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EP2461129A1 - Dispositif de durcissement d'une liaison mecanique de propulseur pour munition de mortier et munition comportant une telle liaison - Google Patents

Dispositif de durcissement d'une liaison mecanique de propulseur pour munition de mortier et munition comportant une telle liaison Download PDF

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Publication number
EP2461129A1
EP2461129A1 EP11191656A EP11191656A EP2461129A1 EP 2461129 A1 EP2461129 A1 EP 2461129A1 EP 11191656 A EP11191656 A EP 11191656A EP 11191656 A EP11191656 A EP 11191656A EP 2461129 A1 EP2461129 A1 EP 2461129A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ammunition
thruster
rear body
envelope
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11191656A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrick Cohe
Bertrand Dubois
Fabien Moreau
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.)
TDA Armements SAS
Original Assignee
TDA Armements SAS
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
Application filed by TDA Armements SAS filed Critical TDA Armements SAS
Publication of EP2461129A1 publication Critical patent/EP2461129A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/067—Mounting or locking missiles in cartridge cases
    • F42B5/073—Mounting or locking missiles in cartridge cases using an auxiliary locking element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B39/00—Packaging or storage of ammunition or explosive charges; Safety features thereof; Cartridge belts or bags
    • F42B39/20—Packages or ammunition having valves for pressure-equalising; Packages or ammunition having plugs for pressure release, e.g. meltable ; Blow-out panels; Venting arrangements

Definitions

  • the invention relates to propelled type ammunition and in particular a device for self-hardening of a mechanical connection between the ammunition and its propellant.
  • Propelled artillery ammunition is, for example, missiles, rockets, or guided and / or long-range powered munitions.
  • the propellant of the ammunition includes a pyrotechnic propulsion charge that will be active during the use of the ammunition.
  • powered ammunition must meet invulnerability requirements. For this purpose, they must be designed and constructed in such a way as to withstand, or at least minimize, the pyrotechnic reactions due to aggression external to the munition and the thruster such as, the heat caused by a fire, a fuel fire, a fire, slow heating by external or climatic causes, the impact of a bullet, the impact of heavy or light shrapnel from other ammunition, the effect of a hollow charge, a fall of the ammunition from a height of 12 meters; to withstand other constraints or effects that can activate the pyrotechnic loading of the thruster; to ensure no detonation by influence.
  • the invulnerability of the ammunition must be, moreover, maintained throughout the life of the ammunition that is to say from storage until firing of the ammunition.
  • the choice of the propellant pyrotechnic loading compositions in particular in the sensitivity to initiation, the choice of materials, the mechanical characteristics and the geometry such as the thickness of the propellant envelope containing the propellant charge contribute to a great extent to obtaining the invulnerability requirements.
  • the ammunition In propellant ammunition of the state of the art the ammunition is firmly connected to the thruster by rigid links so as to ensure normal operation of the ammunition during firing.
  • the thrusters of these types of ammunition of the state of the art include deconfinement safeties, for example, thinning in certain areas of the thruster wall to release accidental combustion gases from the engine. pyrotechnic loading.
  • the pressure necessary to break the thruster wall for deconfinement must be very important so as not to impair its ability to propel in normal operation, which represents a danger to personnel when handling or storing the propelled munition.
  • the invulnerability of this type of ammunition of the state of the art is not always assured in time.
  • the first mechanical link is in the activated state, the entire pins making the propulsion unit of the munition integral in rotation and in translation.
  • the rear ammunition body comprises on either side of the longitudinal axis ZZ 'two notches and the casing of the propeller two pins, a pin being inserted into a respective notch on either side of said longitudinal axis ZZ 'to make integral in rotation, along the axis ZZ', the ammunition and the thruster.
  • the envelope is delimited, on the side of the munition, by an envelope edge in a plane perpendicular to the longitudinal axis ZZ '.
  • the ammunition body of circular cylindrical shape having the same external diameter D2 as that of the thruster casing, is extended inside said casing by the ammunition rear body in the form of a section cylinder.
  • circular of diameter D1 forming a crown-shaped shoulder in a plane perpendicular to the longitudinal axis ZZ ', the rear ammunition body terminating in the envelope by an end surface in another plane perpendicular to the longitudinal axis ZZ' .
  • the envelope contains a pyrotechnic chamber containing a pyrotechnic propulsion charge, the pyrotechnic chamber having thermal protection walls of the pyrotechnic charge, a tube-shaped thermal protection wall, in contact with the inner surface of the pyrotechnic charge. 'envelope, closed on the side of the munition, by another thermal protection wall perpendicular to the longitudinal axis ZZ'.
  • the envelope of the thruster comprises, on the side of the other thermal protection wall of the pyrotechnic chamber, a circular cylindrical movable bottom of the same diameter D1 as the inner surface of the envelope, of axis of revolution. coincident with the longitudinal axis ZZ 'having two faces in planes perpendicular to the axis ZZ', a face in contact with a heat shield wall and another face on the rear body side of the munition having a circular recess for holding in the longitudinal axis ZZ 'of a helically shaped spring, the spring being inserted between said movable bottom and the ammunition rear body end surface to ensure a distance L1 forming a clearance J1 between the other side of the bottom mobile and ammunition rear body.
  • the thruster shell has holes near the shell edge in a plane perpendicular to the axis ZZ ', the rear ammunition body having other respective holes in the same plane perpendicular to the ZZ 'axis vis-a-vis the holes of the thruster casing for the insertion of force pins, the positions of the holes near the edge of the envelope and those of the other holes in the rear body of ammunition being such when the pins are inserted into the respective holes of the shell and the ammunition rear body, the shoulder the ammunition body and the envelope edge are separated by a distance L2 to form a game J2.
  • the clearance J2 is smaller than the clearance J1 so that after shearing the pins during firing, the envelope edge and the shoulder coming into contact, there is still a space between the end surface. ammunition rear body and the other side of the movable bottom.
  • the shear strength of the second mechanical bond is greater than the shear strength of the first mechanical bond.
  • shear pins and the snap ring are secured to the munition by means of a thruster bottom, itself secured to the thruster.
  • the thruster bottom is in the form of a ring closed by a bottom wall in a plane perpendicular to the longitudinal axis ZZ ', the circular cylindrical outer surface of the bottom comprises the shoulder, the holes for the pins, the groove having the snap ring and the groove having the body seal, the side of the bottom wall of the thruster side having the same function as the end surface.
  • a circular cylindrical inner portion of the thruster bottom has a thread for fixing by screwing the ammunition rear body which also comprises a thread screwing on the thread of the thruster bottom.
  • the propelled munition is equipped during its storage phase, transport and maintenance, a locking belt in the activated state of the first mechanical link.
  • the blocking belt in the form of a tube of outside diameter D5 greater than the diameter D2 of the surface external of the thruster, partially surrounding the ammunition body and the envelope, has an inner ring-shaped portion inserted between the envelope and the ammunition body to prohibit their approximation.
  • a main purpose of the propelled munition according to the invention is to obtain a deconfinement of the propellant of the ammunition with a low pressure of the gases due to an accidental combustion of the pyrotechnic charge of the propellant.
  • Another object of the invention is to obtain a reliable deconfinement over time of an ammunition propellant.
  • Another object of the invention is to provide a hardenable mechanical connection between the thruster and the ammunition, automatically, by the thrust generated on the ammunition during firing.
  • the figure 1a is a partial view in axial section of a mortar projectile, according to the invention, comprising a self-hardenable mechanical connection.
  • the figure 1b a detailed view of the figure 1 at.
  • the mortar projectile comprises, along a longitudinal axis ZZ ', a munition 10 having an ammunition body 12, a thruster 20 of said ammunition 10, a first and a second mechanical link 24 between the ammunition and the thruster.
  • a munition 10 having an ammunition body 12, a thruster 20 of said ammunition 10, a first and a second mechanical link 24 between the ammunition and the thruster.
  • Each may take an activated state rendering the ammunition thruster 20 or a deactivated state integral, releasing the thruster 20 from the ammunition 10.
  • the figure 1b shows the zone of the mortar projectile comprising the mechanical links, the first mechanical link essentially comprises shear pins.
  • the second mechanical connection is a self-curing device, described below, of the mechanical connection between the munition 10 and the propellant 20.
  • the thruster comprises a tube-shaped envelope 30 of circular section having an internal surface 31 of internal diameter D1 and an external surface of external diameter D2.
  • the envelope 30 is delimited, on the side of the munition, by an envelope edge 32 in a plane perpendicular to the longitudinal axis ZZ '.
  • the casing 30 encloses a pyrotechnic chamber 33 containing a pyrotechnic propellant charge 34.
  • the pyrotechnic chamber 33 comprises thermal protection walls of the pyrotechnic charge, a heat-shielding wall 40 in the form of a tube, contact with the inner surface 31 of the casing 30, closed on the side of the munition, by another thermal protection wall 44 perpendicular to the longitudinal axis ZZ '.
  • the munition body 12, of circular cylindrical shape having the same external diameter D2 of the casing 30 of the propellant, is extended inside said casing 30 by a rear body 50 of cylindrical ammunition of circular section similarly diameter D1 than that of the inner surface of the casing 30 forming a shoulder 51 in the shape of a ring in a plane perpendicular to the longitudinal axis ZZ '.
  • the ammunition rear body 50 terminates in the envelope 30 by an end surface 54 in another plane perpendicular to the longitudinal axis ZZ '.
  • the rear body 50 of the ammunition can slide inside the casing 30 along the longitudinal axis ZZ 'and has on its surface a ring groove 56 for the insertion of a snap ring 58.
  • the pyrotechnic chamber 33 comprises, on the side of the other thermal protection wall 44, a circular cylindrical movable base 60 of the same diameter D1 as the inner surface of the envelope, of axis of revolution coinciding with the longitudinal axis ZZ ' having two faces in planes perpendicular to the axis ZZ, one face 61 in contact with the thermal protection wall 44 and another face 62 on the side of the body of the munition having a circular recess 63 for holding in the longitudinal axis ZZ a spring 64 of helical shape.
  • the spring 64 is inserted between said movable base 60 and the ammunition rear body end surface 54 to provide a distance L1 forming a clearance J1 between the other face 62 of the movable base 60 and the rear body 50 of the munition.
  • the mortar projectile further comprises the first mechanical link having a series of shear pins 70 inserted into the shell and the munition body regularly distributed about the longitudinal axis ZZ 'in a plane Pg perpendicular to the longitudinal axis ZZ 'making the ammunition and the thruster integral during a storage or manipulation phase before firing.
  • the activated state of this first mechanical connection corresponds to whole pins 70 not broken by shear forces, the deactivated state corresponds to the shearing of the pins.
  • the figure 2a shows an external view of the connection area between the ammunition and the propellant of the mortar projectile of the figure 1a .
  • the figure 2b a perspective view of the connection area of the figure 2b .
  • the projectile is subjected to rotational forces during its ejection of the barrel, in which case the ammunition 10 and the thruster 20 must remain rotationally fixed around the barrel.
  • 'longitudinal axis ZZ' when the shear pins are cut, or in the deactivated state, when fired.
  • the rear body 50 of ammunition comprises on either side of the longitudinal axis ZZ 'two notches 72, 74 and the envelope 30 of the propeller two pins 76, 78, a pin being inserted into a respective notch on both sides of the longitudinal axis ZZ '.
  • the envelope 30 of the thruster comprises holes 80 near its edge 32 in a plane perpendicular to the axis ZZ '.
  • the rear body 50 of ammunition other holes 82 respectively, in the same plane Pg perpendicular to the axis ZZ ', vis-à-vis the holes 80 of the envelope 30 of the thruster for the insertion of force pins 70 in the envelope 30 and in the rear body 50 of ammunition.
  • the position, along the longitudinal axis ZZ ', of the holes 80 near the edge 32 of the envelope 30 and the position of the other holes 82 in the rear body 50 of the ammunition are such that, when the pins 70 are inserted into the holes 80 of the envelope 30 and in the holes 82 of the ammunition rear body 50, the shoulder 51 of the ammunition body and the envelope edge 32 are separated by a distance L2 to form a game J2 (see FIG. Figure 1 (b) whose function is explained later.
  • the clearance J2 must be smaller than the clearance J1 so that after the shearing of the pins 70 during the firing phase, the envelope edge 32 and the shoulder 51 coming into contact there still remains a space (or one clearance) between the end surface 54 of the ammunition rear body 50 and the other face 62 of the movable floor.
  • the snap ring 58 in the form of a split ring, of axis of revolution coinciding with the longitudinal axis ZZ ', of width E, inserted in the groove of the ring 56 of the surface the rear body 50 of ammunition, is maintained in force to the diameter D1 of the envelope, by said envelope 30 covering it.
  • the uncompressed snap ring 58 before its assembly between the casing 30 and the rear body 50 of the munition has a diameter D3 greater than the internal diameter D1 of the casing 30, or even greater than the diameter D4.
  • the snap ring 58 is, for example, in the form of an elastic ring of diameter D3 having edges separated by a distance sufficient so that, when the snap ring is compressed radially, it can take the diameter D1 of the inner surface 31 of the casing 30 of the propellant.
  • the envelope 30 comprises, on its inner surface 31, a groove 90 having a diameter D4 greater than the diameter D1 of the inner surface 31 of the envelope 30, of width equal to the width E of the snap ring 58 to at least partially contain the snap ring 58 expanding by its elasticity to the diameter D4, when the snap ring 58 is released in said other snap ring groove 90.
  • the ring groove 56, the snap ring 58 and the other ring groove 90 form the second mechanical connection forming the self-hardening device of the mechanical connection between the ammunition and the thruster.
  • This second mechanical connection is in the deactivated state when the snap ring, during the storage phase of the munition, is compressed to the diameter D1 between the inner surface of the envelope and the rear ammunition body and in the state activated during the expansion of the retaining ring (58) in the other ring groove (90) facing the ring groove (56) during a sliding of the envelope (30) on the rear body (50) of ammunition.
  • This second mechanical link will only be activated when firing the ammunition.
  • the distance between the edges of the same side of one 56 and the other 90 locking rod grooves is equal to the clearance J2 between the casing edge 32 and the shoulder 51 of the ammunition body 12 of so that, during the hardening of the propellant / ammunition mechanical connection, the snap ring 58 comes opposite the other ring groove 90 and expand into this other ring groove 90.
  • the rear body 50 has a body groove 94 containing a body seal 96 for sealing between the rear ammunition body 50 and the surrounding environment.
  • the movable bottom 60 has a bottom groove 98 having a bottom seal 100 to seal the pyrotechnic chamber.
  • the figure 1c represents a detailed view of an alternative embodiment of the mortar projectile according to the invention.
  • This variant embodiment of the figure 1 c avoids damaging the body seal 96 when mounting the rear body 50 in the casing 30 of the propellant. Indeed, when the rear body 50 is outside the casing 30, the uncompressed body seal 96 expands and its diameter becomes larger than the diameter D1 of the inner surface 31 of the casing 30.
  • the inner surface 31 of the envelope of diameter D1 extends towards the edge of envelope 32 by another surface 310 of diameter D30 greater than the diameter D1, the rear body 50 having, on the side of the end surface 54, a circular surface of the same diameter D1 extending towards the shoulder 51 by another surface of greater diameter equal to the diameter D30.
  • the diameter D30 should be at least, if not larger, than the outside diameter of the uncompressed body seal 96.
  • the deterioration of the body seal 96 can be avoided by producing, on the surface side 31, chamfers, on the envelope edge 32, on the edge of the hole 80 of the pin 70 and on the edges of the the other groove 90.
  • the figures 1a , 1b , 2a and 2b show the mortar projectile during the storage or handling phase by personnel before firing without aggression of the pyrotechnic charge that could activate it.
  • FIGS. 3a and 3b show two respective stages of operation of the mortar projectile of the figure 1a during a pressure increase in the thruster before firing.
  • the pressure generated in the pyrotechnic chamber 33 tends to move the movable base 60 towards the surface 54 of the rear body 50 of ammunition by compressing the spring 64.
  • the sealing of the pyrotechnic chamber 33 is still ensured by the seal bottom 100 mounted on the periphery of the movable bottom 60.
  • the movable bottom 60 abuts against the rear surface 54 of the rear body 50 of ammunition thus canceling the game J1.
  • An additional increase of the pressure in the pyrotechnic chamber results in the application of the forces F by the movable member 60 on the rear body 50 of ammunition and by stressing the shear pins 70.
  • the shear pins 70 are calibrated to withstand low forces Fg compared to the pressure that may occur in the pyrotechnic chamber. These forces Fg exceeded, the pins 70 break authorizing the release of the envelope 30 of the thruster which moves away from the ammunition. The first mechanical link is then in the deactivated state.
  • the remoteness of the casing of the munition body releases into the environment the pyrotechnic charge 34 with its thermal protection walls 40, 44 and the hot gases Gc produced by the pyrotechnic combustion.
  • the figure 4a represents the mortar projectile of the figure 1 has in a shooting phase.
  • the figure 4b shows an external view of the connection area between the ammunition and the propellant of the mortar projectile of the figure 4a .
  • the mortar projectile is equipped at the end of the thruster with a propulsive tail (not shown in the figures) ensuring the ejection of the mortar projectile from the mortar tube.
  • This ejection phase of the mortar is called internal ballistic phase.
  • the thrust of ejection by the propulsive tail generates a force which, because of the inertia of the ammunition, pushes the thruster 20 against the body 12 of ammunition.
  • Instantly all the pins 70 are sheared passing the first mechanical link from the activated state to the deactivated state.
  • the edge 32 of the envelope 30 of the thruster abuts with the shoulder 51 of the ammunition body thus canceling the clearance J2.
  • the clearance J1 between the end surface 54 of the rear body 50 of the ammunition and the other side 62 of the moving bottom is reduced but still existing, this game J1 being as previously described superior to the game J2 (see FIG. figure 4a ).
  • the other groove 90 on the inner surface 31 of the casing 30 is now opposite the groove 56 on the surface of the rear body 50 of ammunition which allows the ring 58 , which was mounted under stress in the groove of ring 56, to expand in the other ring groove 90 to make again, integral in translation the thruster 20 and the ammunition body 12 more rigidly than that made by the pins 70.
  • the second mechanical link goes from the deactivated state to the activated state.
  • the two pins 76, 78 remain nested and fit without play in the notches 72, 74 respectively still immobilizing in rotation, despite the shearing of the pins 70, the envelope 30 of the thruster with the ammunition body 12 (see figure 4b ).
  • the figure 5a represents the mortar projectile of the figure 1 has in a phase of firing of its thruster.
  • the figure 5b a detailed view of the figure 5a .
  • the fired thruster 20 generates a pressure in the pyrotechnic chamber 33 which tends to compress the spring 64 and move the movable bottom 60 towards the end surface 54 of the rear body 50 of the munition.
  • the sealing of the movable bottom 60 in displacement in the casing 30 of the propellant is provided by the bottom seal 100.
  • the snap ring 58 is in turn subjected to shear stress between the casing 30 and the rear body 50 of ammunition. This snap ring 58 is sized to withstand this effort.
  • the operation of the thruster in this phase is called nominal.
  • the figure 6 shows an alternative embodiment of the hardenable mechanical connection according to the invention of the mortar projectile of the figure 1 at.
  • the shear pins 70 and the snap ring 58 are integral with the munition via a bottom 110 of propellant, itself secured to the propellant.
  • the thruster 20 comprises the thruster bottom 110 of ring-shaped circular cylindrical shape closed by a bottom wall 112 in a plane perpendicular to the axis ZZ '.
  • the circular cylindrical outer surface of the bottom 110 has the shoulder 51, the holes 82 for the pins 70, the groove 56 having the snap ring 58 and the groove 94 having the seal 96.
  • the face of the bottom wall 112 on the thruster side having the same role as the end surface 54 of the previous embodiment.
  • a circular cylindrical internal portion 120 of the thruster bottom 110 comprises a thread 121 for screw fastening the rear body 50 of the munition which also comprises a thread 122 which is screwed onto the thread 121 of the thruster bottom 110.
  • the ammunition is secured to the thruster by the threads 121, 122, the self-hardening device of the ammunition / propellant mechanical link being completely integrated with the thruster.
  • the propeller in this variant of the figure 6 is always equipped with the deconfinement function whether or not it is linked to the ammunition body 12.
  • the mortar projectile can be equipped during its phase of storage, transport and maintenance, a belt 130 for blocking the breaking of the first mechanical link.
  • the figure 7 represents a partial view in axial section of the mortar projectile of the figure 1a having a mechanical connection breaking blocking belt.
  • the belt 130 in the form of a tube of outside diameter D5 greater than the diameter D2 of the external surface of the thruster and the ammunition, partially surrounding the ammunition body 12 and the envelope 30, comprises an inner portion 140 in the form of ring inserted in the game J2 so as to prohibit the approach of the edge of the envelope 32 of the shoulder 51 thus effectively protecting the shear pins 70 during a possible fall of the mortar projectile while retaining the possibility of deconfinement of the thruster 20 in case of fire type aggression.
  • the mortar munition is intended to be introduced into a launch tube having an internal diameter equal (or slightly larger) to the diameter D2 of the munition equipped with its propellant.
  • the mortar ammunition can not be introduced into the launch tube until the belt 130 is removed, because of the diameter of the belt D5 larger than the internal diameter D2 of the launch tube. This is an additional security that prevents the launching of the ammunition without having first removed the belt 130 for blocking the rupture of the first mechanical link.
  • the pins 76, 78 and the notches 72, 74 may be made differently such as a pin or a key in a groove, a splined shaft in a splined hub, or other means making the propellant ammunition rotational but in rotation. allowing translation along the longitudinal axis ZZ '.
  • the shear strength of the second self-hardening mechanical connection formed by the snap ring 58 when inserted into the other groove 90 is much greater than that of the first mechanical connection made by the shear pins 70, thus the deconfinement of the thruster 20 is carried out with a low gas pressure in the pyrotechnic chamber much lower than that required in the deconfining devices of the state of the art propellants .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

L'invention concerne une munition propulsée destiné à être tirée contre une cible, comportant, une munition (10) ayant un corps arrière (50) de munition de forme cylindrique circulaire de diamètre D1, selon un axe longitudinal ZZ', un propulseur (20) de la munition (10) ayant une enveloppe (30) en forme de tube de section circulaire, d'axe de révolution confondu avec l'axe longitudinal ZZ', l'enveloppe (30) ayant une surface interne (31) de même diamètre D1 que le corps arrière (50) de munition (12), pouvant glisser sur ledit corps arrière (50) de munition, l'enveloppe (30) contenant une chambre pyrotechnique (33) de propulsion destinée à être activée lors du tir, La munition comporte une première liaison mécanique entre le propulseur et la munition par plusieurs goupilles (70) de cisaillement, réparties régulièrement au tour de l'axe longitudinal ZZ', une deuxième liaison mécanique, dite liaison mécanique durcie, ayant, une rainure de jonc (56) autour du corps arrière (50) de munition dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ', une autre rainure de jonc (90) sur la surface interne (31) de l'enveloppe (30) de propulseur, un jonc d'arrêt (58) inséré dans la rainure de jonc (56), le jonc d'arrêt (58) étant configuré pour s'expanser dans l'autre rainure de jonc (90) du diamètre D1 à un diamètre D4 supérieur au diamètre D1 pour rendre solidaire le propulseur de la munition.

Description

  • L'invention concerne les munitions de type propulsé et notamment un dispositif d'auto-durcissement d'une liaison mécanique entre la munition et son propulseur.
  • Les munitions d'artillerie propulsées sont, par exemple, les missiles, les roquettes, ou les munitions propulsées guidées et/ou à longue portée. Le propulseur de la munition comporte un chargement pyrotechnique de propulsion qui sera actif lors de l'utilisation de la munition.
  • Ces types de munitions propulsées doivent répondre à des exigences d'invulnérabilité. A cet effet, elles doivent être conçues et réalisées de façon à résister, ou au moins à minimiser, les réactions pyrotechniques dues aux agressions extérieures à la munition et au propulseur telles que, la chaleur provoquée par un incendie, un feu de fuel, un échauffement lent par des causes extérieures ou climatiques, l'impact d'une balle, les impacts d'éclats lourds ou légers d'autres munitions, l'effet d'une charge creuse, une chute de la munition d'une hauteur de 12 mètres ; à résister à d'autres contraintes ou effets pouvant activer le chargement pyrotechnique du propulseur ; à assurer une non détonation par influence. L'invulnérabilité de la munition doit être, en outre, maintenue durant toute la vie de la munition c'est-à-dire du stockage jusqu'au tir de la munition.
  • Le choix des compositions du chargement pyrotechnique du propulseur, notamment dans la sensibilité à l'initiation, le choix des matériaux, les caractéristiques mécaniques et la géométrie telle que l'épaisseur de l'enveloppe du propulseur contenant le chargement propulsif contribuent en grande partie à l'obtention des exigences d'invulnérabilité.
  • Dans les munitions propulsées de l'état de l'art la munition est solidement liée au propulseur par des liaisons rigides de façon à assurer un fonctionnement normal de la munition lors du tir. Les propulseurs de ces types de munitions de l'état de l'art comportent des sécurités de déconfinement, par exemple, des amincissements dans certaines zones de la paroi du propulseur pour dégager les gaz de combustion accidentelle du chargement pyrotechnique. La pression nécessaire pour rompre la paroi du propulseur pour un déconfinement doit être très importante pour ne pas nuire à sa capacité de propulsion en fonctionnement normal, ce qui représente un danger pour le personnel lors de la manipulation ou le stockage de la munition propulsée. D'autre part, l'invulnérabilité de ce type de munition de l'état de l'art n'est pas toujours assurée dans le temps.
  • Pour pallier les inconvénients des munitions de l'état de l'art, l'invention propose une munition propulsée destinée à être tirée contre une cible, comportant, une munition ayant un corps de munition se prolongeant par un corps arrière de munition de forme cylindrique circulaire de diamètre D1, selon un axe longitudinal ZZ', un propulseur de la munition ayant une enveloppe en forme de tube de section circulaire de diamètre D2, d'axe de révolution confondu avec l'axe longitudinal ZZ', l'enveloppe, ayant une surface interne de même diamètre D1 que le corps arrière de munition, pouvant glisser sur ledit corps arrière de munition selon ledit axe longitudinal ZZ', l'enveloppe contenant une chambre pyrotechnique de propulsion destinée à être activée lors du tir, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux liaisons mécaniques chacune pouvant prendre un état activé rendant solidaire le propulseur de la munition ou un état désactivé, libérant le propulseur de la munition,
    • la première liaison mécanique comportant plusieurs goupilles de cisaillement, réparties régulièrement au tour de l'axe longitudinal ZZ,' insérées dans l'enveloppe du propulseur et dans le corps arrière de munition, ladite première liaison mécanique passant d'un état activé à un état désactivé par la rupture des goupilles de cisaillement,
    • la deuxième liaison mécanique ayant, une rainure de jonc autour du corps arrière de munition dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ', une autre rainure de jonc sur la surface interne de l'enveloppe de propulseur, un jonc d'arrêt inséré dans la rainure de jonc, le jonc d'arrêt étant configuré pour s'expanser dans l'autre rainure de jonc du diamètre D1 à un diamètre D4 supérieur au diamètre D1 et mettre ladite deuxième liaison mécanique dans l'état activé.
  • Dans une configuration de la munition propulsée, lors d'une phase de stockage, la première liaison mécanique est dans l'état activé, les goupilles entières rendant solidaires en rotation et en translation le propulseur de la munition.
  • Dans une autre configuration, lors d'une phase de tir de la munition, un glissement de l'enveloppe sur le corps arrière de munition se rapprochant dudit corps de munition met, la première liaison mécanique dans l'état désactivé par la rupture des goupilles de cisaillement, la deuxième liaison mécanique dans l'état activé par l'expansion du jonc d'arrêt dans l'autre rainure de jonc venant face à la rainure de jonc lors dudit glissement de l'enveloppe sur le corps arrière de munition.
  • Dans une autre configuration, lors d'une phase de déconfinement du propulseur, un glissement de l'enveloppe sur le corps arrière de munition s'éloignant du corps de munition par une montée de pression par des gaz de combustion dans la chambre pyrotechnique met dans l'état désactivé la première liaison mécanique par la rupture des goupilles de cisaillement et la chambre pyrotechnique en contact avec le milieu ambiant pour libérer les gaz de combustion.
  • Dans une réalisation, le corps arrière de munition comporte de part et d'autre de l'axe longitudinal ZZ' deux encoches et l'enveloppe du propulseur deux tenons, un tenon étant inséré dans une encoche respective de part et d'autre dudit l'axe longitudinal ZZ' pour rendre solidaires en rotation, selon l'axe ZZ', la munition et le propulseur.
  • Dans une réalisation de la munition propulsée, l'enveloppe est délimitée, du côté de la munition, par un bord d'enveloppe dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'.
  • Dans une autre réalisation, le corps de munition, de forme cylindrique circulaire ayant le même diamètre extérieur D2 que celui de l'enveloppe du propulseur, se prolonge à l'intérieur de ladite enveloppe par le corps arrière de munition en forme de cylindre de section circulaire de diamètre D1 formant un épaulement en forme de couronne dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ', le corps arrière de munition se terminant dans l'enveloppe par une surface d'extrémité dans un autre plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'.
  • Dans une autre réalisation, l'enveloppe renferme une chambre pyrotechnique contenant un chargement pyrotechnique de propulsion, la chambre pyrotechnique comportant des parois de protection thermique du chargement pyrotechnique, une paroi de protection thermique en forme de tube, en contact avec la surface interne de l'enveloppe, fermée, du côté de la munition, par une autre paroi de protection thermique perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'.
  • Dans une autre réalisation, l'enveloppe du propulseur comporte, du côte de l'autre paroi de protection thermique de la chambre pyrotechnique, un fond mobile cylindrique circulaire de même diamètre D1 que la surface interne de l'enveloppe, d'axe de révolution confondu avec l'axe longitudinal ZZ' ayant deux faces dans des plans perpendiculaires à l'axe ZZ', une face en contact avec paroi de protection thermique et une autre face du côté du corps arrière de la munition ayant un évidement circulaire pour le maintien dans l'axe longitudinal ZZ' d'un ressort de forme hélicoïdale, le ressort étant inséré entre ledit fond mobile et la surface d'extrémité de corps arrière de munition pour assurer une distance L1 formant un jeu J1 entre l'autre face du fond mobile et le corps arrière de munition.
  • Dans une autre réalisation, l'enveloppe du propulseur comporte des trous à proximité du bord d'enveloppe dans un plan perpendiculaire à l'axe ZZ', le corps arrière de munition ayant d'autres trous respectifs dans le même plan perpendiculaire à l'axe ZZ' en vis-à-vis des trous de l'enveloppe du propulseur pour l'insertion en force des goupilles, les positions des trous à proximité du bord d'enveloppe et celles des autres trous dans le corps arrière de munition étant telles que lorsque les goupilles sont insérées dans les trous respectifs de l'enveloppe et du corps arrière de munition, l'épaulement du corps de munition et le bord d'enveloppe sont séparés d'une distance L2 pour former un jeu J2.
  • Dans une autre réalisation, le jeu J2 est inférieur au jeu J1 de façon qu'après le cisaillement des goupilles lors du tir, le bord d'enveloppe et l'épaulement entrant en contact, il reste encore un espace entre la surface d'extrémité de corps arrière de munition et l'autre face du fond mobile.
  • Dans une autre réalisation, la résistance au cisaillement de la deuxième liaison mécanique est plus grande que la résistance au cisaillement de la première liaison mécanique.
  • Dans une autre réalisation, les goupilles de cisaillement et le jonc d'arrêt sont solidaires de la munition par l'intermédiaire d'un fond de propulseur, solidaire lui-même du propulseur.
  • Dans une autre réalisation, le fond de propulseur est en forme de bague fermée par une paroi de fond dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ', la surface extérieure cylindrique circulaire du fond comporte l'épaulement, les trous pour les goupilles, la rainure comportant le jonc d'arrêt et la rainure comportant le joint d'étanchéité de corps, la face de la paroi de fond du côté du propulseur ayant le même rôle que la surface d'extrémité.
  • Dans une autre réalisation, une partie interne cylindrique circulaire du fond de propulseur comporte un filetage pour la fixation par vissage du corps arrière de munition qui comporte aussi un filetage se vissant sur le filetage du fond de propulseur.
  • Dans une autre réalisation, la munition propulsée est équipée durant sa phase de stockage, de transport et de maintenance, d'une ceinture de blocage dans l'état activé de la première liaison mécanique.
  • Dans une autre réalisation, la ceinture de blocage, en forme de tube de diamètre extérieur D5 plus grand que le diamètre D2 de la surface externe du propulseur, entourant partiellement le corps de munition et l'enveloppe, comporte une partie intérieure en forme de bague insérée entre l'enveloppe et le corps de munition pour interdire leur rapprochement.
  • Un but principal de la munition propulsée selon l'invention est d'obtenir un déconfinement du propulseur de la munition avec une faible pression des gaz due à une combustion accidentelle du chargement pyrotechnique du propulseur.
  • Un autre but de l'invention est d'obtenir un déconfinement fiable dans le temps d'un propulseur de munition.
  • Un autre but de l'invention est de réaliser une liaison mécanique durcissable entre le propulseur et la munition, de façon automatique, par la poussée générée sur la munition lors du tir.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples de réalisation de munitions de type propulsées selon l'invention en référence aux dessins indexés dans lesquels :
    • la figure 1a représente une vue partielle en coupe axiale d'un projectile de mortier selon l'invention comportant une liaison mécanique auto-durcissable ;
    • la figure 1 b une vue de détail de la figure 1 a ;
    • la figure 1c représente une vue de détail d'une variante de réalisation du projectile de mortier selon l'invention ;
    • la figure 2a montre une vue externe de la zone de raccordement entre la munition et le propulseur du projectile de mortier de la figure 1 a ;
    • la figure 2b une vue en perspective de la zone de raccordement de la figure 2a ;
    • les figures 3a et 3b montrent deux étapes respectives du fonctionnement du projectile de mortier de la figure 1a lors d'une montée de pression dans le propulseur avant son tir ;
    • la figure 4a représente le projectile de mortier de la figure 1a dans une phase de tir ;
    • la figure 4b montre une vue externe de la zone de raccordement entre la munition et le propulseur du projectile de mortier la figure 4a ;
    • la figure 5a représente le projectile de mortier de la figure 1a dans une phase de mise à feu de son propulseur ;
    • la figure 5b une vue de détail de la figure 5a ;
    • la figure 6 montre une variante de réalisation de la liaison mécanique durcissable selon l'invention du projectile de mortier de la figure 1a ;
    • la figure 7 représente une vue partielle en coupe axiale du projectile de mortier de la figure 1a comportant une ceinture de blocage de rupture de liaison mécanique.
  • La figure 1a représente une vue partielle en coupe axiale d'un projectile de mortier, selon l'invention, comportant une liaison mécanique auto-durcissable.
  • La figure 1 b une vue de détail de la figure 1 a.
  • Le projectile de mortier comporte, selon un axe longitudinal ZZ', une munition 10 ayant un corps de munition 12, un propulseur 20 de la dite munition 10, une première et une deuxième liaisons mécaniques 24 entre la munition et le propulseur. Chacune peut prendre un état activé rendant solidaire le propulseur 20 de la munition 10 ou un état désactivé, libérant le propulseur 20 de la munition 10.
  • La figure 1 b montre la zone du projectile de mortier comportant les liaisons mécaniques, la première liaison mécanique comporte essentiellement des goupilles de cisaillement. La deuxième liaison mécanique, selon une principale caractéristique de l'invention, est un dispositif d'auto-durcissement, décrit plus loin, de la liaison mécanique entre la munition 10 et le propulseur 20.
  • Le propulseur comporte une enveloppe 30 en forme de tube de section circulaire ayant une surface interne 31 de diamètre interne D1 et une surface externe de diamètre externe D2. L'enveloppe 30 est délimitée, du côté de la munition, par un bord d'enveloppe 32 dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'.
  • L'enveloppe 30 renferme une chambre pyrotechnique 33 contenant un chargement pyrotechnique de propulsion 34. La chambre pyrotechnique 33 comporte des parois de protection thermique de la charge pyrotechnique, une paroi de protection thermique 40 en forme de tube, en contact avec la surface interne 31 de l'enveloppe 30, fermée, du côté de la munition, par une autre paroi de protection thermique 44 perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'.
  • Le corps de munition 12, de forme cylindrique circulaire ayant le même diamètre extérieur D2 de l'enveloppe 30 du propulseur, se prolonge à l'intérieur de ladite enveloppe 30 par un corps arrière 50 de munition en forme de cylindre de section circulaire de même diamètre D1 que celui de la surface interne de l'enveloppe 30 formant un épaulement 51 en forme de couronne dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'. Le corps arrière de munition 50 se termine dans l'enveloppe 30 par une surface d'extrémité 54 dans un autre plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'. Le corps arrière 50 de munition peut coulisser à l'intérieur de l'enveloppe 30 selon l'axe longitudinal ZZ' et comporte sur sa surface une rainure de jonc 56 pour l'insertion d'un jonc d'arrêt 58.
  • La chambre pyrotechnique 33 comporte, du côte de l'autre paroi de protection thermique 44, un fond mobile 60 cylindrique circulaire de même diamètre D1 que la surface interne de l'enveloppe, d'axe de révolution confondu avec l'axe longitudinal ZZ' ayant deux faces dans des plans perpendiculaires à l'axe ZZ, une face 61 en contact avec paroi de protection thermique 44 et une autre face 62 du côté du corps de la munition ayant un évidemment circulaire 63 pour le maintien dans l'axe longitudinal ZZ' d'un ressort 64 de forme hélicoïdale. Le ressort 64 est inséré entre ledit fond mobile 60 et la surface d'extrémité 54 de corps arrière de munition 50 pour assurer une distance L1 formant un jeu J1 entre l'autre face 62 du fond mobile 60 et le corps arrière 50 de munition.
  • Le projectile de mortier comporte, en outre, la première liaison mécanique ayant une série de goupilles 70 de cisaillement insérées dans l'enveloppe et dans le corps de munition distribuées régulièrement autour de l'axe longitudinal ZZ' dans un plan Pg perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ' rendant solidaires la munition et le propulseur pendant une phase de stockage ou de manipulation avant le tir. L'état activé de cette première liaison mécanique correspond à des goupilles 70 entières non sectionnées par des forces de cisaillement, l'état désactivé correspond au cisaillement des goupilles.
  • La figure 2a montre une vue externe de la zone de raccordement entre la munition et le propulseur du projectile de mortier de la figure 1a. La figure 2b une vue en perspective de la zone de raccordement de la figure 2b.
  • Dans le cas d'utilisation d'un canon de mortier rayé, le projectile est soumis à des forces de rotation lors de son éjection du canon, dans ce cas, la munition 10 et le propulseur 20 doivent rester solidaires en rotation au tour de l'axe longitudinal ZZ' lorsque les goupilles de cisaillement se trouvent sectionnées, ou dans l'état désactivés, lors du tir. A cet effet, le corps arrière 50 de munition comporte de part et d'autre de l'axe longitudinal ZZ' deux encoches 72, 74 et l'enveloppe 30 du propulseur deux tenons 76, 78, un tenon étant inséré dans une encoche respective de part et d'autre de l'axe longitudinal ZZ'.
  • L'enveloppe 30 du propulseur comporte des trous 80 à proximité de son bord 32 dans un plan perpendiculaire à l'axe ZZ'. Le corps arrière 50 de munition d'autres trous 82 respectifs, dans un même plan Pg perpendiculaire à l'axe ZZ', en vis-à-vis des trous 80 de l'enveloppe 30 du propulseur pour l'insertion en force des goupilles 70 dans l'enveloppe 30 et dans le corps arrière 50 de munition.
  • La position, selon l'axe longitudinal ZZ', des trous 80 à proximité du bord 32 de l'enveloppe 30 et la position des autres trous 82 dans le corps arrière 50 de munition sont telles que, lorsque les goupilles 70 sont insérées dans les trous 80 de l'enveloppe 30 et dans les trous 82 du corps arrière 50 de munition, l'épaulement 51 du corps de munition et le bord d'enveloppe 32 sont séparés d'une distance L2 pour former un jeu J2 (voir figure 1 b) dont la fonction est expliquée par la suite.
  • Par construction, le jeu J2 doit être inférieur au jeu J1 de façon que après le cisaillement des goupilles 70 lors de la phase de tir, le bord d'enveloppe 32 et le l'épaulement 51 entrant en contact il reste encore un espace (ou un jeu) entre la surface d'extrémité 54 de corps arrière de munition 50 et l'autre face 62 du fond mobile.
  • Durant la phase de stockage de la munition, le jonc d'arrêt 58 sous forme de bague fendue, d'axe de révolution confondu avec l'axe longitudinal ZZ', de largeur E, inséré dans la rainure de jonc 56 de la surface du corps arrière 50 de munition, est maintenu en force au diamètre D1 de l'enveloppe, par ladite enveloppe 30 le recouvrant. Le jonc d'arrêt 58 non comprimé avant son montage entre l'enveloppe 30 et le corps arrière 50 de la munition présente un diamètre D3 plus grand que le diamètre D1 interne de l'enveloppe 30, voire supérieur au diamètre D4
  • Le jonc d'arrêt 58 est, par exemple, réalisé sous forme d'une bague élastique de diamètre D3 ayant des bords séparés d'une distance suffisante pour que, lorsque le jonc d'arrêt est comprimé radialement il puisse prendre le diamètre D1 de la surface interne 31 de l'enveloppe 30 du propulseur.
  • Afin d'effectuer la liaison durcie entre le propulseur et la munition lors de la phase de tir, l'enveloppe 30 comporte, sur sa surface interne 31, une rainure de jonc 90 de diamètre D4 supérieur au diamètre D1 de la surface interne 31 de l'enveloppe 30, de largeur égale à la largeur E du jonc d'arrêt 58 pour contenir au moins partiellement le jonc d'arrêt 58 s'expansant par son élasticité au diamètre D4, lorsque le jonc d'arrêt 58 est libéré dans ladite autre rainure de jonc d'arrêt 90.
  • La rainure de jonc 56, le jonc d'arrêt 58 et l'autre rainure de jonc 90 réalisent la deuxième liaison mécanique formant le dispositif d'auto-durcissement de la liaison mécanique entre la munition et le propulseur.
  • Cette deuxième liaison mécanique est dans l'état désactivé lorsque le jonc d'arrêt, lors de la phase de stockage de la munition, se trouve comprimé au diamètre D1 entre la surface interne de l'enveloppe et le corps arrière de munition et dans l'état activé lors de l'expansion du jonc d'arrêt (58) dans l'autre rainure de jonc (90) venant face à la rainure de jonc (56) lors d'un glissement de l'enveloppe (30) sur le corps arrière (50) de munition. Cette deuxième liaison mécanique ne sera activée que lors du tir de la munition.
  • La distance entre les bords d'un même côté de l'une 56 et de l'autre 90 rainures de jonc d'arrêt est égale au jeu J2 entre le bord d'enveloppe 32 et l'épaulement 51 du corps de munition 12 de façon que, lors du durcissement de la liaison mécanique propulseur/munition le jonc d'arrêt 58 vienne en face de l'autre rainure de jonc 90 et s'expanser dans cette autre rainure de jonc 90.
  • Le corps arrière 50 comporte une rainure de corps 94 contenant un joint d'étanchéité de corps 96 pour assurer une étanchéité entre le corps arrière 50 de munition et le milieu ambiant.
  • Le fond mobile 60 comporte une rainure de fond 98 comportant un joint d'étanchéité de fond 100 pour assurer l'étanchéité de la chambre pyrotechnique.
  • La figure 1c représente une vue de détail d'une variante de réalisation du projectile de mortier selon l'invention. Cette variante de réalisation de la figure 1 c permet d'éviter de détériorer le joint d'étanchéité de corps 96 lors du montage du corps arrière 50 dans l'enveloppe 30 du propulseur. En effet, lorsque le corps arrière 50 est en dehors de l'enveloppe 30, le joint d'étanchéité de corps 96 non comprimé se dilate et son diamètre devient plus grand que le diamètre D1 de la surface interne 31 de l'enveloppe 30. Au moment de l'insertion du corps arrière 50 dans l'enveloppe 30, premièrement, le bord d'enveloppe 32 vient buter contre le joint d'étanchéité de corps 96, puis, le glissement du corps arrière dans l'enveloppe se poursuivant, ledit joint d'étanchéité de corps 96, se dilate à nouveau dans l'autre rainure de jonc 90 et il faut exercer à nouveau un effort pour poursuivre le glissement du corps arrière dans l'enveloppe pouvant détériorer le joint d'étanchéité de corps 96.
  • Pour éviter de détériorer le joint d'étanchéité de corps 96, dans cette variante de la figure 1c, la surface interne 31 de l'enveloppe de diamètre D1 se prolonge vers le bord d'enveloppe 32 par une autre surface 310 de diamètre D30 plus grand que le diamètre D1, le corps arrière 50 comportant, du côté de la surface d'extrémité 54, une surface circulaire de même diamètre D1 se prolongeant vers l'épaulement 51 par une autre surface de diamètre plus grand égale au diamètre D30.
  • Le diamètre D30 devra être au moins, si non plus grand, que le diamètre externe du joint d'étanchéité de corps 96 non comprimé.
  • Dans le cas de la figure 1b, la détérioration du joint d'étanchéité de corps 96 peut être évitée en réalisant, du côté de la surface 31, des chanfreins, sur le bord d'enveloppe 32, sur le bord du trou 80 de la goupille 70 et sur les bords de l'autre rainure 90.
  • Par la suite, et pour simplifier la description, nous ne considérerons que la réalisation de la figure 1 b.
  • Par la suite est expliqué le fonctionnement du dispositif d'auto-durcissement de la liaison mécanique munition/ propulseur selon l'invention dans une application pour munition de mortier.
  • Les figures 1a, 1b, 2a et 2b montrent le projectile de mortier pendant la phase de stockage ou de manipulation par du personnel avant le tir sans agression du chargement pyrotechnique qui pourrait l'activer.
  • Dans cette phase de stockage la première liaison mécanique est dans l'état activé.
  • Les figures 3a et 3b montrent deux étapes respectives du fonctionnement du projectile de mortier de la figure 1a lors d'une montée de pression dans le propulseur avant son tir.
  • Dans cette configuration de fonctionnement représentée aux figures 3a et 3b, dite de déconfinement, le chargement pyrotechnique, suite à une agression extérieure, est prématurément mis en régime, ce qui génère une montée en pression par des gaz apparaissant dans la chambre pyrotechnique 33 correspondant au volume du chargement pyrotechnique de propulsion avec les parois de protection thermique 40, 44 (ou inhibiteur de combustion).
  • La pression générée dans la chambre pyrotechnique 33 tend à déplacer le fond mobile 60 en direction de la surface 54 du corps arrière 50 de munition en comprimant le ressort 64. L'étanchéité de la chambre pyrotechnique 33 est encore assurée par le joint d'étanchéité de fond 100 monté sur le pourtour du fond mobile 60.
  • Poursuivant son déplacement vers le corps de munition 12, le fond mobile 60 vient en butée contre la surface arrière 54 du corps arrière 50 de munition annulant ainsi le jeu J1. Une montée supplémentaire de la pression dans la chambre pyrotechnique se traduit par l'application des forces F par l'élément mobile 60 sur le corps arrière 50 de munition et par une mise sous contrainte des goupilles 70 de cisaillement.
  • Les goupilles 70 de cisaillement sont calibrées pour résister à des forces Fg faibles par rapport à la pression pouvant survenir dans la chambre pyrotechnique. Ces forces Fg dépassées, les goupilles 70 se rompent autorisant le dégagement de l'enveloppe 30 du propulseur qui s'éloigne de la munition. La première liaison mécanique se trouve alors dans l'état désactivé.
  • L'éloignement de l'enveloppe du corps de munition libère dans le milieu ambiant la charge pyrotechnique 34 avec ses parois de protection thermique 40, 44 et les gaz chauds Gc produits par la combustion pyrotechnique.
  • Le propulseur est considéré, à la fin de ce fonctionnement, « déconfiné »
  • La figure 4a représente le projectile de mortier de la figure 1 a dans une phase de tir. La figure 4b montre une vue externe de la zone de raccordement entre la munition et le propulseur du projectile de mortier de la figure 4a.
  • Pour cette phase de tir par un mortier, le projectile de mortier est équipé à l'extrémité du propulseur d'une queue propulsive (non représentée sur les figures) assurant l'éjection du projectile de mortier du tube du mortier. Cette phase d'éjection du mortier est dite phase balistique interne.
  • En début de la phase balistique interne, lorsque, le projectile de mortier équipé de sa queue propulsive percute le fond du mortier, l'activation de la queue propulsive produit une poussée d'éjection transmise à la munition par le propulseur. Pendant cette phase balistique interne le propulseur n'est pas encore initié.
  • La poussée d'éjection par la queue propulsive génère une force qui, du fait de l'inertie de la munition, pousse le propulseur 20 contre le corps 12 de munition. Instantanément toutes les goupilles 70 sont cisaillées passant la première liaison mécanique de l'état activé à l'état désactivé. Le bord 32 de l'enveloppe 30 du propulseur vient en butée avec l'épaulement 51 du corps de munition annulant ainsi le jeu J2. Le jeu J1 entre la surface d'extrémité 54 de corps arrière 50 de munition et l'autre face 62 du fond mobile est réduit mais toujours existant, ce jeu J1 étant comme décrit précédemment supérieur au jeu J2 (voir figure 4a). L'autre rainure de jonc 90 sur la surface interne 31 de l'enveloppe 30 se trouve désormais en vis-à-vis de la rainure de jonc 56 sur la surface du corps arrière 50 de munition ce qui permet au jonc d'arrêt 58, qui était monté sous contrainte dans la rainure de jonc 56, de s'expanser dans l'autre rainure de jonc 90 afin de rendre à nouveau, solidaire en translation le propulseur 20 et le corps de munition 12 de façon plus rigide que celle réalisée par les goupilles 70. Dans cette phase de tir de la munition, la deuxième liaison mécanique passe de l'état désactivé à l'état activé.
  • Les deux tenons 76, 78 restent emboîtés et ajustés sans jeu dans les encoches 72, 74 respectives immobilisant toujours en rotation, malgré le cisaillement des goupilles 70, l'enveloppe 30 du propulseur avec le corps de munition 12 (voir figure 4b).
  • Dans cette configuration la deuxième liaison mécanique entre la munition 10 et le propulseur 20 est dite durcie, c'est alors que la mise à feu du propulseur peut être autorisée.
  • La figure 5a représente le projectile de mortier de la figure 1 a dans une phase de mise à feu de son propulseur. La figure 5b une vue de détail de la figure 5a.
  • Le propulseur 20 mis à feu, génère une pression dans la chambre pyrotechnique 33 qui tend à comprimer le ressort 64 et à déplacer le fond mobile 60 en direction de la surface d'extrémité 54 de corps arrière 50 de munition. L'étanchéité du fond mobile 60 en déplacement dans l'enveloppe 30 du propulseur est assurée par le joint d'étanchéité de fond 100.
  • Le déplacement du fond mobile 60 poussé par la chambre pyrotechnique 33 se poursuit jusqu'à que son autre face 62 vienne en contact avec la surface d'extrémité 54 de corps arrière 50 de munition, annulant ainsi le jeu J1 restant.
  • Dès lors que le fond mobile 60 vient en butée contre la surface d'extrémité 54 de corps arrière 50 de munition et que la pression dans la chambre pyrotechnique 33 poursuit sa montée tendant à faire sortir le corps de munition 12 de l'enveloppe 30 du propulseur, le jonc d'arrêt 58 est à son tour mis sous contrainte de cisaillement entre l'enveloppe 30 et le corps arrière 50 de munition. Ce jonc d'arrêt 58 est dimensionné pour résister à cet effort. Le fonctionnement du propulseur dans cette phase est dit nominal.
  • La figure 6 montre une variante de réalisation de la liaison mécanique durcissable selon l'invention du projectile de mortier de la figure 1 a.
  • Dans cette réalisation de la figure 6, les goupilles 70 de cisaillement et le jonc d'arrêt 58 sont solidaires de la munition par l'intermédiaire d'un fond 110 de propulseur, solidaire lui-même du propulseur.
  • Dans cette réalisation de la figure 6, le propulseur 20 comporte le fond de propulseur 110 de forme cylindrique circulaire en forme de bague fermée par une paroi de fond 112 dans un plan perpendiculaire à l'axe ZZ'. Comme dans le corps arrière 50 de munition la surface extérieure cylindrique circulaire du fond 110 comporte l'épaulement 51, les trous 82 pour les goupilles 70, la rainure 56 comportant le jonc d'arrêt 58 et la rainure 94 comportant le joint d'étanchéité 96. La face de la paroi de fond 112 du côté du propulseur ayant le même rôle que la surface d'extrémité 54 de la réalisation précédente.
  • Une partie interne 120 cylindrique circulaire du fond 110 de propulseur comporte un filetage 121 pour la fixation par vissage du corps arrière 50 de munition qui comporte aussi un filetage 122 se vissant sur le filetage 121 du fond 110 de propulseur.
  • Dans cette variante de la figure 6, la munition est solidarisée au propulseur par les filetages 121, 122, le dispositif d'auto-durcissement de la liaison mécanique munition/propulseur étant complètement intégré au propulseur. Le propulseur, dans cette variante de la figure 6 est toujours doté de la fonction de déconfinement qu'il soit lié ou non au corps de munition 12.
  • Afin de préserver le projectile de mortier contre d'éventuels chocs, par exemple provoqués par une chute, qui pourraient cisailler les goupilles 70 comme dans le cas d'une éjection du projectile lors d'un tir, le projectile de mortier peut être équipé durant sa phase de stockage, de transport et de maintenance, d'une ceinture 130 de blocage de rupture de la première liaison mécanique.
  • La figure 7 représente une vue partielle en coupe axiale du projectile de mortier de la figure 1a comportant une ceinture de blocage de rupture de liaison mécanique.
  • La ceinture 130, en forme de tube de diamètre extérieur D5 plus grand que le diamètre D2 de la surface externe du propulseur et de la munition, entourant partiellement le corps de munition 12 et l'enveloppe 30, comporte une partie intérieure 140 en forme de bague insérée dans le jeu J2 de façon à interdire le rapprochement du bord de l'enveloppe 32 de l'épaulement 51 protégeant ainsi de manière efficace les goupilles de cisaillement 70 lors d'une éventuelle chute du projectile de mortier tout en conservant la possibilité de déconfinement du propulseur 20 en cas d'agression de type incendie.
  • La munition de mortier est destinée à être introduite dans un tube de lancement ayant un diamètre interne égal (ou légèrement plus grand) au diamètre D2 de la munition équipée de son propulseur. La munition de mortier ne peut pas être introduite dans le tube de lancement tant que la ceinture 130 n'est pas retirée, du fait du diamètre de la ceinture D5 plus grand que le diamètre interne D2 du tube de lancement. C'est une sécurité supplémentaire qui empêche le lancement de la munition sans avoir au préalable retiré la ceinture 130 de blocage de rupture de la première liaison mécanique.
  • Les tenons 76, 78 et les encoches 72, 74 peuvent être réalisés de façon différentes tels qu'un pion ou une clavette dans une rainure, un arbre cannelé dans un moyeu cannelé, ou autre moyen rendant solidaire en rotation la munition du propulseur mais en permettant la translation selon l'axe longitudinal ZZ'.
  • Dans le projectile de mortier selon l'invention, la résistance au cisaillement de la deuxième liaison mécanique auto-durcisable réalisée par le jonc d'arrêt 58 lorsqu'il est inséré dans l'autre rainure de jonc 90 est bien plus grande que celle de la première liaison mécanique réalisée par les goupilles 70 de cisaillement, ainsi le déconfinement du propulseur 20 est effectué avec une faible pression des gaz dans la chambre pyrotechnique bien inférieure à celle nécessaire dans les dispositifs de déconfinement des propulseurs de l'état de l'art.

Claims (17)

  1. Munition propulsée destiné à être tirée contre une cible, comportant, une munition (10) ayant un corps de munition (12) se prolongeant par un corps arrière (50) de munition de forme cylindrique circulaire de diamètre D1, selon un axe longitudinal ZZ', un propulseur (20) de la munition (10) ayant une enveloppe (30) en forme de tube de section circulaire de diamètre D2, d'axe de révolution confondu avec l'axe longitudinal ZZ', l'enveloppe (30), ayant une surface interne (31) de même diamètre D1 que le corps arrière (50) de munition (12), pouvant glisser sur ledit corps arrière (50) de munition selon ledit axe longitudinal ZZ', l'enveloppe (30) contenant une chambre pyrotechnique (33) de propulsion destinée à être activée lors du tir, caractérisée en ce qu'elle comporte au mois deux liaisons mécaniques (70, 56, 58, 90) chacune pouvant prendre un état activé rendant solidaire le propulseur (20) de la munition (10) ou un état désactivé, libérant le propulseur (20) de la munition (10),
    - la première liaison mécanique comportant plusieurs goupilles (70) de cisaillement, réparties régulièrement au tour de l'axe longitudinal ZZ,' insérées dans l'enveloppe (30) du propulseur et dans le corps arrière (50) de munition, ladite première liaison mécanique passant d'un état activé à un état désactivé par la rupture des goupilles (70) de cisaillement,
    - la deuxième liaison mécanique ayant, une rainure de jonc (56) autour du corps arrière (50) de munition dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ', une autre rainure de jonc (90) sur la surface interne (31) de l'enveloppe (30) de propulseur, un jonc d'arrêt (58) inséré dans la rainure de jonc (56), le jonc d'arrêt (58) étant configuré pour s'expanser dans l'autre rainure de jonc (90) du diamètre D1 à un diamètre D4 supérieur au diamètre D1 et mettre ladite deuxième liaison mécanique dans l'état activé.
  2. Munition propulsée selon la revendication 1, caractérisée en ce que, lors d'une phase de stockage, la première liaison mécanique est dans l'état activé, les goupilles (70) entières rendant solidaires en rotation et en translation le propulseur (20) de la munition (10).
  3. Munition propulsée selon la revendication 1, caractérisée en ce que, lors d'une phase de tir de la munition, un glissement de l'enveloppe (30) sur le corps arrière (50) de munition (12) se rapprochant dudit corps de munition met, la première liaison mécanique dans l'état désactivé par la rupture des goupilles (70) de cisaillement, la deuxième liaison mécanique dans l'état activé par l'expansion du jonc d'arrêt (58) dans l'autre rainure de jonc (90) venant face à la rainure de jonc (56) lors dudit glissement de l'enveloppe (30) sur le corps arrière (50) de munition.
  4. Munition propulsée selon la revendication 1, caractérisée en ce que, lors d'une phase de déconfinement du propulseur, un glissement de l'enveloppe (30) sur le corps arrière (50) de munition (12) s'éloignant du corps de munition (12) par une montée de pression par des gaz de combustion dans la chambre pyrotechnique (33) met dans l'état désactivé la première liaison mécanique par la rupture des goupilles (70) de cisaillement et la chambre pyrotechnique en contact avec le milieu ambiant pour libérer les gaz de combustion.
  5. Munition propulsée selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le corps arrière (50) de munition comporte de part et d'autre de l'axe longitudinal ZZ' deux encoches (72, 74) et l'enveloppe (30) du propulseur deux tenons (76, 78), un tenon étant inséré dans une encoche respective de part et d'autre dudit l'axe longitudinal ZZ' pour rendre solidaires en rotation, selon l'axe ZZ', la munition (10) et le propulseur (20).
  6. Munition propulsée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'enveloppe (30) est délimitée, du côté de la munition, par un bord d'enveloppe (32) dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'.
  7. Munition propulsée selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le corps de munition (12), de forme cylindrique circulaire ayant le même diamètre extérieur D2 que celui de l'enveloppe (30) du propulseur (20), se prolonge à l'intérieur de ladite enveloppe (30) par le corps arrière (50) de munition en forme de cylindre de section circulaire de diamètre D1 formant un épaulement (51) en forme de couronne dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ', le corps arrière de munition (50) se terminant dans l'enveloppe (30) par une surface d'extrémité (54) dans un autre plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'.
  8. Munition propulsée selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'enveloppe (30) renferme une chambre pyrotechnique (33) contenant un chargement pyrotechnique (34) de propulsion, la chambre pyrotechnique (33) comportant des parois de protection thermique du chargement pyrotechnique (34), une paroi de protection thermique (40) en forme de tube, en contact avec la surface interne (31) de l'enveloppe, fermée, du côté de la munition, par une autre paroi de protection thermique (44) perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ'.
  9. Munition propulsée selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'enveloppe(30) du propulseur (20) comporte, du côte de l'autre paroi de protection thermique (44) de la chambre pyrotechnique (33), un fond mobile (60) cylindrique circulaire de même diamètre D1 que la surface interne (31) de l'enveloppe (30), d'axe de révolution confondu avec l'axe longitudinal ZZ' ayant deux faces dans des plans perpendiculaires à l'axe ZZ', une face (61) en contact avec paroi de protection thermique (44) et une autre face (62) du côté du corps arrière (50) de la munition ayant un évidemment circulaire (63) pour le maintien dans l'axe longitudinal ZZ' d'un ressort (64) de forme hélicoïdale, le ressort (64) étant inséré entre ledit fond mobile (60) et la surface d'extrémité (54) de corps arrière (50) de munition pour assurer une distance L1 formant un jeu J1 entre l'autre face (36) du fond mobile (60) et le corps arrière (50) de munition.
  10. Munition propulsée selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que l'enveloppe (30) du propulseur comporte des trous (80) à proximité du bord d'enveloppe (32) dans un plan perpendiculaire à l'axe ZZ', le corps arrière (50) de munition ayant d'autres trous (82) respectifs dans le même plan perpendiculaire à l'axe ZZ' en vis-à-vis des trous (80) de l'enveloppe (30) du propulseur pour l'insertion en force des goupilles (70), les positions des trous (80) à proximité du bord d'enveloppe (32) et celles des autres trous (82) dans le corps arrière (50) de munition étant telles que lorsque les goupilles (70) sont insérées dans les trous (80, 82) respectifs de l'enveloppe (30) et du corps arrière (50) de munition, l'épaulement (51) du corps de munition et le bord d'enveloppe (32) sont séparés d'une distance L2 pour former un jeu J2.
  11. Munition propulsée selon la revendication 10, caractérisée en ce que le jeu J2 est inférieur au jeu J1 de façon qu'après le cisaillement des goupilles (70) lors du tir, le bord d'enveloppe (32) et l'épaulement (51) entrant en contact, il reste encore un espace entre la surface d'extrémité (54) de corps arrière (50) de munition et l'autre face (62) du fond mobile (60).
  12. Munition propulsée selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la résistance au cisaillement de la deuxième liaison mécanique est plus grande que la résistance au cisaillement de la première liaison mécanique.
  13. Munition propulsée selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les goupilles de cisaillement (70) et le jonc d'arrêt (58) sont solidaires de la munition (10) par l'intermédiaire d'un fond de propulseur (110), solidaire lui-même du propulseur (20).
  14. Munition propulsée selon la revendication 13, caractérisée en ce que le fond (110) de propulseur en forme de bague fermée par une paroi de fond (112) dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal ZZ', la surface extérieure cylindrique circulaire du fond (110) comporte l'épaulement (51), les trous (82) pour les goupilles (70), la rainure (56) comportant le jonc d'arrêt (58) et la rainure (94) comportant le joint d'étanchéité de corps (96), la face de la paroi de fond (112) du côté du propulseur ayant le même rôle que la surface d'extrémité (54).
  15. Munition propulsée selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'une partie interne (120) cylindrique circulaire du fond de propulseur (110) comporte un filetage (121) pour la fixation par vissage du corps arrière (50) de munition qui comporte aussi un filetage (122) se vissant sur le filetage (121) du fond de propulseur (110).
  16. Munition propulsée selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'elle est équipée durant sa phase de stockage, de transport et de maintenance, d'une ceinture (130) de blocage dans l'état activé de la première liaison mécanique (70).
  17. Munition propulsée selon la revendication 16, caractérisée en ce que la ceinture de blocage (130), en forme de tube de diamètre extérieur D5 plus grand que le diamètre D2 de la surface externe du propulseur, entourant partiellement le corps de munition (12) et l'enveloppe (30), comporte une partie intérieure (140) en forme de bague insérée entre l'enveloppe et le corps de munition pour interdire leur rapprochement.
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