Brevet FR2215604A1 — publié le 19740823

La présente invention a pour objet de nouveaux blocs de po dre propulsive notamment pour projectiles d1 artillerie. Des blocs de poudre sont couramment employés pour l'autopropulsion. Leur forme est destinée à obtenir uno certaine loi de poussée au cours du temps de combustion; la poussée est notamment fonction de l'aire de la surface en combustion et la durée de fonctionnement est fonction de l'épaisseur à briller, étant donné que la poudre brdle par tranches parallèles. Les blocs les plus couranment utilisés sont de forme cylindrique, comportent un canal central de section circulaire ou en étoile. Le bloc à canal central cylindrique présente l'inconvénient de ne pas permettre l'obtention d'un grand nombre de lois de poussée. En effet, le nombre de paramètres géométriques définissant ce bloc est limité, étant donné sa forme géométrique simple ; pour faire varier la loi de pousse il est possible, tout au plus, de faire varier la surface de combustion à l'aide de vernis inhibiteur. On peut, par exemple, recouvrir la face externe du bloc de vernis inhibiteur. Le bloc à canal central étoilé est défini géométriquement par un plus grand nombre de paramètres géométriques. De ce fait, il offre plus de possibilités pour modifier la loi de poussée au cours du temps de combustion et conjointement pour diminuer l'épaisseur à brûler, donc la durée de fonctionnement. Néanmoins, ce bloc présente les inconvénients suivants : les lois de poussées réalisables sont limitées, on ne peut, en particulier, diminuer indéfiniment le temps de fonctionnement.; d'autre part, la configuration étoilée ne favorise pas le renplisse optimum du propulseur, surtout dans le cas où de faibles temps de combustion sont recherchés. l'4to41e devant alors présenter dee branches très profondes; enfin la présence d'un caral étoilé est impropre à l'utilisation du bloc de poudre sous de fortes accélérations, telles que celles subies par un projectile d'artillerie. Les blocs de poudre selon l'invention permettent d'éviter les inconvénients précités. les avantages des nouveaux blocs sont donc simultanément, la possibilité de réaliser une grande variété de lois de poussée, en particulier, des lois de poussée brève utiles aux projectiles anti-chars, la compacité du bloc qui permet un bon remplissage du propulseur et une excellente tenue mécanique aux fortes accélérations, les rendant particulièrement adaptés aux projectiles d' artille- rie à propulsion additionnelle. I1 est connu que lorsque des fissures se produisent dans un bloc de poudre, les flazl!es naissant dans le canal central, se propagent tris rapidement dans lesdites fissures, de telle sorte que tout se passe alors comme 51 les surfaces d'inflammation de la poudre étaient en fait non seulement la surface du canal central, msis aussi les surfaces des fissures. La présente inverti on a pour objet des blocs de poudre propulsive nota@@ent ,our proJectiles d'artillerie caractérisés er ce qu'ils sont constitués d'éléments de bloc de poudre jointifs enFilés, brdlant au moins en partie par leurs faces d'appui mutuel. Ces différents éléments peuvent autre constitués par la m4me poudre ou par des poudres de compositions différentes. Le bloc tel que décrit ci-dessus peut comporter un canal d'inflammation qui peut être central. Un autre objet de la présente invention est un bloc comme ceux décrits cidessus caractérisé en outre en ce que l'état de surface desdits éléments présente un dcart moyen algébrique des irrégularités de surface compris entre environ 3 et environ Un autre objet de la présente invention est un bloc de poudre propulsive ayant les caractéristiques cidessus cnoncées caractérisé en outre en ce que la cohésion desdits éléments est assurée par tout moyen mécanique et /ou ur.e couche de vernis extérieur aux surfaces de contact desdits éléments entre eux. Ce vernis peut être un vernis inhibiteur protégeant la surface interne du corps du propulseur. Le vernis a do préférence un module d'élasticité supérieur à celui de la poudre. Cette caractéristique peut être obtenue en intégrant au vernis une armature qui peut être, par exemple, une toile lâche dont la trame est disposée en biais par rapport aux génératrices du bloc. L'allumage étant réalisé, par exemple, par un allumeur classique placé dans le canal central, dars le cas où celui-ci existe, les gaz d'allumage se propagent presque intantanément depuis ce canal dans lee interstices entre les éléments de bloc de poudre qui s'allument sans autre retard. les éléments du bloc peuvent savoir la forme de disques,ou présenter toute autre forme permettant un assemblage jointif. Ils peuvent Outre c@acun d'une épeisseur différente et réalisés dans des compositions différentes et éventuellement partiellement recouverts de vernis inhibiteurs suivant une technique connue, ce qui permet un large éventail de possibilités quant à la réalisation des lois de poussée, en particulier, dans le cas de combustion de courte durée. Bien que contraire à la règle établie qui exige qu'on laisse un es!;ace suffisant pour le tassage des gaz, la jointivité des éléments n'est en rien un obstacle à l'allumage de leurs faces d'appui ; ellen 'est par non plus un obstacle au bon fonctionnement du bloc une fois allumé, pourvu cependant que l'état de sur- face des faces d'appui ne soit pas exagérément fin, ce qui peut provoquer, eu cours du vieillissement, une adhérence des éléments entre eux. Cette jointivité est par ailleurs la condition d'une bonne ternie du bloc à l'accélération de compression longitudinale subie lors d'un lancement par canon. De ce fait, le canal central doit avoir, de préférence, une forme simple, par exemple cylindrique. Elle permet aussi de donner au bloc le m & ie volume de poudre qu'à un bloc monolithique de m & me profil extérieur, c'est-à-dire qu'elle permet la mme densité de chargement du propulseur. les figures t et 2 représentent deux exemples de blocs selon la présente invention, réalisés en poudre homogène double base, inclus dans des propulseurs additionnels de projectiles de 105 mm. Ces deux configurations ont été expérimentées avec succès à des accélérations d'environ 30 000 g. La figure 1 représente une réalisation de bloc à tranches séparées 1 comportant un canal central d'inflammation 2, localiséedans le corps du propulseur 8. les tranches 1 sont maintenues appliquées les unes contre les autres par un ressort 3 et emboitées les unes dans les autres par leurs faces d'appui coniques 4. Dans cette réalisation particulière, le vernis inhibiteur ne joue aucun rôle dans le maintien des tranches appliquées les unes contre les autres. Il protège de la chaleur la paroi interne du corps du propulseur 8. L' embottement des tranches de poudre 1 favorise la cohésion transversale du bloc de poudre vis-à-vis des contraintes de cisaillement. La figure 2 représente une réalisation de bloc à tranches séparées à canal central cylindrique 2 maintenues appliquées les unes contre les autres par un vernis extérieur 5 armé de toile. Ce bloc est fixé par collage 6 sur le culot du propulseur 7. L'utilisation d'un vernis extérieur donne au bloc un aspect monolithique et une adhésion qui facilite sa manipulation. Cela facilite aussi sa fixation dans le propulseur qui peut se faire alors par collage. le fait d'armer ce vernis extérieur a laide de fibres ou de toile permet d'obtenir une plus grande résistance à la traction longitudinale. Ce dernier procédé peut être employé conjointement avec 1 'embottement des tranches de poudre les unes dans les autres. Dans ce cas, la cohésion du bloc vis-à-vis des contraintes transversales et la résistance à la traction longitudinale sont simultanément augmentées. L'utilisation du vernis inhibiteur pour maintenir solidaires les différentes parties d'un chargement de poudre dans un propulseur est une technique connue, Toutefois, dans 1s réalisation particulière des blocs selon l'invention, et destinées à des projectiles d'artillerie, il est nécessaire d'y apporter un perfectionnement, comme vont le faire mieux comprendre les explications suivantes. Durant l'accélération imposée par le canon, il ne faut pas que le vernis ait un module d'élasticité supérieur à celui de la poudre, car alors la compression serait supportée toute entière par la mince épaisseur du vernis. II faut donc employer un vernis plus souple que la poudre, c'est-à-dire le module d'élasticité inférieur à celui de la poudre. Nais on sait qu'un faible module est accompagné d'une faible résistance mécanique, et le vernis souple risque alors autre cassé, au droit des faces d'appui, sous l'effet des contraintes de cisaillement ou de traction qui peuvent se produire dans le canon et en début de trajectoire. I1 corrviendra donc d'armer le vernis de telle façon qu'il soit souple vis-à-vis de la compression axiale, mais résistant b la traction et au cisaillement. Ceci est réalisé dans le perfectionnement suivant L'armature du vernis est constituée d'une toile lâche, analogue au tulle, dont la trame est disposée å 450 par rapport aux génératrices du bloc. Ainsi, lors d'une compression axiale, accompagnée d'une dilatation transversale du bloc, le vernis et son armature peuvent se déformer librement. Une dispoeition Axiale de la trame conduirait à des plissements de l'armature (qui se déforme moins que la poudre) provoquant des décollements de vernis et des ruptures , à des fortes contraintes tangentiellee, la dilatation du bloc ne pouvant se faire librement. Dans les deux modes de réalisation, représentés par les figures 1 et 2, le canal d'inflammation est central. Un autre mode de réalisation peut présenter un canal d'inflammation latéral. R E V E N D I C A T I O N S 1) - Bloc de poudre propulsive, notamment pour projectile d'artillerie, caractérisé en oe qu'il est constitué d'éléments de blocs de poudre jointifs empilés, brû- lant au moins en partie par leurs faces d'appui @@tuel. 2? - Bloc de poudre propulsive, notar-ent pour projectile d'artillerie, comportant un canal central d'inflammation, caractérisé en ce qu'il est constitué d'élé ments de bloc de poudre jointifs empilé@, @@@ant au oin@ @partie @@ @@es d'appui mutuel 3) - Bloc selon l'une des revendications précédentes caractérisé er ce q:e l'état de surface dendits éléments présente un écart moyen algébrique des irrdella- rités de surface compris entre environ 3 et environ 13 4) - Bloc selon l'une quelconque de revendications précédentes caractérisé en ce que la cohésion desdits éléments est assurée par tnut moyen mécanique et ou me couche de vernis extérieur aux surfaces de contact desdits éléments entre eux. 5) - Bloc selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit vernis extérieur est un vernis inhibiteur. 6) - Bloc selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le vernis est armé. 7) - 91oc selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'armature dudit vernit armé est constituée d'une toile lâche dont la tr@me est disposée en biais ar rapport aux génératrices du bloc. 8) - Bloc selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé cn ce que lesdits éléments de bloc de poudre sont formés de la rame poudre. 9) - 31oc selon l'une des revendications 1 à 8, earactérisé en ce que lesdits élé ments de bloc de poudre sont formés de poudres de compositions différentes.