Brevet FR2202275A1 — publié le 19740503

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de projectiles à noyau dur comprenant un noyau en poudre comprime et frittée et une chemise de projectile entourant ledit noyau. I1 est connu de fabriquer les noyaux durs de ces projectiles à partir d'une poudre, par exemple de tungstène ou de carbure de tungstène 9 le cas échéant avec des additions de cobalt, nickel ou des matières analogues, par compression et frittage subséquent. Du fait que le rapport longueur/diamètre du noyau dur est défavora- ble quant à la compression, on procède à l'ope'ration de compression en deux étapes ou bien on fait également appel au procédé de compression isostatique dans lequel la poudre est exposée à une compression de tous les côtés. Par ailleurs, il est connu d'effectuer 1 'opera- tion de compression à température élevée ou d'amener la poudre à la densité exigée par compression par explosion. Après la compression et le frittage, le noyau de poudre dur doit encore titre façonné par enlèvement de copeaux et entre ancré, par exemple, au moyen d'une chemise en plomb, dans une chemise de projectile fabriquée en plusieurs opérations d'étirage et de recuit.Outre le fait que le façonnage mécanique du noyau dur présente des difficultés considéra- bles, par suite de la grande dureté de ce noyau, le procédé de fabrication décrit ci-dessus pour des projectiles à noyau dur destinés au perçage de blindages est coûteux et long, par suite des nombreuses opérations intervenant dans le procédé. La présente invention vise à remédier aux inconvénients décrits ci-dessus, c'est-à-dire à simplifier dans une large mesure le procédé de fabrication de projectiles à noyau dur comprenant un noyau en poudre comprimée et frittée et une chemise de projectile entourant ledit noyau. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait qu'on introduit la poudre dans un tube-enveloppe, qu'on la comprime conjointement avec ce tube, par compression par explosion, sous la forme d'un corps de projectile chemisé, mulon soumet ensuite le cas échéant ce corps à un traitement thermique et qu'on l'amène, après avoir placé un bouchon obturateur à son extrémité antérieure et à son extrémité postérieure, par façonnage sans enlèvement de copeaux (formage) et/ou avec enlèvement de copeaux (usinage) aux cotes prédéterminées du projectile. Le traitement thermique prévu le cas échéant permet donc, lorsque cela est nécessaire ou désirable, de réduire la dureté du tube-enveloppe déformé et/ou d'augmenter la dureté du comprima de poudre.Le façonnage sans enlèvement de copeaux de ltébauche du corps de projectile, par calibrage, peut autre utilisé si nécessaire pour renforcer l'ancrage du noyau dans la chemise de projectile. L'explosif utilisé pour la compression peut être enroulé sous forme de feuille ou sous forme plastique autour du tubeenveloppe posé par l'un de ses côtés frontaux sur un support. Cependant, il est également possible d'utiliser des explosifs pulvérulents, auquel cas il est nécessaire de prévoir une déli- mitation extérieure laissant subsister une fente de largeur uniforme, dimensionnée de façon appropriée autour du tube-enveloppe, cette dElimitation servant d'appui å l'explosif vers l'extérieur et permettant d'introduire cet explosif dans la fente.L'explosif est mis B feu depuis le haut au moyen d'un dispositif d'allumage approprié, de façon qu'il s'établisse un front de détonation progressant de haut en bas, de tous les côtés autour du tube-enveloppe, b chaque moment au -ntaa t-sr i t le pourtour ce qui conduit à une réduction plus ou moins important.', progressive de haut en bas, de la section transversale du tube-enveloppe fabriqué en un métal ductile, et donc également une compression correspondante de la poudre se trouvant à l'intérieur dudit tube.Compte tenu du déplacement des différents grains de poudre au cours de la cotpres- sion, des explosifs ayant une vitesse de détonation comprise entre 2000 et 4000 m/s, de préférence entre 2000 et 3000 m/s se sont avérés particulièrement avantageux. En tant que poudre pour le noyau dur, on peut utiliser de façon connue en soi toute poudre ou tout mélange de poudre compressible et frittable. Les bouchons obturateurs formant le culot et la pointe du projectile doivent être reliés au corps du projectile avant le façonnage de ce dernier par enlèvement de copeaux. En principe, il est possible, après la compression par explosion et le frittage, de relier ces bouchons par un filetage au tube-enveloppe formant la chemise du projectile. Toutefois, sans sortir du cadre du pro4- dé coniorme è l'invention, il est évidemment possible également de fermer le tube-enveloppe d'svance è une extrémité, c'est-à-dire de réaliser ce tube alune seule pièce avec un bouchon obturateur, ce qui fait qu'un seul bouchon obturateur séparé doit être relié au tube-enveloppe.Pour éviter les opérations de façonnage mécanique nécessaires à cet effet, il est prévu, suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, que les bouchons obturateurs soient engagé dans le tube-enveloppe avant la compression par explosion. lirLlî, les bouchons obturateurs sont reliés à frottement au tube-enveloppe par le fait que lors de la compression par explosion, ce tube-enveloppe est pressé étroitement, par sa face intérieure, contre la surface périphérique des bouchons obturateurs. Selon les chocs auxquels les projectiles à noyau dur sont exposés lors du transport de la munition, lors de l'introduction de cette dernière dans l'arme, etc., il peut être avantageux d'aug- menter encore davantage la solidité de la liaison entre le tubeenveloppe et les bouchons obturateurs. Dans ce but, il est prévu, suivant une autre caractéristique de l'invention, qu'on munit les bouchons obturateurs et/ou le tube-enveloppe, dans leurs zones de contact réciproque, d'évidements réalisés de préférence sous la forme de gorges dans la surface périphérique des bouchons obturatours, évidements dans lesquels est enfoncé, lors de la compression par explosion, le matériau du tube-enveloppe et/ou des bouchons obturateurs, se trouvant en face de ces évidements.Cela garantit un accrochage sar par obstacle entre le tube-enveloppe et les bouchons obturateurs. Pour réduire encore davantage les opérations de fa çonnage par enlèvement de copeaux, il est prévu, suivant une autre caractéristique de l'invention, qu'on choisit la forme de départ des bouchons obturateurs de manière qu'après la compression par explosion, ces bouchons présentent une configuration s'approchant le plus possible de la configuration recherchée pour la pointe et le culot du projectile.Pour obtenir une allure de propagation favorable du front de détonation, notamment dans la zone du raccord entre le bouchon obturateur et le tube-enveloppe, et pour tirer ainsi pleinement profit de l'énergie de l'explosif, il s'est avéré avantageux de placer dans le haut, c'est-à-dire du cOté tourné vers le dispositif d'allumage, le bouchon obturateur destiné à former la pointe du projectile et présentant, au moins en général, une forme plus ou moins conique. On choisit l'épaisseur de paroi, tant du tube-enveloppe que des bouchons obturateurs, de manière qu'après le façonnage par enlèvement de copeaux, en vue de l'obtention de la forme précise du projectile, ces parties présentent encore une épaisseur de paroi résiduelle suffisante. Afin d'éviter d'avoir à emmancher par pression une ceinture de guidage séparée sur le corps du projectile, par une opération supplémentaire, il est prévu, selon l'inventionF qu'on glisse la ceinture de guidage sur le tube-enveloppe avant la compression par explosion, ou qu'on utilise comme matériau pour le tube-enveloppe du fer doux ou un acier allié approprié, de préférence faiblement allié, pour réaliser la ceinture de guidage d'une seule pièce avec la chemise du projectile.Par acier fai- blement allié, on entend ici un acier renfermant au total moins de 5% en poids d'éléments d'addition. Dans tous les cas, il doit être assuré que la ceinture de guidage réalisée d'une seule pièce avec le tube-enveloppe ne provoque pas de dépotes ou d'usure trop importants dans le canon de l'arme et garantisse, par ailleurs, le guidage parfait du projectile lors du passage à travers le canon de l'arme. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut en outre disposer une chemise de plomb entre le tube-enveloppe et la poudre dans le cas où cela s'avère avantageux, par exemple selon la nature de poudre à comprimer, du tube-enveloppe, etc., en vue de l'obtention d'une liaison particulièrement intime entre la poudre comprimée et le tube-enveloppe réduit dans sa section. Selon le procédé conforme à l'invention, on peut fabriquer d'une manière avantageuse aussi bien des projectiles normalement calibrés que des projectiles sous-calibrés. Ces derniers sont tirés au moyen d'un sabot présentant le calibre de l'arme, lequel sabot tombe du projectile lorsque ce dernier quitte le canon de l'arme, de sorte que le projectile continue seul son vol sur l'objectif. En se référant au dessin annexé, on va décrire plus en détail un exemple de réalisation non limitatif du procédé conforme à l'invention; sur ce dessin sont représentés chaque fois en coupe longitudinale: sur la figure 1, le tube-enveloppe avec le remplissage de poudre et les bouchons obturateurs, avant la compression par explosion; sur la figure 2, le tube-enveloppe avec le remplissage de poudre et les bouchons obturateurs, pendant la compression par explosion; sur la figure 3, le projectile dans un stade intermédiaire du façonnage par enlèvement de copeaux; sur la figure 4, le projectile terminé; sur la figure 5, le tube-enveloppe avec le remplissage de poudre, les bouchons obturateurs et une chemise de plomb entre le remplissage de poudre et le tube-enveloppe. Sur la figure 1, le tube-enveloppe 1 repose par son extrémité inférieure sur un support 2. Le tube 1 est fermé à ses deux extrémités à l'aide de bouchons obturateurs 3 et 4 et est rempli intérieurement de poudre 5. On peut éventuellement introduire cette poudre en secouant simultanément le tube-enveloppe 12 afin d'obtenir déjà une certaine compression préliminaire avant la compression par explosion. Autour du tube-enveloppe 1 est disposé l'explosif 6 qui est mis à feu depuis l'extrémité supérieure au moyen d'un dispositif dtallumage électrique 7. Les bouchons obturateurs 3 et 4 présentent, sur leur surface périphérique, une gorge 8 qui pourrait évidemment être remplacée également par des trous, fentes ou évidements analogues répartis sur le pourtour. Sur la figure 2, ltopération de compression s' est déroulée à peu près jusqu'à mi-hauteur du tube-enveloppe 1. Le front de détonation progressant vers le bas est référencé 9, tandis que les gaz d'explosifs s'échappant vers le haut sont indiqués par les lignes 10. Comme cela est symbolisé par une plus grande densité de points, la poudre 5 est déjà comprimée dans la partie supérieure du tube-enveloppe 1, tandis qu'elle se présente encore à l'état de départ dans la partie inférieure. Le bouchon obturateur supérieur 4 formant la pointe du projectile a été comprimé, c'est k-dire son angle d'ouverture réduit, sous l'effet de la pression de l'explosif détonant. Le matériau du tube-enveloppe 1 a été enfoncé dans la gorge 8 du bouchon-obturateur 4, de sorte que les deux parties se trouvent reliées par obstacle l'une à l'autre. La figure 3 représente le projectile avec le noyau dur de poudre comprimée et frittée 5 et avec le tube-enveloppe 1 déjà partiellement usiné par tournage ou un procédé semblable de fa- çonnage par enlèvement de copeaux, tandis que la figure 4 représente le projectile terminé avec la ceinture de guidage 11 façonnée à partir du matérisu du tube-enveloppe 1. La figure 5 montre finalement un agencement dans lequel une chemise de plomb 12 est disposée entre le tube-enveloppe 1 et la poudre 5. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de projectiles à noyau dur comprenant un noyau en poudre comprimée et frittée et une chemise de projectile entourant ledit noyau, caractérisé par le fait qu'on introduit la poudre dans un tube-enveloppe, quton la comprime conjointement avec ce tube, par compression par explosion, pour former un corps de projectile chemisé, qu'on soumet ensuite ce dernier, le cas échéant, à un traitement thermique et qu'on l'amène, après avoir disposé un bouchon-obturateur à son extrémité antérieure et à son extrémité postérieure, par façonnage sans enlèvement de copeaux (formage) et/ou par enlèvement de copeaux (usinage) aux cotes prédéterminées du projectile. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on introduit les bouchons obturateurs dans le tube-enveloppe avant la compression par explosion. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on munit les bouchons obturateurs et/ou le tube-enveloppe, dans la zone de contact commune, d'évidements réalisés de préférence sous la forme d'une gorge sur la surface périphérique des bouchons obturateurs, évidements dans lesquels, lors de la compression par explosion, est enfoncé le matériau du tube-enveloppe et/ou des bouchons obturateurs, se trouvant en face desdits évidements. 4. Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'on choisit la forme de départ des bouchons obturateurs de manière qu'après la compression par explosion, ces bouchons présentent une configuration se rapprochant le plus possible de celle recherchée pour la pointe et le culot du projectile. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on engage une ceinture de guidage sur le tube-enveloppe avant la compression par explosion ou qu'on utilise comme matériau pour le tube-enveloppe du fer doux ou un acier allié de façon appropriée, de préférence faiblement allié, pour réaliser une ceinture de guidage d'une seule pièce avec la chemise du projectile. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'on place une chemise de plomb entre le tube-enveloppe et la poudre avant la compression par explosion.