention which differs from the previous ones by the structure of the connecting means of the cup 5 and the casing 2 of
la charge.load.
Suivant ce mode de réalisation, ces moyens de liaison comprennent une rondelle déformable 8 qui est disposée entre le rebord circulaire 5a de la coupelle 5 et un écrou 9 vissé According to this embodiment, these connecting means comprise a deformable washer 8 which is disposed between the circular rim 5a of the cup 5 and a screwed nut 9
à l'extrémité de l'enveloppe 2.at the end of the envelope 2.
L'écrou 9 constitue ainsi une surface d'appui solidaire The nut 9 thus constitutes an integral support surface
de l'enveloppe 2.of envelope 2.
Les diamètres internes de la rondelle 8 et de l'écrou 9 sont choisis supérieurs au diamètre interne de l'enveloppe, The internal diameters of the washer 8 and of the nut 9 are chosen to be greater than the internal diameter of the envelope,
ainsi il n'y a aucun obstacle disposé en avant du revêtement et susceptible de venir perturber la formation du noyau. thus, there is no obstacle placed in front of the coating and capable of disturbing the formation of the core.
La rondelle 8 est représentée plus en détails aux figures a et 5b. Elle est réalisée en tôle d'acier à ressort emboutie et elle comporte des languettes ressorts 10 (ici The washer 8 is shown in more detail in Figures a and 5b. It is made of pressed spring steel sheet and it has spring tabs 10 (here
quatre languettes), régulièrement réparties angulairement, et qui sont en appui sur le rebord 5a de la coupelle 5. four tabs), regularly distributed angularly, and which are supported on the rim 5a of the cup 5.
Ces languettes ressort 10 ont ici la forme d'arcs de cercles concentriques à la rondelle 8 et elles sont obtenues These spring tabs 10 have here the form of arcs of circles concentric with the washer 8 and they are obtained
par découpe de la rondelle. Une telle forme de languettes25 permet d'éviter l'empiètement de la rondelle sur le revêtement. by cutting the washer. Such a form of tabs 25 makes it possible to avoid the encroachment of the washer on the coating.
Grâce aux languettes 10, la rondelle 8 est déformable en compression et elle permet de rattraper les jeux axiaux entre Thanks to the tongues 10, the washer 8 is deformable in compression and it makes it possible to make up for the axial clearances between
le chargement explosif 3 portant le revêtement 4 et30 l'enveloppe 2, principalement les jeux dus aux dilatations thermiques différentielles. the explosive charge 3 carrying the coating 4 and the envelope 2, mainly the clearances due to differential thermal expansions.
Lorsque la charge est soumise à une force d'accélération orientée du chargement 3 vers la coupelle 5, (par exemple lors de l'éjection de la charge hors de l'obus), un léger35 déplacement axial du chargement explosif portant le revêtement se produit jusqu'à écrasement complet de la rondelle 8. Ce déplacement axial est égal aux maximum des dilatations thermiques rencontrées, il est de l'ordre de 0,5 mm. Une fois écrasée, la rondelle assure (avec la coupelle 5) le maintien axial du revêtement 4 et du chargement 3 par When the charge is subjected to an acceleration force directed from the charge 3 towards the cup 5 ((for example when the charge is ejected from the shell), a slight axial displacement of the explosive charge carrying the coating occurs until the washer 8 is completely crushed. This axial displacement is equal to the maximum of the thermal expansions encountered, it is of the order of 0.5 mm. Once crushed, the washer ensures (with the cup 5) the axial maintenance of the coating 4 and of the load 3 by
rapport à l'enveloppe 2 de la charge. compared to envelope 2 of the load.
Lors du relâchement des efforts d'accélération, les languettes 10 ramènent par l'intermédiaire de la coupelle le revêtement et le chargement en contact avec le fond de la When the acceleration forces are released, the tongues 10 bring the coating and the load into contact with the bottom of the
charge (position initiale de la charge). load (initial position of the load).
La coupelle permet là encore de répartir les contraintes The cup again allows to distribute the stresses
sur l'ensemble de la surface externe du revêtement. over the entire external surface of the coating.
L'avantage de ce mode de réalisation est qu'il permet d'assurer une excellente tenue mécanique à l'accélération d'éjection de la charge tout en autorisant les dilatations thermiques d'une façon très fiable et reproductible.15 On adoptera de préférence une rondelle 8 telle que, lorsque l'obus est entraîné en rotation, les extrémités des languettes 10 s'engagent dans la coupelle 5. On assure ainsi l'entraînement en rotation de la coupelle par la rondelle 8 (elle même entraînée en rotation par l'écrou 9, par exemple The advantage of this embodiment is that it provides excellent mechanical resistance to the acceleration of ejection of the load while allowing thermal expansion in a very reliable and reproducible manner. a washer 8 such that, when the shell is rotated, the ends of the tongues 10 engage in the cup 5. This thus ensures the rotation of the cup by the washer 8 (itself driven in rotation by nut 9, for example
au moyen de méplats non représentés). La coupelle permet de protéger le revêtement de la pénétration des languettes. by means of flats not shown). The cup protects the coating from the penetration of the tabs.
La rondelle devra donc être définie de telle sorte que, les languettes viennent en appui sur la coupelle et aient une The washer must therefore be defined in such a way that the tabs come to bear on the cup and have a
orientation telle que le sens de rotation de l'obus25 corresponde à un arc orienté de la base de la languette vers son extrémité libre. orientation such that the direction of rotation of the shell25 corresponds to an arc directed from the base of the tongue towards its free end.
A titre de variante on pourra remplacer la rondelle Alternatively we can replace the washer
élastique 22 par une rondelle en élastomère compressible. elastic 22 by a compressible elastomer washer.
La figure 6 représente une variante du mode de FIG. 6 represents a variant of the mode of
réalisation selon la figure 1.realization according to figure 1.
Dans cette variante, la coupelle 5 est annulaire et présente donc un trou axial 11. In this variant, the cup 5 is annular and therefore has an axial hole 11.
Ce mode de réalisation permet de rendre la coupelle plus élastique ce qui permet de compenser au moins partiellement This embodiment makes the cup more elastic, which at least partially compensates
les dilatations thermiques.thermal expansions.
Il est bien entendu possible de combiner les différents modes de réalisation décrits précédemment. Par exemple en prévoyant une coupelle annulaire pour les modes des figures 3 et 4. Ou encore une feuille de matériau compressible pour la It is of course possible to combine the various embodiments described above. For example by providing an annular cup for the modes of Figures 3 and 4. Or a sheet of compressible material for the
charge de la figure 4.charge of figure 4.
L'invention a été décrite ici dans son application à une charge génératrice de noyau, elle peut également s'appliquer à d'autres charges formées, par exemples aux charges creuses. Les moyens de l'invention seront alors sensiblement identiques, il suffira de donner à la coupelle une forme The invention has been described here in its application to a charge generating a nucleus, it can also be applied to other formed charges, for example to hollow charges. The means of the invention will then be substantially identical, it will suffice to give the cup a shape
adaptée à celle du revêtement de la charge formée. adapted to that of the coating of the charge formed.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2741144B1 (en) | 1998-01-02 |
| EP0773423A1 (en) | 1997-05-14 |
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| CL | Concession to grant licences | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20060731 |