EP0138640B1

EP0138640B1 - Charge militaire explosive

Info

Publication number: EP0138640B1
Application number: EP19840401680
Authority: EP
Inventors: Ellio Perez; Tristan Montanelli
Original assignee: Societe des Telephones Ericsson SA
Current assignee: Societe des Telephones Ericsson SA
Priority date: 1983-08-16
Filing date: 1984-08-16
Publication date: 1987-11-19
Also published as: DE3467619D1; EP0138640A1; FR2550857B1; FR2550857A1

Description

L'invention concerne une charge militaire du type à symétrie de révolution autour d'un axe longitudinal, comportant une enveloppe cylindrique fragilisée, contenant une masse explosive externe et une masse explosive interne munie d'un relais d'amorçage.
Cette invention, concernant les charges militaires utilisées dans les missiles, trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, lors d'interceptions d'avions et de missible dont la destruction structurale intervient à partir d'une valeur connue du rapport entre l'énergie cinétique des éclats perforant la cible et sa surface recevant ces impacts.
Il est donc nécessaire de contrôler cette valeur en fonction de la distance de passage et des conditions de rapprochement charge-cible.
Pour atteindre ce résultat, il est opportun que les éclats de la gerbe aient la même masse, soient animés d'une même vitesse et arrivent simultanémet sur la cible, selon des trajectoires sensiblement parallèles, contenues dans l'enveloppe des plans méridiens de la charge, limités à la longueur de celle-ci. La formation de l'onde de détonation cylindrique assure aux éclats une mise en vitesse simultanée, répondant ainsi aux critères de destruction définis ci-dessus.
On connaît une charge militaire du type ci-dessus défini dont la masse explosive est conçue pour engendrer une détonation cylindrique lorsqu'elle atteint ladite enveloppe (FR-A-2 280 053).
L'étage interne est constitué par des compositions explosives rapide et lente. Du fait que le rapport entre l'épaisseur de composition explosive rapide et l'épaisseur de composition explosive lente varie avec la distance à partir du relais, il est impossible d'appliquer à la masse externe une énergie constante sur toute la longueur axiale de cette masse.
En conséquence, il n'est pas possible d'obtenir une gerbe dont tous les éclats, quelle que soit leur position d'origine le long de l'axe, aient sensiblement la même vitesse, donc la même énergie cinétique. Il n'est donc pas possible d'atteindre le résultat ci-dessus mentionné.
On connaît également (US-A-2 798 431) une charge explosive comportant une enveloppe externe de formation d'éclats qui est fragilisée selon des cercles et des lignes parallèles à l'axe longitudinal de la charge pour minimiser le phénomène de déperdition de masse des éclats, lors de leur formation. Mais la charge fournit une onde balayante que ne peut donner naissance à une gerbe d'éclats dirigés à peu près radialement, donc permettant d'atteindre le résultat recherché.
On connaît enfin (US-A-4 145 972) une charge explosive munie de relais d'extrémité et de plusieurs cordeaux détonants reliés l'un au centre et deux autres aux relais. Un tel dispositif ne permet pas de donner sensiblement la même énergie cinétique à tous les éclats.
L'invention vise à fournir une charge du type ci-dessus défini permettant d'obtenir des éclats de même énergie.
Dans ce but, elle propose une charge conforme à la partie caractérisante de la revendication 1.
La masse explosive peut comporter une cavité centrale, éventuellemet occupée par un noyau dense.
Lors d'interceptions d'avions ou de missiles, il faut en général rechercher des éclats dont la masse unitaire est de l'ordre de 1 à quelques grammes, lorsque la vitesse d'impact attendue est comprise entre 1700 et 2000 m par seconde environ, pour les objectifs non blindés. L'enveloppe externe sera généralement en acier ou en alliage léger, bien qu'on puisse également envisager l'emploi de divers matéraiux et alliages denses.
En divisant la masse en un étage interne de forme tronconique revêtu extérieurement d'un revêtement métallique séparé radialement d'un étape annulaire cylindrique externe entourant le premier, le relais d'amorçage étant placé au sommet du cône, on peut réaliser la charge à l'aide d'une seule composition explosive. Deux étages tronconiques peuvent être associés symétriquement selon les impératifs de calibre et d'allongement, le relais pyrotechnique étant placé à leur sommet.
La présence de l'intervalle radial diminue le coefficient de remplissage. Mais cette diminution peut être faible étant donné que le vide se trouve dans une zone de rayon faible et en contrepartie on obtient un effet de confinement dynamique augmentant l'énergie des éclats.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes d'exécution particuliers de celle-ci, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels:

la figure 1 montre schématiquement la constitution d'une charge bi-étage, suivant un mode d'exécution de l'invention;
la figure 2 montre les lignes de fragilisation de l'enveloppe de la charge de la figure 1.

La charge montrée en trait plein en figure 1, du type multiétage, comprend une enveloppe 10 épaisse de formation d'éclats contenant une masse de composition explosive. Cette masse se compose d'un bloc ou étage externe 12 de forme annulaire cylindrique et d'un bloc ou étage interne 14 dont la surface externe est de forme tronconique. L'étage 14 est muni d'un revêtement métallique qui est projeté sur le second étage 12 amorcé par impact. Un relais pyrotechnique 18 est placé contre la petite base de l'étage interne 14. La conicité de l'enveloppe 16 est prévue de façon qu'elle prenne une configuration cylindrique avant impact sur l'étage 12. Après amorçage de l'étage 12, l'enveloppe 16 joue le rôle de confinement dynamique et, en conséquence, fait travailler avec un meilleur rendement l'explosif de l'étage 12.
Pour obtenir des résultats satisfaisants, il faut qu'il y ait impact simultané de l'ensemble de l'enveloppe 16 sur l'étage 12. Il faut également que la vitesse de l'enveloppe 16 soit constante à l'impact sur l'explosif 12 et que son épaisseur soit sensiblement constante. Enfin, in ne doit pas y avoir, avant l'impact sur 12, rupture de l'enveloppe 16 par déformation excessive. Cela conduit généralement à utiliser un revêtement d'épaisseur variable, comme indiqué sur la figure 1, et à évider le bloc 14. La cavité centrale 20 du bloc pourra être occupée par un noyau dense; sa géométrie peut, au surplus, réduire les effets de bord. Des flasques 22 peuvent être prévus pour réduire encore les effets de bord, d'ailleurs plus réduits dans le cas d'une onde de détonation cylindrique divergente que dans le cas d'une onde de détonation balayante.
On peut également prévoir un anneau de matière inerte d'amortissement dans la zone dénuée d'explosif située en regard du relais 18 et de la charge 12.
Comme cela a été indiqué plus haut, l'explosion de l'étage 12 crée dans l'enveloppe 10 des contraintes qui sont essentiellement circonférentielles et radiales.
En conséquence, plutôt que les tracés de fragilisation généralement adoptés sur les charges à enveloppe épaisse, on utilisera, dans le cas de l'invention, des lignes de pré-fragmentation constituées par des grands cercles 24 et des génératrices 26. La fragilisation peut être obtenue par l'un quelconque des moyens habituels, notamment par entaille de la paroi et/ou par changement local de structure métallurgique obtenu par échauffement localisé, notamment à l'aide d'un faisceau d'électrons.
Dans le cas où l'on veut réaliser une charge longue, on peut adopter, au lieu de la constitution montrée en traits pleins sur la figure 1, une constitution symétrique par adjonction du module montré en tirets. Le relais 18 se trouve alors au milieu de la charge. On obtient encore une gerbe cylindrique avec des trajectoires d'éclats radiales et divergentes, comme indiqué par les flèches f.
Les lignes de fragilisation axiales peuvent être décalées lorsqu'on passe d'une couronne délimitée par deux cercles 24 à la couronne suivante, de façon à se placer suivant une hélice 28, comme indiqué schématiquement sur la figure 2. Cette solution est particulièrement intéressante lorsque l'on dispose côte-à-côte plusieurs modules de genre montré en figure 1 dont les relais 18 sont associés à un système d'amorçage qui permet à volonté de commander soit simultanément tous les relais, soit uniquement le relais central. Dans le dernier cas, la fragmentation de l'enveloppe est favorisée puisque l'on retrouve un champ complet de contraintes axiale, radiale et circonférentielle. Elle a un autre intérêt: elle permet, grâce à un choix approprié du pas de l'hélice, d'ajuster l'intervalle angulaire minimal entre trajectoires d'éclats, en tenant compte de la dimension de la cible prévue et de la distance maximale d'éclatement, pour qu'un nombre minimum d'impacts soit atteint à coup sûr.

Claims

1. Charge militaire à symétrie de révolution autour d'un axe, comportant une enveloppe cylindrique externe (10), fragilisée, contenant une masse explosive externe (12) et une masse explosive interne (14) munie d'un relais pyrotechnique d'amorçage (18), caractérisée en ce que la masse explosive interne (14) porte un revêtement (16) d'épaisseur variable et décroissante dans le sens de l'éloignement par rapport au relais (18) et a une constitution telle que le revêtement (16) frappe la masse explosive externe (12) avec une énergie constante sur toute sa longueur, lors de l'activation de cette masse explosive (14).

2. Charge selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse explosive (14) comporte une cavité centrale (20) dont l'axe de révolution est confondu avec celui de la charge.

3. Charge selon la revendication 2, caractérisée en ce que la cavité centrale est occupée par un noyau dense.