FR3000191A1 - Charge militaire a eclats et procede de fabrication - Google Patents

Abstract

Charge militaire (10) comprenant une charge explosive (E) et un générateur d'éclats métallique (1) destiné à se rompre sous l'effet de la détonation de l'explosif pour former lesdits éclats, caractérisée en ce que le générateur d'éclats (1) comprenant au moins une structure métallique alvéolaire ouverte comprenant un réseau de cavités communicantes communicant entre elles et avec l'extérieur du générateur d'éclats, ladite charge explosive (E) étant insérée dans lesdites cavités communicantes.

Description

CHARGE MILITAIRE A ECLATS ET PROCEDE DE FABRICATION Cette invention se situe dans le domaine des charges militaires à fragmentation. Elle concerne plus particulièrement les charges militaires à 5 fragmentation comprenant un générateur d'éclats. Une charge militaire à générateur d'éclats comporte classiquement un générateur d'éclats métallique de forme tubulaire destiné à se rompre sous l'effet de la détonation de l'explosif pour former des éclats métalliques. Autrement dit, les éclats n'existent pas avant la détonation. 10 Le générateur d'éclats tubulaire entoure classiquement le tube. La détonation de l'explosif provoque une explosion du générateur d'éclats. Cette explosion a pour effet de fragmenter le générateur. Les éclats ainsi formés sont propulsés, c'est-à-dire poussés, à grande distance. Cette solution est incompatible avec les exigences de maitrise des 15 effets collatéraux souvent imposées dans le domaine des munitions guidées, par exemple les missiles, dites à précision métrique. En effet ces munitions arrivent à proximité immédiate de leurs cibles. Ces munitions peuvent être utilisées pour neutraliser des cibles en milieu urbain en présence d'un environnement non ennemi ou allié. Il est exigé que la portée moyenne des 20 éclats expulsés par la charge comprise dans ce type de munitions soit limitée et que la portée maximale de la gerbe d'éclats soit maitrisée afin de ne toucher que la cible visée. On parle de charge à effets maitrisés ou encore à effets collatéraux réduits. Le but de l'invention est de pallier au moins un des inconvénients 25 précités. A cet effet, l'invention a pour objet une charge militaire comprenant une charge explosive et un générateur d'éclats métallique destiné à se rompre sous l'effet de la détonation de l'explosif pour former lesdits éclats, dans lequel le générateur d'éclats comprend une structure 30 métallique alvéolaire ouverte comprenant un réseau de cavités communicantes communicant entre elles et avec l'extérieur du générateur d'éclats, ladite charge explosive étant insérée dans lesdites cavités communicantes.

Autrement dit, le réseau de cavités communicantes comprend des cavités communicantes qui sont délimitées et séparées par des parois métalliques percées de trous. La charge explosive, insérée dans les cavités communicantes entoure ou emprisonne les parois délimitant les cavités communicantes et à partir desquelles les éclats sont formés. La détonation de l'explosif provoque l'implosion de la structure alvéolaire ouverte ou éponge. De cette façon les éclats formés par la fragmentation de l'éponge ne sont plus poussés par l'onde de choc initiale et par la détente des gaz de décomposition de l'explosif mais portés par ces derniers ce qui a pour conséquence de limiter la vitesse des éclats et leur portée par rapport à des éclats de même taille (et réalisés dans le même métal) poussés par l'onde de choc et par la détente des gaz. La portée des éclats portés par la détente des gaz de détonation est limitée à la zone de surpression. La taille de la zone létale est alors limitée.

Avantageusement, la charge comprend des moyens de mise à feux permettant de déclencher l'explosion de l'explosif, le générateur d'éclats entourant lesdits moyens de mise à feux. Avantageusement, la structure est rigide.

Avantageusement, le générateur comprend une structure alvéolaire ouverte de type mousse solide. Avantageusement, le générateur comprend une structure alvéolaire ouverte en treillis. Avantageusement, le générateur d'éclats est monobloc.

Avantageusement, la charge explosive présente un point de fusion inférieur à celui du matériau formant le générateur d'éclats. Avantageusement, la charge explosive est réalisée en Trinitrotoluène. Avantageusement, la charge explosive est une charge explosive 30 composite. Avantageusement, les cavités communicantes communiquent entre elles par des trous, la structure étant configurée de façon que les trous séparant les cavités communicantes présentent un diamètre au moins égal au diamètre critique de détonation de la charge explosive.

Avantageusement, la structure alévolaire est rigide et les cavités communicantes débouchent sur les faces longitudinales du générateur. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une charge militaire selon l'invention comprenant : - une étape de réalisation de la structure alvéolaire, - une étape d'introduction de l'explosif dans le réseau de cavités communicantes. Avantageusement, le procédé comprend une étape de réalisation du générateur d'éclats par fabrication additive. Avantageusement, le procédé comprend : une étape de modélisation de la géométrie de la structure alvéolaire ouverte consistant à modéliser de façon tridimensionnelle la forme et les dimensions de la structure alvéolaire ouverte, une étape de réalisation de la structure alvéolaire ouverte par dépôt métallique par couches successives sur un substrat à partir d'une poudre métallique que l'on chauffe au moyen d'un laser pour fusionner ou fritter la poudre métallique en dehors des zones destinées à former les cavités et les trous de la structure de façon à obtenir une structure alvéolaire ouverte présentant ladite géométrie, une étape d'élimination de la poudre présente dans les cavités ou aux endroits destinés à former les cavités.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une charge militaire selon l'invention, comprenant une étape de réalisation du générateur d'éclats par fonderie.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement une charge militaire selon l'invention comprenant un générateur d'éclats représentée en une coupe longitudinale réalisée selon un plan M représenté sur la figure 2, - la figure 2 représente le générateur d'éclats de la figure 1 en perspective, - la figure 3 représente schématiquement une tranche B dudit générateur de la figure 2, - la figure 4A représente schématiquement les parois délimitant une cavité la forme - la figure 4B représente schématiquement un exemple de cavité interne communicante délimitée comme dans la figure 4A, - la figure 5 représente schématiquement un empilement de billes destinées à former les cavités d'une structure alvéolaire du type mousse solide, - la figure 6 représente schématiquement en vue de face un générateur cylindrique ayant une structure de mousse solide, - la figure 7 représente schématiquement une variante de la structure du secteur A de la structure représentée sur la figure 3.

D'une figure à l'autre, les mêmes éléments sont repérés par les mêmes références. La figure 1 représente une charge militaire 10 selon l'invention représentée selon une coupe longitudinale, comprenant un générateur d'éclats destiné à former les éclats métalliques sous l'effet de l'explosion de l'explosif, c'est-à-dire sous l'effet conjugué de l'onde de choc créée par l'explosion et de la pression des gaz de décomposition. Le générateur d'éclats 1 est métallique. Il présente une forme sensiblement tubulaire s'étendant selon un axe longitudinal x. Ce générateur d'éclats 1 est représenté en perspective sur la figure 2. Sur la réalisation de la figure 1, la charge est à symétrie de révolution autour de l'axe longitudinal x. Sur la réalisation de la figure 1, le tube est délimité par deux faces longitudinales 2, 3 s'étendant longitudinalement selon l'axe longitudinal x. Ces faces longitudinales 2, 3 comprennent une face intérieure 2 entourée par le tube et une face extérieure 3 tournée vers l'extérieur 4 de la charge 10. La face intérieure 2 est la face longitudinale qui présente le rayon moyen le plus faible parmi les deux faces longitudinales 2, 3. La charge est également délimitée par une face supérieure 5 et une face inférieure 6 qui sont des faces transversales.

Le générateur d'éclats de la figure 1 est représenté en perspective sur la figure 2. Le générateur d'éclats 1 est réalisé dans un matériau métallique qui est un métal ou un alliage de métaux. On peut, par exemple, utiliser l'acier, la fonte, l'aluminium ou le tungstène. Le matériau métallique est choisi en fonction de la densité des éclats recherchés. Plus le métal est léger et plus la portée des éclats est faible. Le générateur d'éclats 1 est une structure alvéolaire ouverte comprenant un réseau de cavités communicantes communicant toutes entre elles et avec l'extérieur du générateur d'éclats. On parle aussi de structure en éponge. Dans une structure alvéolaire ouverte les cavités communicantes sont délimitées et séparées les unes des autres par des parois percées de trous qui s'étendent de part en part, c'est-à-dire sur toute l'épaisseur des parois respectives. Le réseau de cavités communicantes comprend des cavités internes communicantes délimitées par des enveloppes s'étendant dans leur totalité à distance des faces délimitant le générateur d'éclats comme nous l'expliquerons par la suite. Les enveloppes délimitant les cavités communicantes comprennent des parties métalliques et des parties vides. Par enveloppe d'une cavité, on entend la surface qui délimite la cavité.

Le générateur des figures 1 à 3 est une structure alvéolaire ouverte de type treillis. Par structure de type treillis on entend, dans la présente demande, une structure formée par un entrecroisement de poutres pouvant être monobloc ou un assemblage de différentes poutres. Ce générateur est vu en coupe selon le plan M sur la figure I. Sur la réalisation des figures 1 à 3, le générateur d'éclats 1 est formé de parois épaisses. Les parois comptent des parois longitudinales tubulaires 11a qui présentent des formes de tubes cylindriques coaxiaux de différents rayons s'étendent longitudinalement selon l'axe x. Sur la figure 2, on voit les deux parois longitudinales 1 la qui délimitent l'intérieur et l'extérieur du tube. Les parois comptent également des parois longitudinales radiales 1 1 b qui sont des parois telles que la paroi selon laquelle est réalisée la coupe de la figure 1. Elles s'étendent longitudinalement selon l'axe x et selon différents rayons du cylindre formé par le générateur d'éclats. Le générateur comprend également des parois transversales 11c présentant la forme de disques de même rayon centrés sur l'axe x et espacés les uns des autres selon la direction longitudinale. Sur la figure 2, on voit une paroi transversale 11c en extrémité du générateur d'éclats I. Les parois sont percées de trous 15. Elles se croisent pour délimiter, séparer et faire communiquer les cavités communicantes 13a qui sont toutes des cavités internes telles que définies précédemment. Comme visible sur la figure 3, représentant une portion B générateur (voir figure 2), chaque paroi transversale 11c comprend un entrecroisement de poutres circulaires concentriques 20 et de poutres, dites en rayon, 21 s'étendant selon les rayons du disque. Chaque paroi longitudinale tubulaire 1 la de rayon donné comprend les poutres circulaires 20 présentant ce rayon et des poutres longitudinales 22 s'étendant selon des génératrices du cylindre d'axe x et présentant ce même rayon. Les parois radiales 11 b sont formées des poutres 21 et 22. Sur la figure 4A, on a représenté les parois 11a, 11b, 11c qui délimitent une cavité communicante 13a du générateur de la figure 2. Chaque cavité 13a est délimitée par deux parois longitudinales cylindriques adjacentes 11a, deux parois longitudinales radiales adjacentes 11 b et deux parois transversales adjacentes 11c. Les cavités adjacentes sont séparées par les trous 15 s'étendant sur toute l'épaisseur de ces parois. Dans ce mode de réalisation, les trous 15 par lesquels deux cavités adjacentes communiquent présentent une surface égale à la surface de la section des cavités qu'ils séparent parallèlement à la paroi dans laquelle il est formé. Comme visible sur la figure 4B, les cavités présentent ici la forme de portions épaisses de couronnes situées dans un secteur d'un cylindre dont l'axe est l'axe longitudinal x. Ces cavités 13a sont délimitées par une enveloppe 14 de même forme dont les arrêtes sont formées par les parois qui les délimitent et le reste est vide. Sur la figure 1, représentant le générateur d'éclats 1 en coupe selon une paroi radiale 11 b, on distingue les trous 15 percés dans la paroi 11 b. Le réseau de cavités communicantes 13a et les trous 15 qui séparent les cavités communicantes visibles sur la figure 1 reçoivent un chargement explosif E représenté par des points sur la figure 1. Autrement dit, l'éponge formée par le générateur d'éclats 1 est chargée en explosif c'est-à-dire imbibée d'explosif. Le fait que les cavités 13a du réseau de cavités soient communicantes entre elles et avec l'extérieur de la structure permet d'y injecter ou d'y couler un explosif. Par ailleurs, cela permet de favoriser l'explosion de l'explosif puisqu'elles permettent la propagation de la détonation, dans le réseau de cavités. L'explosif enrobe ainsi les parois lia, 11b, 11c (ou les poutres 20, 21, 22) qui délimitent les cavités 13a et qui vont se disloquer sous l'effet de la détonation. L'enrobage de ces parois a pour conséquence que les éclats qu'elles génèrent sous l'effet de l'explosion sont portés et non poussés par la détente des gaz de détonation. Avantageusement, chacune des cavités communicantes 13a reçoit l'explosif. Avantageusement, comme représenté sur la figure 1, l'explosif remplit le réseau de cavités communicantes.

Il est connu que chaque charge explosive (ou explosif) E présente un diamètre critique de détonation correspondant au diamètre du volume en dessous duquel l'explosif ne peut pas détoner de manière stable. Avantageusement, la structure est configurée de façon que les trous 15 séparant les cavités communicantes présentent un diamètre au 25 moins égal au diamètre critique de détonation de la charge explosive. Cette caractéristique permet d'assurer l'explosion de l'explosif et la fragmentation de la structure. Sur la réalisation de la figure 1, le chargement explosif E remplit le réseau de cavités communicantes 13a et déborde également en dehors du 30 générateur d'éclats. Plus précisément, sur la réalisation de la figure 1, le chargement explosif E est également inséré au sein du volume 8 entouré par le tube et entre la face longitudinale extérieure 3 qui délimite le tube et une peau non métallique 18 entourant le générateur d'éclats. Cette peau présentant une forme cylindrique et est coaxiale avec le générateur d'éclats 35 1. Elle ferme le volume au sein duquel est confiné l'explosif E avec des flasques 7 positionnés de part et d'autre du générateur E selon la direction longitudinale x. La peau 18 est non métallique afin de ne pas générer d'éclats métalliques poussés qui limiteraient la réduction des effets collatéraux de la charge explosive 10. La peau 18 est par exemple réalisée en matériau composite ou en matière plastique. Autrement dit, au moins tous les espaces vides formés au sein de la structure sont remplis d'explosif. Le générateur comprend des moyens 30 pour maintenir la peau 18 à distance de la face extérieure 3 du générateur 1. Ce moyens sont réalisés sous forme de barres de même longueur faisant saillie à la face extérieure 3 du tube et étant régulièrement réparties le long de l'axe longitudinal du tube et sur la circonférence du tube. Ces moyens 30 forment un ensemble monobloc avec le tube. Ils sont également enrobés au moyen de l'explosif E et sont donc à l'origine d'éclats portés par l'explosion.

En variante, le générateur est dépourvu de ces moyens. En variante, le chargement explosif est confiné dans le volume délimité par les faces 2, 3, 5, 6 délimitant le tube. L'explosif E est un explosif présentant un point de fusion inférieur à celui du matériau formant le générateur d'éclats. On peut, par exemple, utiliser le Trinitrotoluène ou TNT qui présente un point de fusion à 80°C ce qui est bien inférieur à la température de fusion d'un métal. Il est donc possible d'introduire, par coulage, ce type d'explosif dans le réseau de cavités à une température supérieure à son point de fusion et inférieure à la température de fusion de la structure métallique.

Par ailleurs, cette caractéristique permet d'introduire l'explosif de façon réversible dans la structure métallique. On peut le retirer en chauffant l'ensemble à une température supérieure à la température de fusion de l'explosif. En variante, la charge explosive est une charge explosive composite. De façon classique, on entend par explosif composite, une composition pyrotechnique fonctionnellement détonable, constituée d'une matrice polymérique solide, en général en polyuréthanne, chargée, ladite charge étant pulvérulente et contenant une charge explosive nitrée organique, par exemple de l'hexogène, de l'octogène, de l'ONTA (oxynitrotriazole), ou un mélange d'au moins deux de ces composés.

La charge pulvérulente est mélangée dans un malaxeur à une résine polymérisable liquide, par exemple, un prépolymère à terminaisons hydroxyles. On obtient une pâte que l'on peut couler dans un moule puis faire polymériser par cuisson.

Il est donc possible d'introduire la pâte, par coulage ou injection, dans les cavités communicantes de la structure alvéolaire avant polymérisation. L'introduction d'un tel explosif dans la structure alvéolaire est irréversible une fois la polymérisation terminée.

La charge comprend également des moyens d'amorçage 9 permettant de faire exploser l'explosif E. Sur la réalisation de la figure 1, la face intérieure 2 délimite un volume intérieur 8 recevant des moyens d'amorçage 9. Autrement dit, les moyens d'amorçage 9 sont entourés par le générateur 1. Les moyens d'amorçage 9 occupent ainsi une position centrale par rapport à l'explosif ce qui favorise sa mise à feu et la propagation de la détonation dans toute la structure alvéolaire. En variante, ces moyens d'amorçage sont déportés à l'extérieur du volume délimité par le tube.

Comme représenté sur la figure 1, le générateur d'éclats est avantageusement configuré de façon à être rigide et de façon que les cavités communicantes débouchent sur les faces longitudinales 2, 3 du générateur. Ces cavités débouchent sur les faces longitudinales par l'intermédiaire des trous 15, percés dans la paroi cylindrique 11a formant la face extérieure 3, qui font face aux alvéoles 13a. . Du fait que le générateur est rigide, il est autoportant. Il assure à lui seul sa rigidité structurale. Le générateur est alors dépourvu de peau extérieur longitudinale métallique de type virole. Dans ce mode de réalisation, tous les éclats issus de la fragmentation du générateur sont portés par la détente des gaz de détonation. La portée des éclats formés lors de l'explosion est réduite au maximum. Sur la réalisation de la figure 2, on voit que les cavités 13a débouchent également sur les faces transversales 5, 6 de la structure tubulaire. Le fait que les cavités débouchent sur toutes les faces du générateur facilite également l'introduction de l'explosif de façon homogène dans le réseau de cavités communicantes. Avantageusement, la structure alvéolaire présente une porosité comprise entre 60% et 90%. Cette porosité implique que la partie métallique de la structure alvéolaire constituant les parois percées de trous délimitant les cavités constituent des ramifications fines par rapport à l'épaisseur du générateur d'éclats ce qui favorise leur fragmentation en tant que telle et leur fragmentation en des éclats de petite taille et donc limite leur portée.

On va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation de générateur d'éclats selon l'invention. En dehors de la description de ce qu'est une structure en treillis en tant que telle, ce qui a été dit concernant le générateur en treillis reste valable dans ce deuxième mode de réalisation.

Dans ce deuxième mode de réalisation, le générateur est une structure alvéolaire de type mousse solide ouverte. Par structure de type mousse solide ouverte on entend une structure alvéolaire ouverte dans laquelle les cavités communicantes adjacentes communiquent entre elles par l'intermédiaire de trous formant des goulets d'étranglement entre les cavités adjacentes. Ce type de structure peut, par exemple, être obtenu par fonderie. Un procédé de fabrication d'un générateur d'éclats à structure ouverte de type mousse solide par fonderie comprend une étape de réalisation d'une préforme comprenant une partie solide présentant la forme 25 et l'agencement du réseau de cavités communicantes, et présentant des espaces vides destinés à former les parois délimitant les cavités communicantes. Un exemple de coupe d'un empilement de billes 19 sphériques rabotées est représenté sur la figure 5. Le procédé comprend ensuite une étape de coulage ou d'injection 30 du matériau métallique à l'état fluide destiné à former le générateur d'éclats de sorte que ce matériau s'infiltre dans les espaces vides de la préforme et une étape de destruction et d'extraction de la préforme après solidification du matériau métallique. On utilise par exemple des billes de sable pour réaliser la préforme. Ces billes peuvent être détruites et éliminées par vibration. 35 Un empilement du type de celui qui est représenté sur la figure 5 permet d'obtenir des cavités quasi-sphériques délimitées et séparées par des parois percées de trous situés aux endroits où les billes sont en contact dans la préforme. Les trous s'étendent de part en part des parois qu'ils percent. Sur la figure 6, on a représenté en vue de face un exemple de générateur cylindrique 100 obtenu par ce type de procédé avec des billes présentant des formes plus ou moins régulières de façon à laisser passer l'explosif entre les billes pour former les parois tout en laissant des trous dans les parois. Sur la figure 6, le générateur d'éclats ne présente pas une forme sensiblement tubulaire mais une forme de tronc ou de colonne, par exemple une forme cylindrique s'étendant longitudinalement selon un axe longitudinal X. Dans ce cas, le générateur d'éclats est délimité par une seule face longitudinale qui est une face longitudinale extérieure 3 sur laquelle peuvent déboucher les cavités communicantes. La structure en treillis peut également présenter une forme de tronc. Le générateur de la figure 6 comprend un réseau de cavités communicantes communicant toutes entre elles. Sur la figure 6 on voit donc uniquement les cavités qui débouchent directement sur la face longitudinale cylindrique 3 du générateur. Autrement dit, ces cavités présentent une enveloppe qui est partiellement confondue avec la face longitudinale 3. Le réseau de cavités communicantes 113 situé au sein du générateur comprend également des cavités non visibles qui sont des cavités internes de forme globalement sphérique. Ces cavités internes sont séparées des cavités communicantes 113 visibles sur la figure 6 par des parois de séparation 111 et communiquent avec elles par l'intermédiaire de trous 115 percés dans ces parois.

Les trous 115 par lesquels les cavités communicantes communiquent présentent une surface inférieure à la surface de la plus grande section des cavités qu'ils séparent dans un plan sensiblement parallèle au plan défini par le trou. En d'autres termes, ils présentent un diamètre inférieur au diamètre des cavités qu'ils séparent. Ce type de structure ne peut pas être obtenu par fabrication soustractive telle que l'usinage. Sur la figure 5, on voit bien que les surfaces au niveau desquelles les billes sont accolées et qui sont destinées à former les trous présentent un diamètre inférieur au diamètre des billes.

Les cavités communicantes pourraient présenter d'autres formes, comme des formes globalement polyèdriques, par exemple cubiques. Elles présentent, par exemple, la forme d'un parallèloèdre (polyèdre de Kelvin) qui est un octaèdre dont les sommets ont été tronqués pour former des faces hexagonales et carrées. Il pourrait également s'agir d'un cube. Avantageusement, des parois délimitant les cavités sont munies d'encoches ou de rainures 16, de préférence à angle saillant, comme c'est le cas sur la figure 7. Sur la figure 7, on a représenté une variante de la partie A désignée sur la figure 3. Cette nouvelle structure peut être répliquée sur tout le générateur représenté sur la figure 2. Cela permet de réduire la taille des éclats à venir et donc leur vitesse et de maitriser le calibre des éclats à venir. Sur la réalisation des figures 1 à 3, les poutres présentant des formes de parallélépipédiques (pour les poutres longitudinales et en rayon) et des formes tubulaires à section carrée pour les poudres circulaires. Ces poutres présentent une surface lisse et sont pleines. La nouvelle structure représentée sur la figure 7 comprend un premier réseau de cavités communicantes 13a et un deuxième réseau de cavités fermées 13b intégrées dans les parois 11a et 11b, 11c de la structure. Les cavités fermées 13b apparaissent ouvertes sur la figure 7 mais elles sont fermées dans le générateur qui est constitué d'un empilement de portions B. Ce type de générateur d'éclats peut être obtenu par un procédé de fabrication additive.

Avantageusement, le générateur d'éclats est monobloc comme dans les réalisations des figures. Il est constitué d'une structure alvéolaire ouverte qui forme les éclats métalliques en se rompant sous l'effet de l'explosion.

Ce mode de réalisation présente l'avantage d'être simple à mettre en oeuvre, bon marché et de permettre de réaliser des fonctions de connexion avec d'autres éléments du projectile dans lequel est comprise la charge sous réserve d'un agencement particulier.

En variante, il comprend plusieurs structures alvéolaires ouvertes qui forment les éclats en se rompant sous l'effet de l'explosion. Il est avantageusement constitué d'une pluralité de structures métalliques alvéolaires ouvertes individuelles présentant des cavités communicantes qui débouchent sur les faces longitudinales du générateur. Ces structures sont assemblées pour former une structure tubulaire ou de tronc. Les générateur est, par exemple, constitué d'un empilement d'anneaux selon la direction longitudinal. Avantageusement, chaque structure est rigide. Cela évite d'avoir recours à une ou plusieurs peaux métalliques de type virole. Les structures alvéolaires peuvent être du type mousse ouverte ou en treillis. Les générateurs présentant une structure alvéolaire ouverte peuvent être réalisés par fabrication additive. La fabrication additive est définie comme étant un processus d'assemblage pour fabriquer des objets tridimensionnels, à partir de modèles tridimensionnels, en déposant un ou plusieurs matériaux couche par couche en opposition avec une fabrication soustractive telle que l'usinage ou le découpage. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un chargement explosif selon l'invention.

Ce procédé comprend une étape de fabrication de chaque structure alvéolaire. Il comprend également une étape consistant à insérer l'explosif au sein des cavités communicantes. L'étape de fabrication de la (ou des structures alvéolaires) peut être réalisée par fabrication additive. Elle comprend alors, une étape de modélisation de la géométrie 30 de chaque structure alvéolaire consistant à modéliser de façon tridimensionnelle la forme et les dimensions de la structure. Cette étape est classiquement réalisée par conception assistée par ordinateur ou CAO. Le procédé de fabrication comprend une étape 61 de réalisation 35 de la (ou des structures alvéolaires) constitutives du générateur d'éclats 1 lors de laquelle on réalise la pièce par dépôt métallique par couches successives sur un substrat à partir d'une poudre métallique que l'on chauffe au moyen d'un laser pour fusionner ou fritter la poudre métallique en dehors des zones destinées à former les cavités et les trous de la structure de façon à obtenir une structure alvéolaire présentant la géométrie souhaitée qui a été préalablement définie. La fusion ou le frittage peut être réalisé avant ou après le dépôt de chaque couche. La poudre métallique est une poudre du matériau formant le générateur d'éclats 1. L'étape de réalisation du générateur d'éclats peut être mise en oeuvre de différentes manières. Elle peut être réalisée par construction laser additive directe (CLAD) ou DLMS, en référence à l'expression anglo-saxone « Direct Laser Metal Sintering » consistant à faire fusionner des poudres métalliques injectées coaxialement à un faisceau laser pour réaliser des dépôts métalliques par couches successives. Elle peut être réalisée par frittage selectif par laser ou SLS (acronyme de l'expression anglo-saxonne « selective laser sintering »). Elle peut aussi être réalisée par fusion sélective par laser SLM (acronyme de l'expression anglo-saxonne « selective laser melting »). La fabrication additive permet de réaliser un générateur d'éclats intégrant des cavités présentant des tailles, formes diverses, maitrisées et reproductibles selon des agencements très diverses, maitrisés et reproductibles définis par la modélisation.

Le procédé comprend également une étape d'élimination de la poudre présente dans les cavités ou aux endroits destinés à former les cavités, après l'étape de réalisation du générateur ou bien respectivement après la fusion ou le frittage des couches successives.

Les structures alvéolaires de type mousses solides peuvent être obtenues par fonderie. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une charge militaire selon l'invention comprenant une structure alvéolaire de type mousse solide, le procédé de fabrication comprenant une étape de fabrication de la structure par fonderie.

L'étape de fabrication d'un structure alvéolaire par fonderie comprend, comme dit précédemment, une étape de réalisation d'une préforme comprenant une partie solide présentant la forme et l'agencement du réseau de cavités communicantes et présentant des espaces vides destinés à former les parois métalliques séparant les cavités communicantes. Il comprend également une étape de destruction et d'extraction de la préforme après solidification du matériau métallique. Du fait de la présence de cavités communicantes internes, les éclats générés par la détonation présentent une taille et une masse inférieures celles des éclats générés par un générateur plein (comprenant éventuellement des encoches ou rainures sur au moins une face longitudinale) réalisé dans le même matériau et présentant des dimensions similaires. Cette caractéristique permet également de réduire la vitesse des éclats obtenus.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Charge militaire (10) comprenant une charge explosive (E) et un générateur d'éclats métallique (1) destiné à se rompre sous l'effet de la détonation de l'explosif pour former lesdits éclats, caractérisée en ce que le générateur d'éclats (1) comprenant au moins une structure métallique alvéolaire ouverte comprenant un réseau de cavités communicantes (13a) communicant entre elles et avec l'extérieur du générateur d'éclats, ladite charge explosive (E) étant insérée dans lesdites cavités communicantes (13a).
2. 2. Charge militaire selon la revendication précédente, comprenant des moyens de mise à feux permettant de déclencher l'explosion de l'explosif, et dans laquelle le générateur d'éclats (1) entoure lesdits moyens de mise à feux.
3. 3. Charge militaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la structure alvéolaire ouverte est rigide.
4. 4. Charge militaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le générateur comprend une structure alvéolaire ouverte de type mousse solide.
5. 5. Charge militaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le générateur comprend une structure alvéolaire ouverte en treillis.
6. 6. Charge militaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le générateur d'éclats est monobloc.
7. 7. Charge militaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la charge explosive (E) présente un point de fusion inférieur à celui du matériau formant le générateur d'éclats (1).
8. 8. Charge militaire selon la revendication précédente, dans lequel la charge explosive (E) est réalisée en Trinitrotoluène.
9. 9. Charge militaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la charge explosive (E) est une charge explosive composite.
10. 10. Charge militaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les cavités communicantes communiquent entre elles par des trous, la structure étant configurée de façon que les trous présentent un diamètre au moins égal au diamètre critique de détonation de la charge explosive.
11. 11.Charge métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la structure alvéolaire ouverte est rigide et dans laquelle les cavités communicantes débouchent sur les faces longitudinales (2, 3) du générateur.
12. 12. Procédé de fabrication d'une charge militaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant : une étape de réalisation de la structure alvéolaire ouverte, - une étape d'introduction de l'explosif dans le réseau de cavités communicantes.
13. 13.Procédé de fabrication d'une charge militaire selon la revendication précédente, comprenant une étape de réalisation de la structure alvéolaire par fabrication additive.
14. 14. Procédé de fabrication d'une charge militaire selon la revendication précédente, comprenant : une étape de modélisation de la géométrie de la structure alvéolaire d'éclats consistant à modéliser de façon tridimensionnelle la forme et les dimensions de la structure alvéolaire,une étape de réalisation de la structure alvéolaire par dépôt métallique par couches successives sur un substrat à partir d'une poudre métallique que l'on chauffe au moyen d'un laser pour fusionner ou fritter la poudre métallique en dehors des zones destinées à former les cavités et les trous de la structure de façon à obtenir une structure présentant ladite géométrie, une étape d'élimination de la poudre présente dans les cavités ou aux endroits destinés à former les cavités.
15. 15. Procédé de fabrication d'une charge militaire selon la revendication 12, comprenant une étape de réalisation du générateur d'éclats par fonderie.15