FR2902869A1

FR2902869A1 - MILITARY HEAD GENERATING A TUBULAR CORE.

Info

Publication number: FR2902869A1
Application number: FR0605739A
Authority: FR
Inventors: Remi Boulanger; Yann Menard; Jean Paul Duparc
Original assignee: Giat Industries SA
Current assignee: Giat Industries SA
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-12-28
Anticipated expiration: 2026-06-22
Also published as: ATE499582T1; FR2902869B1; ES2361685T3; EP1870640A3; DE602007012615D1; EP1870640A2; EP1870640B1

Abstract

The military head (1) charged with a concave coating (2) applied against an explosive charge (3) disposed in an envelope (4) having a bottom, comprises an initiation unit, a cylindrical steel insert (7) disposed axially with respect to the coating, a rear containment block having a cylindrical external surface adjusted with an internal housing of the envelope, and an internal conical bore. The insert is intended to give a tubular profile to a core generated by the coating during the initiation of the explosive charge. The military head (1) charged with a concave coating (2) applied against an explosive charge (3) disposed in an envelope (4) having a bottom, comprises an initiation unit, a cylindrical steel insert (7) disposed axially with respect to the coating, a rear containment block having a cylindrical external surface adjusted with an internal housing of the envelope, and an internal conical bore. The insert is intended to give a tubular profile to a core generated by the coating during the initiation of the explosive charge, and completely extends the coating and penetrates inside the explosive charge. The insert comprises a conical rear portion located at a distance from the bottom of the envelope, where the distance is greater than or equal to a diameter of the insert. A conicity of the internal conical bore is same as the conical rear portion of the insert. A length of the insert is located outside of the charge, where the length is >=0.5 times a size of the charge. The conical rear portion of the insert penetrates inside the explosive charge.

Description

1 Le domaine technique de l'invention est celui des têtes militaires àThe technical field of the invention is that of military

charge formée, et plus particulièrement celui des charges génératrices de noyau. Les têtes militaires à charge formée comportent d'une façon classique un revêtement concave qui est appliqué contre un chargement explosif associé à des moyens d'amorçage. Les charges génératrices de noyau ont généralement un revêtement ayant globalement la forme d'une calotte sphérique. Lors de la détonation de l'explosif, ce 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 partie avant est constituée par la zone centrale du revêtement et la partie arrière est une jupe formée par la périphérie du revêtement. Le brevet FR2627580 décrit une telle charge. Dans certaines applications balistiques on cherche à réaliser des noyaux ayant une forme tubulaire. En effet de tels noyaux permettent d'obtenir des capacités de perforation particulièrement intéressantes contre les surprotections réactives des engins blindés. En effet ils réalisent sur ces dernières une découpe cylindrique qui n'initie pas la protection réactive, ce qui permet de limiter les effets collatéraux. shaped charge, and more particularly that of the core generating charges. The formed charge warheads conventionally include a concave liner which is applied against an explosive charge associated with initiating means. Core generating charges generally have a coating generally having the shape of a spherical cap. During the detonation of the explosive, this coating is set in motion by the incident pressure wave. It is deformed by turning "in glove finger", that is to say that it is transformed into a projectile (or nucleus) whose front part is constituted by the central zone of the coating and the rear part is a formed skirt by the periphery of the coating. The patent FR2627580 describes such a charge. In some ballistic applications, it is sought to produce cores having a tubular shape. Indeed, such cores make it possible to obtain particularly advantageous perforation capacities against the reactive overprotection of armored vehicles. Indeed they realize on the latter a cylindrical cut which does not initiate the reactive protection, which allows to limit the collateral effects.

Il est alors particulièrement intéressant d'associer dans une tête tandem une telle charge à noyau tubulaire avec une charge creuse pour obtenir des performances de perforation importantes sur des blindages surprotégés. Le brevet US4841864 décrit une telle charge génératrice de noyau tubulaire. Cette charge comporte un mandrin qui est disposé sur la face externe du revêtement de la charge et qui assure la mise en forme du noyau tubulaire. La charge décrite par ce brevet présente des inconvénients. En effet le mandrin mis en oeuvre est particulièrement long et sa fixation sur le revêtement est délicate. Cette charge est donc peu adaptée à une intégration effective dans un projectile opérationnel et elle constitue plutôt un dispositif d'essai ou de laboratoire. It is then particularly advantageous to associate in a tandem head such a tubular core load with a hollow charge to obtain high perforation performance on overprotected armor. US4841864 discloses such a tubular core generating charge. This load comprises a mandrel which is disposed on the outer face of the load coating and which ensures the shaping of the tubular core. The charge described by this patent has drawbacks. Indeed the mandrel used is particularly long and its attachment to the coating is delicate. This load is therefore not suited to effective integration into an operational projectile and is rather a test device or laboratory.

Les vibrations reçues par la tête militaire lors de sa mise en oeuvre opérationnelle conduiront à une désolidarisation du mandrin et du revêtement ou encore à un simple désaxage conduisant à une mauvaise formation du noyau. L'invention a pour objet de proposer une tête militaire ne présentant pas de tels inconvénients. La tête selon l'invention a ainsi un encombrement axial réduit tout en ayant une structure robuste permettant une intégration opérationnelle dans une munition. Ainsi l'invention a pour objet une tête militaire à charge formée comportant un revêtement concave appliqué contre un chargement explosif, disposé dans une enveloppe comportant un fond, et qui est associé à des moyens d'amorçage, tête comportant au moins un insert disposé d'une façon axiale par rapport au revêtement, insert qui est destiné à donner un profil tubulaire au noyau engendré par le revêtement lors de l'initiation du chargement explosif, tête caractérisé en ce que l'insert traverse complètement le revêtement et pénètre à l'intérieur du chargement explosif, l'insert comportant une partie arrière qui se situe à distance du fond de l'enveloppe. Avantageusement, la partie arrière de l'insert se trouvera à une distance du fond de l'enveloppe supérieure ou égale au diamètre de l'insert. La longueur de l'insert qui est située à l'extérieur de 30 la charge sera de préférence supérieure ou égale à 0,5 fois le calibre de la charge. Selon un premier mode de réalisation, l'insert pourra être complètement cylindrique. 3 Selon un second mode de réalisation, l'insert pourra comporter une partie arrière conique. Selon une autre caractéristique, seule la partie arrière conique de l'insert pourra pénètrer dans le chargement 5 explosif. L'insert pourra être réalisé en acier. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins 10 annexés et dans lesquels : - la figure 1 montre en coupe longitudinale une tête militaire selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 montre en coupe longitudinale une tête 15 militaire selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. En se reportant à la figure 1, une tête militaire 1 à charge formée comporte un revêtement concave 2 qui est appliqué contre un chargement explosif 3 contenu dans une 20 enveloppe 4. Le chargement explosif 3 est associé à des moyens d'amorçage qui comportent un détonateur 5, solidaire d'un fond 4a ou partie arrière de l'enveloppe 4, et un relais de détonation 6 qui est interposé entre le détonateur 5 et le 25 chargement explosif 3. Cette tête 1 comporte un insert 7 qui est disposé d'une façon axiale par rapport au revêtement 2. L'insert 7 a même axe de symétrie 8 que la tête militaire 1. Il est destiné à former le revêtement lors de l'initiation du chargement 30 explosif de façon à réaliser un projectile tubulaire. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'insert 7 traverse complètement le revêtement 2 et il pénètre à l'intérieur du chargement explosif 3. 4 Pour recevoir l'insert 7 on réalise un alésage cylindrique 9 à l'intérieur du chargement 3. Cet usinage est réalisé après la coulée et la solidification du chargement 3. L'insert 7 se trouve ainsi maintenu à la fois par l'alésage 9 et par le revêtement 2. La solidarisation de l'insert est assurée par collage. On pourrait également prévoir un fond 4a démontable et réaliser une coulée du chargement explosif 3, par l'arrière de la charge, directement sur le revêtement portant l'insert. The vibrations received by the military head during its operational implementation will lead to a separation of the mandrel and the coating or to a simple misalignment leading to poor formation of the core. The object of the invention is to propose a military head that does not have such disadvantages. The head according to the invention thus has a reduced axial size while having a robust structure for operational integration in an ammunition. Thus, the subject of the invention is a shaped warhead comprising a concave coating applied against an explosive charge, disposed in an envelope comprising a bottom, and which is associated with priming means, the head comprising at least one insert disposed an axial way with respect to the coating, insert which is intended to give a tubular profile to the core generated by the coating during the initiation of the explosive charge, head characterized in that the insert completely through the coating and penetrates the interior of the explosive charge, the insert having a rear portion which is remote from the bottom of the envelope. Advantageously, the rear part of the insert will be at a distance from the bottom of the casing greater than or equal to the diameter of the insert. The length of the insert which is located outside the load will preferably be greater than or equal to 0.5 times the size of the load. According to a first embodiment, the insert may be completely cylindrical. According to a second embodiment, the insert may comprise a conical rear portion. According to another characteristic, only the tapered rear part of the insert can enter the explosive charge. The insert may be made of steel. Other advantages of the invention will appear on reading the following description of particular embodiments, a description given with reference to the appended drawings and in which: - Figure 1 shows in longitudinal section a military head according to a first Embodiment of the invention FIG. 2 shows in longitudinal section a military head according to a second embodiment of the invention. Referring to FIG. 1, a filler warhead 1 formed has a concave liner 2 which is applied against an explosive charge 3 contained in a casing 4. The explosive charge 3 is associated with priming means which includes detonator 5, integral with a bottom 4a or rear portion of the casing 4, and a detonation relay 6 which is interposed between the detonator 5 and the explosive charge 3. This head 1 comprises an insert 7 which is disposed of The insert 7 has the same axis of symmetry 8 as the military head 1. It is intended to form the coating during the initiation of the explosive charge so as to produce a tubular projectile. According to an essential characteristic of the invention, the insert 7 passes completely through the coating 2 and penetrates inside the explosive charge 3. 4 To receive the insert 7 a cylindrical bore 9 is made inside the load 3 This machining is performed after casting and solidification of the load 3. The insert 7 is thus held both by the bore 9 and the coating 2. The attachment of the insert is ensured by gluing. One could also provide a removable bottom 4a and perform a casting of the explosive charge 3, from the rear of the load, directly on the coating carrying the insert.

Concernant le matériau de l'insert, on choisira un matériau ayant une résistance mécanique suffisante pour supporter la mise en déformation du revêtement 2 ainsi que le guidage et la formation de ce dernier. On pourra par exemple réaliser l'insert en acier avec un 15 revêtement réalisé en nickel. Suivant une autre caractéristique de l'invention l'insert comporte une partie arrière 10 qui se situe à distance D du fond 4a de l'enveloppe 4 (et également à distance des moyens d'amorçage 5,6). 20 Cette distance D est de préférence supérieure au diamètre (d) de l'insert. La distance D permet d'assurer que l'insert ne perturbe pas l'initiation du chargement explosif 3 et ne gêne pas non plus la progression de l'onde de détonation à l'intérieur du 25 chargement explosif 3. Afin d'assurer une bonne formation du noyau tubulaire, la longueur L de l'insert qui est située à l'extérieur de la charge sera choisie supérieure ou égale à la moitié du calibre C de la charge. Le calibre C considéré est ici la 30 valeur du diamètre externe du revêtement 2. On aura donc L 0,5 C. L'insert 7 aura un diamètre d qui sera choisi en fonction du diamètre souhaité pour l'alésage interne du noyau tubulaire. On notera que plus ce diamètre d est important, plus le noyau tubulaire obtenu peut réaliser une découpe d'une protection réactive sans l'initier. En effet pour un diamètre d'alésage du noyau important, il n'y a pas de recombinaison des ondes de choc au niveau de l'explosif d'une 5 protection réactive impactée. Suivant ce premier mode de réalisation de l'invention, l'insert 7 est complètement cylindrique. Il est bien entendu possible de donner à l'insert un profil différent, par exemple légèrement conique. As regards the material of the insert, a material having a sufficient mechanical strength will be chosen to support the deformation of the coating 2 as well as the guiding and the formation of the latter. For example, the steel insert may be made with a coating made of nickel. According to another characteristic of the invention the insert comprises a rear portion 10 which is located at a distance D from the bottom 4a of the casing 4 (and also at a distance from the priming means 5, 6). This distance D is preferably greater than the diameter (d) of the insert. The distance D makes it possible to ensure that the insert does not disturb the initiation of the explosive charge 3 and does not hinder the progression of the detonation wave inside the explosive charge 3. good formation of the tubular core, the length L of the insert which is located outside the load will be chosen greater than or equal to half the caliber C of the load. The caliber C considered here is the value of the outer diameter of the coating 2. Thus, it will be L 0.5 C. The insert 7 will have a diameter d which will be chosen as a function of the desired diameter for the internal bore of the tubular core. It will be noted that the greater the diameter d, the more the tubular core obtained can cut a reactive protection without initiating it. In fact, for a large bore diameter of the core, there is no recombination of shock waves at the level of the explosive of an impacted reactive protection. According to this first embodiment of the invention, the insert 7 is completely cylindrical. It is of course possible to give the insert a different profile, for example slightly conical.

La figure 2 montre une tête militaire 1 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce mode diffère du précédent en ce que l'insert 7 comporte une partie arrière 11 qui est conique et qui se place dans un logement 12 conique complémentaire qui est usiné dans le chargement explosif 3. Ici seule la partie arrière conique 11 de l'insert pénètre dans le chargement explosif 3, la partie cylindrique de l'insert est guidée par l'alésage axial du revêtement 2. L'insert 7 est là encore collé au chargement explosif 3. Figure 2 shows a military head 1 according to a second embodiment of the invention. This mode differs from the previous one in that the insert 7 comprises a rear portion 11 which is conical and which is placed in a complementary conical housing 12 which is machined in the explosive charge 3. Here only the conical rear portion 11 of the insert penetrates into the explosive charge 3, the cylindrical portion of the insert is guided by the axial bore of the coating 2. The insert 7 is again glued to the explosive charge 3.

La pointe arrière du cône 11 se situe à une distance D du fond 4a de l'enveloppe 4 (et également à distance des moyens d'amorçage 5,6). La tête militaire 1 incorpore également un bloc de confinement arrière 13 qui comporte une surface externe cylindrique ajustée au logement interne de l'enveloppe 4 et qui présente un alésage interne conique 14. Ce bloc de confinement 13 est réalisé par exemple en un alliage léger (par exemple un alliage d'aluminium) ou bien en matière plastique. Le bloc 13 permet de guider l'onde de détonation dans le chargement explosif 3 lors de l'initiation de ce dernier. Par ailleurs la conicité de l'alésage 14 est sensiblement la même que celle de la partie arrière 11 de l'insert 7. 6 Dans ce mode de réalisation, la partie arrière 11 de l'insert joue le rôle de conformateur pour l'onde de détonation. Ce mode de réalisation permet donc d'assurer à la fois un bon maintien de l'insert et une bonne initiation de la charge. Il devient ainsi possible de former d'une façon fiable et reproductible des noyaux tubulaires stables ayant un diamètre interne important et une longueur relativement réduite. Comme cela a été précisé précédemment, les noyaux tubulaires ayant un diamètre interne important sont particulièrement intéressants car ils peuvent découper une protection réactive sans l'initier. On obtient un diamètre important pour l'alésage du noyau en augmentant le diamètre de l'insert, mais il se pose alors le problème de l'amorçabilité du chargement explosif de la tête militaire elle-même. Ce mode de réalisation de l'invention permet donc d'assurer l'amorçabilité de la tête militaire incorporant un insert de diamètre important. The rear tip of the cone 11 is at a distance D from the bottom 4a of the casing 4 (and also at a distance from the priming means 5, 6). The military head 1 also incorporates a rear containment block 13 which has a cylindrical outer surface fitted to the inner housing of the casing 4 and which has a conical inner bore 14. This containment block 13 is made for example of a light alloy ( for example an aluminum alloy) or plastic. Block 13 guides the detonation wave in the explosive charge 3 during the initiation of the latter. Furthermore, the taper of the bore 14 is substantially the same as that of the rear portion 11 of the insert 7. In this embodiment, the rear portion 11 of the insert acts as a shaper for the wave detonation. This embodiment therefore ensures both a good maintenance of the insert and a good initiation of the load. It thus becomes possible to form reliably and reproducibly stable tubular cores having a large internal diameter and a relatively short length. As has been mentioned above, the tubular cores having a large internal diameter are particularly interesting because they can cut a reactive protection without initiating it. A large diameter is obtained for the boring of the core by increasing the diameter of the insert, but there is then the problem of the bootability of the explosive charge of the warhead itself. This embodiment of the invention therefore makes it possible to ensure the primability of the military head incorporating an insert of large diameter.

Il est ainsi possible de mettre en place un insert ayant un diamètre d deux fois plus important que celui de l'insert du mode de réalisation selon la figure 1. On pourra mettre en oeuvre un insert ayant un diamètre pratiquement égal à 0,5 fois le calibre C de la charge. It is thus possible to set up an insert having a diameter d that is twice as large as that of the insert of the embodiment according to FIG. 1. It will be possible to implement an insert having a diameter substantially equal to 0.5 times the caliber C of the load.

Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. On pourra par exemple faire varier longueur et diamètre de l'insert dans les limites déjà précisées. Different variants are possible without departing from the scope of the invention. For example, it is possible to vary the length and diameter of the insert within the limits already specified.

Claims

A shaped warhead (1) having a concave coating (2) applied against an explosive charge (3) disposed in an envelope (4) having a bottom (4a) and which is associated with priming means (5,6), head comprising at least one insert (7) arranged axially with respect to the coating (2), insert which is intended to give a tubular profile to the core generated by the coating (2) during the initiation of the explosive charge, head characterized in that the insert (7) passes completely through the coating (2) and penetrates inside the explosive charge (3), the insert having a rear portion (10, 11) which is located at a distance from the bottom (4a) of the envelope (4).

2- Military head according to claim 1, characterized in that the rear portion of the insert (7) is at a distance (D) from the bottom of the casing (4) greater than or equal to the diameter of the insert.

3- Military head according to one of claims 1 or 2, characterized in that the length of the insert (7) which is located outside the load (1) is greater than or equal to 0.5 times the size ( C) the load.

4- Military head according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insert (7) is completely cylindrical.

5. Military head according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insert (7) has a rear portion (11) tapered.

6. Military head according to claim 5, characterized in that only the conical rear portion (11) of the insert (7) enters the explosive charge (3).

7- military head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the insert (7) is made of steel.