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EP0221218B1 - Tête militaire à charges formées montées en tandem - Google Patents

Tête militaire à charges formées montées en tandem Download PDF

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Publication number
EP0221218B1
EP0221218B1 EP85402097A EP85402097A EP0221218B1 EP 0221218 B1 EP0221218 B1 EP 0221218B1 EP 85402097 A EP85402097 A EP 85402097A EP 85402097 A EP85402097 A EP 85402097A EP 0221218 B1 EP0221218 B1 EP 0221218B1
Authority
EP
European Patent Office
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charge
liner
warhead according
warhead
forward charge
Prior art date
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Expired
Application number
EP85402097A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0221218A1 (fr
Inventor
Alain Chaumeau
Eric Crote
Alain Kerdraon
Jean-Paul Ragonnet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giat Industries SA
Original Assignee
Direction General pour lArmement DGA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR8413633A external-priority patent/FR2569834B1/fr
Application filed by Direction General pour lArmement DGA filed Critical Direction General pour lArmement DGA
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Priority to DE8585402097T priority patent/DE3571272D1/de
Publication of EP0221218A1 publication Critical patent/EP0221218A1/fr
Application granted granted Critical
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/04—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type
    • F42B12/10—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge
    • F42B12/16—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge in combination with an additional projectile or charge, acting successively on the target
    • F42B12/18—Hollow charges in tandem arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F42B1/02—Shaped or hollow charges
    • F42B1/028—Shaped or hollow charges characterised by the form of the liner

Definitions

  • the invention relates to a military head usable in particular in shells, rockets and missiles for attacking battle tanks, whether their armor is simple, composite or active.
  • the optimal delay AT varies according to, on the one hand the nature and the thickness of the plates constituting the active shielding and on the other hand the angle of incidence of the projectile on the target.
  • Patent FR-A 2,552,870 which constitutes the state of the art closest to the invention, describes a multipurpose projectile, the effectiveness of which against active armor has not been optimized. Indeed, this patent does not describe the critical conditions that the front load must meet. In particular, the critical speed of the core, the thickness of the coating and the height / gauge ratio are not described. In addition, it is clearly specified that the projectile described does not prevent the activation of the active armor. This is why a very thick screen (0.25 gauge) must be used to protect the rear load. This structure does not contribute to the lightening of the projectile.
  • the invention therefore aims to overcome the aforementioned drawbacks, by proposing a military head with shaped charges mounted in tandem and operating in sequence, in such a way that the head charge generates a core capable of puncturing an active armor without initiating it, the second charge formed can then be initiated after a very short time. This short is necessary to avoid the catching up of the core generated by the first charge by the jet of the second charge; but it can be reduced to a minimum taking into account the non-initiation of active shielding.
  • the subject of the invention is therefore a military head comprising a front formed charge provided with a metallic coating of revolution and a rear formed charge mounted in tandem and operating in sequence, intended for the aggression of armored and in particular active targets, characterized in that the front load generates a core whose impact speed on the target is between 1000 and 2500 m / s, in that the ratio of the height of the coating on the gauge is between 0.05 and 0.15 , in that the average thickness of the coating is between 1% and 2% of the caliber of said front load, and in that the operating delay between the two loads is between 50 and 300 ⁇ s.
  • the front load generates a core whose speed is around 2000 m / s and the operating delay between the two loads is of the order of 100 ⁇ s.
  • the front load comprises a conical metallic coating with an angle at the apex between 140 and 170 degrees.
  • the front load may include a conical metal coating with an apex angle substantially equal to 150 degrees and its average thickness is of the order of 1.6% of the caliber of said front load.
  • the coating can be of the spherical or ellipsoidal type.
  • the front load can comprise a spherical metallic coating whose ratio of height to the caliber is 0.1 and whose average thickness is of the order of 1.8% of the caliber of said front load.
  • the coating of the front load can be constituted by a metallic alloy of low density, such as an aluminum alloy.
  • the explosive charge of the front charge can consist of an explosive with a detonation speed of less than 8000 m / s.
  • the explosive charge of the front charge can be chosen from the group consisting of trinitrotoluene, baratoi, or a composite explosive.
  • the operating delay between the front load and the rear load is approximately 100 gs.
  • This military head comprises an envelope 1 in which are placed two explosive charges 2 and 3 respectively called front charge and rear charge.
  • the front charge 2 is constituted by a mass of explosive 4 limited towards the front by a metallic coating 5, and comprising at the rear a priming device 6 not shown in detail but known to those skilled in the art .
  • the coating 5 can be conical, spherical or ellipsoidal and more generally of revolution, but its geometric characteristics must meet the following conditions:
  • the angle at the top must be between 140 ° and 170 ° and its average thickness must be between 1% and 2% of the size of the load.
  • the apex angle is 150 ° and the thickness is equal to 1.6% of the caliber of the load.
  • the ratio of its height h to its diameter must be between 0.05 and 0.15, the characteristics concerning its thickness being identical to those given above for tapered coatings.
  • the explosive 4 constituting this charge must be a low energy explosive whose detonation speed is less than 8000 m / s such as for example trinitrotoluene, baratol, or a composite explosive.
  • the geometrical characteristics of the coating as well as the nature of the explosive constituting the front charge must be chosen in such a way that the speed of the nucleus relative to the target is less than 2500 m / s, this condition being necessary for the explosive constituting the active shield cannot be initiated.
  • the rear charge is a high performance hollow charge, comprising a conical coating 7 with a closed angle and an explosive 8 which can be highly energetic.
  • This military head also includes a protective screen 9 whose function is to protect the rear load when the front load detonates.
  • a security and arming device 10 is disposed at the rear of the load 3 and transmits the initiation order to the front load via a detonating cord 11 which could, for example, be replaced by a line electric connected to the priming device 6.
  • the detection of the target can be carried out by any means known to those skilled in the art such as a near proximity rocket or by contact.
  • the operating delay between the front and rear charges can be achieved for example using a detonating cord winding, an electronic device or a delay pyrotechnic component. In this particular embodiment, a delay of 100 ⁇ s is used .
  • a particular advantage of this invention resides in its adaption to perforate active armor while offering a lightened military head, the inter-charge protection 9 being able to be reduced taking into account the very short initiation delay between the two charges.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Description

  • L'invention concerne une tête militaire utilisable notamment dans les obus, roquettes et missiles pour agresser les chars de bataille, que leur blindage soit simple, composite ou actif.
  • L'apparition des nouveaux blindages, actifs en particulier, a engendré un nouveau concept de tête militaire à charges formées montées en tandem. L'initiation de la première charge entraîne, en séquence, celle de la deuxième avec toutefois un retard de fonctionnement (àT) entre les deux.
  • Ce retard est nécessaire:
    • - pour ne faire fonctionner la deuxième charge qu'après destruction de la protection active correspondant à la durée de la vie du blindage actif,
    • - pour éviter le rattrapage du premier jet par le second.
  • Le retard AT optimal varie selon, d'une part la nature et l'épaisseur des plaques constitutives du blindage actif et d'autres part l'angle d'incidence du projectile sur la cible.
  • Une augmentation de 8T peut avoir comme conséquences, qui sont autant d'inconvénients:
    • - l'augmentation de la distance d'action optimale de la deuxième charge explosive,
    • - la diminution de la vitesse du projectile,
    • - l'augmentation des interactions entre les deux charges.
  • Le brevet FR-A 2 552 870 qui constitue l'état de la technique le plus proche de l'invention, décrit un projectile polyvalent, dont l'éfficacité contre les blindages actifs n'a pas été optimisée. En effet, ce brevet ne décrit pas les conditions critiques que doit remplir la charge avant. En particulier, on ne décrit pas la vitesse critique du noyau, l'épaisseur du revêtement et le rapport hauteur/calibre. De plus, il est bien précisé que le projectile décrit n'empêche pas l'activation du blindage actif. C'est pourquoi un écran de forte épaisseur (0,25 calibre) doit être utilisé pour protéger la charge arrière. Cette structure ne contribue pas à l'allègement du projectile.
  • L'invention vise donc à pallier les inconvénients précités, en proposant une tête militaire à charges formées montées en tandem et fonctionnant en séquence, de telle manière que la charge de tête génère un noyau capable de perforer un blindage actif sans l'initier, la deuxième charge formée pouvant alors être initiée après un temps très bref. Ce court est nécessaire pour éviter le rattrapage du noyau engendré par la première charge par le jet de la deuxième charge; mais il peut être réduit au minimum compte tenu de la non initiation du blindage actif.
  • L'invention a donc pour objet une tête militaire comprenant une charge formée avant munie d'un revêtement métallique de révolution et une charge formée arrière montées en tandem et fonctionnant en séquence, destinée à l'agression de cibles blindées et notamment actives, caractérisée en ce que la charge avant engendre un noyau dont la vitesse d'impact sur la cible est comprise entre 1000 et 2500 m/s, en ce que le rapport de la hauteur du revêtement sur le calibre est compris entre 0,05 et 0,15, en ce que l'épaisseur moyenne du revêtement se situe entre 1% et 2% du calibre de la dite charge avant, et en ce que le retard de fonctionnement entre les deux charges se situe entre 50 et 300 µs.
  • Selon une caractéristique plus particulière,, la charge avant engendre un noyau dont la vitesse est d'environ 2000 m/s et le retard de foctionnement entre les deux charges est de l'ordre de 100 µs.
  • Selon une autre caractéristique, la charge avant comporte un revêtement métallique conique d'angle au sommet compris entre 140 et 170 degrés.
  • La charge avant peut comporter un revêtement métallique conique d'angle au sommet sensiblement égal à 150 degrés et son l'épaisseur moyenne est de l'ordre de 1,6% du calibre de ladite charge avant.
  • Le revêtement peut être du type sphérique ou ellipsoïdal.
  • La charge avant peut comporter un revêtement métallique sphérique dont le rapport de la hauteur sur le calibre est de 0,1 et dont l'épaisseur moyenne est de l'ordre de 1,8% du calibre de ladite charge avant.
  • Le revêtement de la charge avant peut être constitué par un alliage métallique de faible masse volumique, tel qu'un alliage d'aluminium.
  • Le chargement explosif de la charge avant peut être constitué par un explosif à vitesse de détonation inférieure à 8000 m/s.
  • Le chargement explosif de la charge avant peut être choisi dans le groupe constitué par le trinitrotoluène, le baratoi, ou un explosif composite.
  • Le retard de fonctionnement entre la charge avant et la charge arrière est d'environ 100 gs.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation particulier de l'invention faite en regard du dessin annexé représentant une coupe longitudinale d'une tête militaire selon l'invention.
  • Cette tête militaire comprend une enveloppe 1 dans laquelle sont disposées deux charges explosives 2 et 3 respectivement appelées charge avant et charge arrière.
  • La charge avant 2 est constituée par une masse d'explosif 4 limitée vers l'avant par un revêtement métallique 5, et comportant à l'arrière un dispositif d'amorçage 6 non représenté en détail mais connu de l'homme de l'art.
  • Le revêtement 5 peut être de forme conique, sphérique ou ellipsoïdal et plus généralement de révolution, mais ses caractéristiques géométriques doivent répondre aux conditions suivantes:
  • - dans le cas d'un revêtement conique, l'angle au sommet doit être compris entre 140° et 170° et son épaisseur moyenne doit se situer entre 1% et 2% du calibre de la charge. Dans cet exemple particulier de réalisation, l'angle au sommet est de 150° et l'épaisseur est égale à 1,6% du calibre de la charge. - dans le cas d'un revêtement de révolution, tel que sphérique, ou ellipsoïdal le rapport de sa hauteur h sur son diamètre doit être compris entre 0,05 et 0,15, les caractéristiques concernant son épaisseur étant identiques à celles données précédemment pour les revêtements de forme conique.
  • L'explosif 4 constituant cette charge doit être un explosif basse énergie dont la vitesse de détonation est inférieure à 8000 m/s tel que par exemple du trinitrotoluène, du baratol, ou un explosif composite.
  • Les caractéristiques géométriques du revêtement ainsi que la nature de l'explosif constituant la charge avant doivent être choisies de telle manière que la vitesse du noyau par rapport à la cible soit inférieure à 2500 m/s, cette condition étant nécessaire pour que l'explosif constituant le blindage actif ne puisse être initié.
  • La charge arrière est une charge creuse à hautes performances, comportant un revêtement conique 7 d'angle fermé et un explosif 8 pouvant être hautement énergétique.
  • Cette tête militaire comporte également un écran protecteur 9 dont la fonction est de protéger la charge arrière lorsque la charge avant détone.
  • Un dispositif de sécurité et d'armement 10 est disposé à l'arrière de la charge 3 et transmet l'ordre d'initiation à la charge avant par l'intermédiaire d'un cordeau détonant 11 qui pourrait par exemple être remplacé par une ligne électrique reliée au dispositif d'amorçage 6.
  • La détection de la cible peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme de l'art tel qu'une fusée de proche proximité ou par contact.
  • De même le retard de fonctionnement entre les charges avant et arrière peut être réalisé par exemple à l'aide d'un enroulement de cordeau détonant, d'un dispositif électronique ou d'un composant pyrotechnique à retard. Dans ce cas particulier de réalisation on utilise un retard de 100 lis.
  • Un avantage particulier de cette invention réside dans son adaption à perforer les blindages actifs tout en offrant une tête militaire allégée, la protection inter-charges 9 pouvant être réduite compte tenu du retard d'initiation très court entre les deux charges.
  • D'autre part du fait de la non initiation de la protection active, l'efficacité de ce type de tête militaire n'est pas influencée par les caractéristiques du blindage actif notamment les vitesses de projection des plaques et leurs dimensions latérales.

Claims (10)

1. Tête militaire comprenant une charge formée avant (2) munie d'un revêtement métallique (5) de révolution et une charge formée (3) montées en tandem et fonctionnant en séquence, destinée à l'agression de cibles blindées et notamment actives, caractérisée en ce que la charge avant (2) engendre un noyau dont la vitesse d'impact sur la cible est comprise entre 1000 et 2500 m/s, en ce que le rapport de la hauteur de revêtement sur le calibre est compris entre 0,05 et 0,15, en ce que l'épaisseur moyenne de revêtement (5) se situe entre 1% et 2% du calibre de ladite charge avant (2), et en ce que le retard de fonctionnement entre les deux charges se situe entre 50 et 300 lis.
2. Tête militaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la charge avant (2) engendre un noyau dont la vitesse est d'environ 2000 m/s et en ce que le retard de fonctionnement entre les deux charges est de l'ordre de 100 µs.
3. Tête militaire selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la charge avant (2) comporte un revêtement métallique conique (5) d'angle au sommet compris entre 140 et 170 degrés.
4. Tête militaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la charge avant comporte un revêtement métallique conique (5) d'angle au sommet sensiblement égal à 150 degrés et dont l'épaisseur moyenne est de l'ordre de 1,6% du calibre de ladite charge avant (2).
5. Tête militaire selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le revêtement (5) est du type shérique ou ellipsoïdal.
6. Tête militaire selon l'une des revendications 1, 2 ou 5, caractérisée en ce que la charge avant (2) comporte un revêtement métallique sphérique (5), dont le rapport de la hauteur sur le calibre est de 0,1 et dont l'épaisseur moyenne est de l'ordre de 1,8% du calibre de ladite charge avant (2).
7. Tête militaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le revêtement (5) de la charge avant (2) est constitué par un alliage métallique de faible masse volumique, tel qu'un alliage d'aluminium.
8. Tête militaire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le chargement explosif (4) de la charge avant (2) est constitué par un explosif à vitesse de détonation inférieure à 8000 m/s.
9. Tête militaire selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le chargement explosif (4) de la charge avant (2) est choisi dans le groupe constitué par le trinitrotoluène, le baratol, ou un explosif composite.
10. Tête militaire selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le retard de fonctionnement entre la charge avant (2) et la charge arrière (3) est d'environ 100 µs.
EP85402097A 1984-09-05 1985-10-31 Tête militaire à charges formées montées en tandem Expired EP0221218B1 (fr)

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FR8413633A FR2569834B1 (fr) 1984-09-05 1984-09-05 Tete militaire a charges formees montees en tandem

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EP0221218A1 EP0221218A1 (fr) 1987-05-13
EP0221218B1 true EP0221218B1 (fr) 1989-06-28

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