Brevet FR2220058A1 — publié le 19740927

L'invention concerne une gaine à éclats pour obus et têtes offensives, dans laquelle des éclats conformés d'avance sont introduits en une couche entre deux corps tubulaires centrés l'un dans l'autre dont les diamètres limitrophes des éclats diffèrent lors du remplissage du double du diamètre maximal des éclats; l'invention concerne aussi un procédé pour la fabrica- tion de ces aines à éclats. Le brevet allemand 102.277 et le brevet franglais P47.066 ont déjà enseigné à entailler à l'avance par pressage radial de nervures lon;ítudinales et transversales une chemise d'obus ou un autre support d'énerne, de telle sorte qu'il se brise plus facilement en éclats individuels à la détonation de la charte explosive.Il est en outre connu, par exemple par le brevet autrichien 2R6.2Hns d'introduire des éclats conformés d'avance dans un moule et de les relier par addition d'un adhé 51f en un corps à porosité grossière, ou bien, comme le décrit le brevet francais 4PP.fl26, de les enrober dans un encagement de béton ou d'une autre matière durcissable. Par le brevet autrichien 26.85, il est connu aussi d1introduire dans un obus des éclats sphériques entre deux corps tubulaires concentriques. Suivant la publication provisoire allemande 2.129.196, le corps tubulaire intérieur peut être pressé par déformation radiale dans les creux entre les éclats, et par fragmentation préalable des deux corps tubulaires être aplati avec le tube extérieur en une gaine à éclats symétrique par rotation. Alors que l'entaillare préalable d'une chemise d'obus conduit à des éclats qui diffèrent fortement par leur grosseur et leur notée, et exige encore beaucoup de puissance pour la rupture, une gaine à éclats fabriquée seulement par assemblage à l'adhésif ou frittage permet de n'absorber que des forces axiales faibles, e-t presque pas de forces radiales. TJa dernière citée des solutions précédentes demande un dispositif de déforma-tion à haute pression. l'invention vise à réaliser une gaine à éclats qui corresponde à peu près en solidité et en efficacité à la vaine à éclats obtenue par déformation à haute pression citée en dernier, mais qui ne nécessite pas d'installation de déformation à haute pression pour sa fabrication et qui puisse donc être fabriquée plus simplement et sans grands frais de façonnage, même en petites séries et en différents calibres. Pour atteindre ce but, il est proposé suivant l'invention d'introduire avec serrage les éclats conformés d'avance entre les corps tubulaires placés l'un dans l'autre avec centrage. Cela peut être effectué du fait que les éclats conformés d'avance sont introduits dans un espace annulaire cylindrique élargi à la distance correspondant au diamètre des éclats par refroidissement préalable du corps tubulaire intérieur -par exemple par l'air liquide- et/ou chauffage du tube extérieur -par exemple à 800 C. Avant le refrodissement, il est avantageux de porter à la cote nominale, notamment par meulage, le diamètre externe du corps tubulaire intérieur, et/ou le diamètre interne du corps tubulaireextérieur avant le chauffage de celui-ci. Après l'introduction des éclats, et une fois la température égalisée avec serrage simultané des éclats, il peut être nécessaire ou avantageux de tourner ou de meuler la surface ondulée du tube extérieur. La description suivante et les dessins annexés font ressortir les caractéristiques de l'invention. Dans ces dessins: la figure 1 est une élévation latérale avec coupe partielle d'un obus de canon rayé; a figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne Il-Il de la figure 1, montrant le même obus, dans lequel la gaine à éclats est une spirale de fil d'acier entaillée à l'avance; les figures 3 à 5 montrent des phases successives de fabrication de la gaine à éclats suivant l'invention, avec utilisation d'éclats séparés, savoir: La figure 7 montre la préparation des corps tubulaires pour l'introduction d'éclats sphériques; La figure 4 montre l'égalisation de température avec serrage des éclats; La figure 5 montre le corps d'obus ou la gaine à éclats après le tournage de la surface; Et la figure 6 montre une gaine à éclats avec utilisation d'éclats en forme de rouleaux. Suivant la figure 1, une chemise d'obus 1 forme le corps tubulaire extérieur, entre lequel et un tube intérieur 2 sont serrés des éclats 3. Suivant la figure 2 les éclats 3 consistent en une spirale de fil d'acier de tvpe connu, qui est subdivisée par des entailles 4 en éléments individuels, et qui se fragmente sans grande perte de puissance en éelats isolés lors de la détonation d'une charge explosive 5. l'épaisseur de paroi du corps tubulaire intérieur 2 est environ double de celle du corps tubulaire extérieur 1, dans le présent cas la chemise de l'obus par exemple. le diamètre des éclats 3, ici le diamètre du fil de la spirale, est à peu près égal à l'épaisseur de paroi du corps tubulaire interne 2. le diamètre interne de la spirale de fil d'acier correspond au diamètre externe du tube intérieur 2 avant l'insertion des éclats 3 entre les deux corps tubulaires 1 et 2. Au lieu d'une spirale d'éclats choisie ici comme exemple on peut aussi employer des éclats détachés. TI est seulement nécessaire que ceux-ci soient en une matière très azure (par exemple céramique Al2 03 , ou métal durci, tel que carbure de tungstène, alliage de fer et de titane, ou équivalent), et qu'ils aient, au moins pour la plupart d'entre eux, un diarnètr- exacte- ment détermine, qu soit plus grand que la distance des parois des corps tubulaires 1, 2 a' la température de l'atelier. Le tube extérieur 1 et le tube intérieur 2 sont de préférence en acier ou en aluminium. Le procédé de fabrication va filtre brièvement exposé avec référence aux figures 3 à 5. Le tube intérieur 2 tourné ou meulé à un diamètre externe précis est suivant la figure 3 fortement refroidi à la neige carbonique 6 ou à l'air liquide, ou dans une zone frigori- fique. Le tube extérieur 1, tourré à un diamètre interne précis, est au contraire chauffé à 800 C par exemple, par chauffage représenté par des flammes 7, de préférence en atmosphère protectrice. T0ans l'espace creux cylindrique F formé en plaçaxlt l'un dans l'autre les corps tubulaires 1, 2 ainsi préparés ther miquement, on introduit. ensuite des- éclats 9 dont le diamètre correspond à la largeur de ltespare eylindr-que annulaire P, le tube intérieur 2 étant refroidi et/ou le tube extérieur 1, étant chaufé. il est possible aussi d'amoindrir de facon appropriée par refroidissement le diamètre des éclats 9, qui ont par exemple Is forme de billes, rouleaux, corps rectangulaires, cubes ou analogues, de diamètre déterminé. Après l'introduction des éclats 9 ou de la spirale à éclats, et lors de l'égalisation de température subséquente, le tube extérieur 1 presse de l'extérieur et le tube intérieur 2 de l'intérieur contre les éclats 3 ou 9, et les comprime ainsi dans ltespace intermédiaire, avec déformation en partie.perma- nente de la matière des corps tubulaires 1, 2, savoir l'acier ou l'aluminium. le tube intérieur 2 ainsi que le tube extérieur 1 subissent ainsi la déformation représentée en 1' et 2' sur la figure 4. Avant tout, lorsque le tube extérieur 1 est formé par la chemise de l'obus elle-meme, il est avantageux, et parfois même indispensable, de réduire à la cote voulue la surface du corps tubulaire extérieur par tournage ou par meulage après l'insertion avec serrage des éclats R . la gaine à éclats prend alors la forme représentée sur la figure 5. ns cette gaine à éclats formée du tube intérieur 2, de la couche d'éclats 3 ou a et du tube extérieur tourné ou meulé 1", ou bien dans l'obus équipé de cette gaine à éclats, on introduit alors la charge explosive 5 et on referme axialement le corps d'obus de façon habituelle. nans la réalisation de la figure h, on a représenté une vaine à éclats dans laquelle, au lieu d'une spirale d'éclats en fil d'acier entaillé, ou d'éclats sphériques a, des corps en forme de roulea1ls 10 sont serres entre les corps tubulaires 1, 2. La déformation qui se produit lors du serrate fait subir aux corps tubulaires un affaiblis.sement partiel qui correspond à leur préfragmentation et facilite la rupture de ces corps tubulaires 1, 2 à l'allumage de la charge explosive 9. R E V E N D I T C A T I O N S 1.- aine à éclats pour obus et têtes offensives, dans laquelle des éclats conformés d'avance sont introduits en une couche entre deux corps tubulaires noncentriques dont les diamètres limitrophes des éclats différent lors du remplissage du double du diamètre maximal des éclats, caractérisée en ce que les éclats (3, 9, 10) sont introduits avec serrage entre les corps tubulaires (1, s) placés l'un dans l'antre avec centrage. 2.- Procédé pour la fabrication de gaines à éclats selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant l'introduction des éclats ( 9, 10), le corps tubulaire intérieur (2) est refroidi -de préférence au moyen de neige carbonique, d'air liquide ou équivalent- et/ou le corps tubulaire extérieur (i) est chauffé jusqu'à PO c, suivant sa matière, éventuellement en atmosphère protectrice,et que dans l'espace creux cylindrique (p) d'abord élargi au diamètre des éclats par ce traitement thermique préalable, les éelats(R, 9, 1Q) sont introduits, et sont ensuite serrés entre les corps tubulaires (1, 2) par l'éga- lisation de température subséquente. A.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre externe du tube intérieur (2) et/ou le diamètre interne du tube extérieur (1) sont tournés ou meulés à la cote.nominale avant le refroidissement ou le chauffage. 4.- Procédé selon la revendication 2, caractérise en ce que les éclats conformés d'avance (3, q, in) sont de la même façon refroidis avant leur introduction. 5.- Procédé selon l'ensemble des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que la surface du tube extérieur (1) est tournée ou meulée à la cote nominale après le serrage des éclats ( a, 9, 10). 6.- aine à éclats selon la revendication 1, fabriquée nar le procédé selon l'ensemble des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les éclats sont conformés en cubes, corps rec tangulaires, rouleaux ou billes, et ont un diamètre supérieur a la distance des partis des corps tubulaires (1, 2) insérés l'un dans l'autre à la température de-latelier. 7. raine à éclats selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éclats (3) consistent en une spirale de type connu, en fil d'acier subdivisé par des entailles (4) en éléments individuels. ,- raine à éclats selon l'une quelconque des revendications 1, 6 et 7, caractérisée en ce que les corps tubulaires (1, 2) sont constitués de facon connue en métal, de préférence en acier etXou en aluminium, et que l'épaisseur de paroi du tube intérieur (2) est à peu près égale au diamètre des éclats (R, 9, 10), tandis que le corps tubulaire extérieur (1) a seulement la moitié environ de l'épaisseur de paroi du tube intérieur (2). 9.- raine à éclats selon les revendications 1, 6, 7 et 8 caractérisée en ce que les éclats (3, 9, 10) ou la spirale d'éclats sont en une matière dure, telle que céramique (Al2 G), ou métal durci, tel qu'acier trempé, carbure de tungstène, alliage de fer et de titane, ou équivalent.