Brevet FR2170013A1 — publié le 19730914

La présente invention concerne les explosifs en général et en particulier un agent de propulsion de haute sensibilité. Jusqu'à présent de nombreux efforts ont été faits pour associer diverses substances avec la nitrocellulose ou le fulmi coton pour produire un agent de propulsion ayant des caractéristiques améliorées pour être utilisé dans le cadre de munitions du type à douille, c'est-à-dire essentiellement pour être utilisé avec des obus, des balles et projectiles du même genre. Ainsi certains additifs ont été utilisés pour communiquer une vitesse accrue aux projectiles, alors que d'autres, comme l'ester nitrique explosif ont été utilisés pour accroitre le pouvoir explosif et d'autres agents, tel le soufre, ont également été introduits pour réduire la flamme. lie nombreuses compositions ont été mélangées à la nitrocellulose pour réduire les propriétés hygroscopiques, alors que d'autres, tel par exemple des composés nitrés organiques liquides,ont été essayés pour accrot- tre le pouvoir détonnant avec une charge de poussée comparativement faible. En conséquence ,jusqu'à présent,les efforts tendant à modifier ou changer les propriétés de la nitrocellulose ont été orientés vers la manière de résoudre les problèmes rencontrés dans la mise à feu d'armements de tout type On n'a accordé aucune considération à l'augmentation de la sensibilité de la nitrocellulose pour la rendre convenable dans les munitions sans douille dans lesquelles la nitrocellulose peut être mise à feu par impact comme par l'action directe d'un percuteur ou un dispositif mécanique analogue rendant ainsi inutile la charge de poussée. C'est pourquoi il est un objet de la présente invention de réaliser une munition sans douille comprenant la nitrocellulose et un pourcentage prédéterminé en poids d'une composition à haute teneur énergétique d'un type qui a jusqu'à présent été considéré comme faisant partie des additifs indésirables pour le fulmicoton lorsqu'ils étaient utilisés dans les munitions du type à douille du fait de la production non souhaitée de brusques fortes pointes de pression et/ou de points chauds localisés dans la poudre. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un agent de propulsion ayant une sensibilité d'impact d'environ 20 % supérieure à celle de la nitrocellulose non traitée. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un mélange de nitrocellulose d'une composition du type décrit avec des proportions prédéterminées et qui est adaptée pour être mise sous forme de bloc moulé ou de tablettes pour faciliter la manipulation et qui peut être directement mise à feu par impact. Un autre objet de la présente invention est de réaliser une munition sans douille qui nécessite une énergie mécanique relativement réduite pour la mise à feu, ce qui simplifie la conception et la construction de ltoutil de tir ou d'autres instruments utilisés avec la munition. Un autre objet encore de la présente invention est de réaliser un agent de propulsion de sensibilité importante qui détonne complètement, qui ne nécessite pas de charge de poussée, qui.peut être produit de façon économique, qui se prête facilement à une production de masse, qui est stable au stockage et qui est d'un usage sûr. Un autre objet de la présente invention est de fournir procédé pour produire un agent de propulsion à haute sensibilite comprenant la nitrocellulose ou le fulmicoton et une composition à haute teneur énergétique. La présente invention a pour objet le mélange de nitrocellulose ou fulmicoton et d'un pourcentage en poids prédéterminé d'une composition à haute teneur énergétique tel le tétranitrate de pentaérythritol (PETON), le styphnate de plomb, 1 'azo- ture de plomb, les sels de l'acide picrique, la trinitrophénylméthylnitramine (connue sous la dénomination commerciale de Tétryl), le bore, la cyclonite, les sels de l'acide fulminique tel le fulminate de mercure, le chlorate de potassium et la tétracine, pour réaliser un agent de: -propulsion de sensibilité sensiblement accrue pouvant être mis à feu par application d'une charge d'énergie relativement réduite.Les agents de propulsion selon la présente invention conviennent particulièrement pour l'utilisation dans des outils du type pistolet de scellement des chevilles etc.. Du fait de la production d'un niveau relativement élevé d'énergie utile lors de la mise à feu de tels éléments de propulsion, ceux-ci peuvent être utilisés dans des quantités inférieures a celles des agents de propulsion utilisés couramment dans des buts analogues. Une forme préférée de la présente invention est la combinaison de la nitrocellulose avec le PETON qui fournit un -agent de propulsion facilement présenté sous forme de tablettes. On a trouvé que l'addition du PEEN à la nitrocellulose dans des quantités de 5 à 10 % en poids aboutit à un agent de propulsion avec les caractéristiques de sensibilité voulues. Un pourcentage intermédiaire d'environ 7,5 % a donné des résultats optimaux, mais une quantité d'additif comprise dans la gamme mentionnée a démontré une efficacité constante et marquée. La nitrocellulose utilisée peut être du type conventionnel et contenir environ 12 à 13,5 % d'azote. Le PETN est sous sa forme normale,fine et cristalline ,et est mélangé, par exemple, dans un agitateur mécanique ou dans un ustensile manipulé manuellement, avec la nitrocellulose qui a été préalablement séchée, par exemple en la soumettant à un pressage pour enlever l'humidité selon des techniques bien connues.Les deux composants sont ainsi mélangés par des moyens convenables jusqu'à ce que le PEINT soit sensiblement uniformément dispersé à travers la nitrocellu lose. Le mélange est ansuite alimenté dans une machine à réaliser des pastilles ou des tablettes pour former des éléments individuels stables et facilement manipulables qui bien évidemment peuvent être dimensionnés pour s'adapter dans la chambre de mise à feu des outils choisis ou dispositifs analogues. On a trouvé au cours d'essais de percussion que les agents de propulsion ayant les compositions selon la présente invention possèdent un degré particulièrement élevé de sensibilité d'impact en comparaison de la nitrocellulose non traitée. De telles études ont montré que la nitrocellulose nécessite une énergie d'impact d'environ 48g cent*nètre, alors que la nitrocellulose additionnée de PEEN dans les proportions indiquées, nécessite seulement une énergie de 39 g centimètre pour la mise à feu, ce qui représente une sensibilité de 20 % plus importanteqùe celle de la nitrocellulose pure. On a en outre trouvé que, outre la sensibilité accrue, les agents de propulsion réalisés selon l'invention développent une énergie utile sensiblement plus importante lors de l'explosion. Ainsi le mélange de nitrocellulose et de PEEN avec les proportions relatives définies précédemment réalise. une munition sans douille largement utilisable pour la mise à feu par impact. Compte tenu de la sensibilité accrue des agents de propulsion selon l'invention, une force d'impact telle que celle d'un marteau, pour produire l'explosion nécessite moins d'énergie qu'il n'était habituellement nécessaire, et en conséquence la simplicité de conception d'outils de type pistolet s'en trouve augmentée. En outre l'énergie utile accrue produite par l'explosion du mélange de propulsion permet une réduction de la quantité d'agent de propulsion nécessaire, ce qui constitue un facteur économique substantiel compensant le coût de l'additif. En conséquence, en fonction de ce qui précède on peut voir que les propriétés de la munition sans douille décrites précédemment résultant du mélange de nitrocellulose et de PETON dans les proportions indiquées précédemment, étaient totalement imprévisibles et inhabituelles, et mettent en évidence un effet synergique non indiqué lors des efforts antérieurs entrepris pour modifier la nitrocellulose, même dans le domaine de l'armement. Comme indiqué ci-dessus les mélanges de propulsion ayant la même propriété de sensibilité accrue peuvent être préparés en ajoutant à la nitrocellulose un composé à haute teneur énergétique du groupe suivant : styphnate de plomb, azoture de plomb sels de l'acide picrique, trinitrophénylméthylnitramine (2étryl), bore, cyclonite, sels de l'acide fulminique tel le fulminate de mercure), chlorate de potassium et tétracine. De tels composés peuvent être sous forme cristallisée ou sensiblement cristallisée et peuvent être facilement mélangés avec la nitrocellulose de la même manière que celle décrite précédemment en liaison avec le PETS, ce qui résulte en une dispersion sensiblement uniforme de l'additif à travers la composition obtenue.On a toutefois découvert que les composés de la classe précédente peuvent être introduits avec des gammes de teneurs légèrement accrues, ctest-à-dire de 1 à 10 % en poids; on pense que cette gamme relativement plus élevée résulte de la nature légèrement plus explosive de ces compositions par rapport au PETN. Ainsi les agents de propulsion produits par la combinaison de nitrocellulose et d'un composé de la classe indiquée cidessus possèdent une sensibilité comparable aux agents de propulsion comprenant la nitrocellulose et le PEEN. Toutefois, il est évident que les proportions sont critiques pour produire le niveau de sensibilité inconnu jusqu'à présent permis par les agents de propulsion de la présente invention. On peut mettre en évidence que les composés mentionnés ci-dessus ont été jusqu'à présent considérés comme des additifs indésirables de la nitrocellulose lorsqu'ils étaient utilisés dans les munitions du type à douille conventionnelles du fait qu'on a découvert qu'ils produisaient de fortes pointes de pression soudaines et des points chauds localisés dans la poudre ce qui donnait lieu à des trajectoires indésirables ou aléatoires. Ainsi l'utilisation de ces composants pour produire un agent de propulsion de sensibilité accrue convenable pour la mise à feu par impact constitue un développement totalement original par rapport à l'art antérieur. REVENlilCÂTIONS 1. Munition sans douille caractérisée par le fait qu'elle comprend la nitrocellulose et un composé à haute teneur énergétique choisi dans le groupe constitué par: le styphnate de plomb, l'azoture de plomb, les sels de l'acide picrique, la trinitrophénylméthylnitramine (connue sous la dénomination commerciale de Tétryl),lebore, la cyclonite, les sels de l'acide fulminique, le chlorate de potassium, la tétracine et le tétranitrate de pentaérythritol (PETN). 2. Munition sans douille, selon la revendication 1, carac--- térisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique ne constitue pas plus de 10 % en poids de la munition. 3. Munition sans douille, caractérisée par le fait qu'elle est constituée de nitrocellulose et d'un composé à haute teneur énergétique choisi dans le groupe constitué par: le styphnate de plomb, l'azoture de plomb, les sels de l'acide picrique, la trinitrophénylméthylnitramine (connue sous la dénomination commerciale de étryl), le bore, la cyclonite, les sels de l'acide fulminique, le chlorate de potassium, la tétracine, et le tétranitrate de pentaérythritol (PETON). 4. Nunition sans douille, caractérisée par le fait qu'elle comprend la nitrocellulose et un composé à haute teneur étergé- tique choisi dans le groupe constitué par : le styphnate de plomb, l'azoture de plomb, les sels de l'acide picrique, la trinitrophénylméthylnitramine (Tétryl), le bore, la cyclonite, les sels de l'acide fulminique, le chlorate de potassium et la tétracine. 5. Munition sans douille, selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique constitue 1 à 10% en poids de la munition. 6. Munition sans douille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est l'azoture de plomb. 7. Munition sans douille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est le styphnate de plomb. 8. Munition sans douille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est un sel de l'acide picrique. 9. Munition sans- douille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est la trinitrophénylméthylnitramine. 10. Munition sans douille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est le bore. Il. Munition sans douille selon la revendication 5 caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est la cyclonite. 12. Munition sans douille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est un sel de l'acide fulminique. 13. munition sans douille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est le chlorate de potassium. 14. Munition sans douille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est la tétracine. 15. Munition sans douille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le composé à haute teneur énergétique est le tétranitrate de pentaérythritol (PEEN). 16. Munition sans douille selon la revendication 15, caractérisée par le fait que le PETN constitue de 5 à 10% en poids de la munition. 17. Munition sans douille caractérisée par le fait qu'elle est constituée de nitrocellulose et de PEEN, le PEEN constituant de 5 à 10 % en poids de la munition.