Brevet FR2312009A1 — publié le 19761217

'invention concerne une enveloppe de charge explosive, et notamment un projectile, à fragmentation, ladite enveloppe portant les empreintes de fragments ayant les dimensions recherchées en vue de ltefficacité maximum contre l'objectif spécifié. L'objet de l'invention est une enveloppe de charge explosive rda- lisée de telle manière qu'elle possède une rigidité convenable, notamment pour supporter les accélérations longitudinale et transversale communiquées à un corps de projectile soumis au tir dans un canon à tube rayé, tout en restant d'une fabrication peu onéreuse. Dans une telle enveloppe, l'enroulement de fil est constitué de façon à réaliser la majeure partie de la rigidité du corps de l'enveloppe, cet enroulement étant rendu lisse extérieurement pour lui donner un profil ne rendant pas nécessaire une enveloppe extérieure, et également lisse intérieurement pour permettre la mise en place d'une enveloppe intérieure relativement mince, jouant notamment un '8le d' 'étanchéité et de cohésion entre les extrémités de l'enroulement. Selon une caractéristique de l'invention, les parois latérales de l'enveloppe sont constituées d'une part, par un enroulement' de fil muni préalablement d 'amorces de fragmentation, ledit enroulement présentant des spires sensiblement jointives, et d'autre part, par une enveloppe intérieure sur laquelle sont fixés les parties avant et arrière de ladite enveloppe. Selon une au+re caractéristique de l'invention, les amorces de iragmentation sônt constituée par des entailles dont la profondeur est au moins égale à l'épaisseur de la zône interne de l'enroulement soumise à compression pendant l'explosion, et dont la largeur est telle que leurs bords sont jointifs après exécution de l'enroulement. D'autres caractéristiques apparattront dans la description suivante d'exemples de réalisations particulières concernant un projectile, données ci-dessous avec les figures qui représentent - la figure 1 une demi-coupe partielle axiale d'un enroulement de fil de paroi latérale de projectile selon 11 invention - la figure 2 une vue latérale du fil avant enroulement montrant le profil des entailles - la figure 3 une vue latérale du fil après enroulement - la figure 4 une demi-coupe partielle axiale du projectile ; et - la figure 5 une vue latérale du fil avant enroulement montrant les entailles de face et les indentations. On voit sur la figure 1 en demi-coupe la section d'un enroulement de fil constituant la partie extérieure 2 de la paroi d'un projectile d'axe 1. Ce fil est de section sensiblement carrée mais il peut être rectangulaire suivant les dimensions que l'on veut donner aux fragements et à l'inclinaison des spires. Du côté de l'ogive, les indentations 4 en marches d'escalier sont produites par la diminution du diamètre d'enroulement du fil. Ce fil présente des entailles transversales 3 qui ont été faites avant enroulement. On remarque sur la figure que les entailles 3 d'une spire ne tombent pas en face des entailles correspondantes des spires adjacentes. On peut par décalage judicieux de ces entailles obtenir une répartition spatiale optimale des éclats. La figure 2 est une vue longitudinale du fil 2 avant enroulement. On voit qu'il est ziruni d'entailles rectangulaires 3 de largeur a, de profondeur et d'écartement d. Ces entailles peuvent être dans certains cas des encoches en U ou en V, comme il sera exposé plus loin. La figure 3 représente une section transversale partielle du projectile montrant le fil après enroulement. On a tracé en pointillés la ligne 13 séparant la partie de l'enveloppe du projectile, comprimée au moment de l'explosion, de la partie travaillant à la traction. On voit que la profondeur X des entailles est telle que cette ligne 13, dite fibre neutre, passe juste à la hauteur du fond des entailles. Cette profondeur d'entaille est celle qui laisse le maximum de résistance au corps du projectile puisque les parties travaillant à la traction ne sont pas atteintes. On voit également que la largeur a des entailles, leur profondeur et leur écartement d et le rayon de courbure du fil sont tels que, après enroulement, les bords des entailX les sont jointifs. I1 est possible que, dans certains cas, on soit obligé, pour réaliser ce contact des bords des entailles, de leur donner une forme d'encoche en U ou en V, nais dans un but de simplification de l'usinage, on s'attachera à leur donner la forme rectangulaire indiquée. Selon une caractéristique de l'invention, on peut faciliter encore le conformage de l'enroulement en utilisant un acier doux, les phénomènes liés à la détonation ayant par effet de donner au métal une dureté suffisante pour obtenir des éclats efficaces. Après formation des encoches dans le fil et avant son bobinage pour obtenir l'ébauche illustrée figure 1, on peut faire subir au fil un traitement anti-corrosion tel qu'un revêtement d'un alliage plus ou moins inoxydable pouvant éventuellement servir à constituer, dans les opérations d'usinage ultérieures, une brasure. La figure 4 représente une demi-coupe axiale d'un projectile, selon l'invention. On voit les différentes spires du fil 2 avec les entailles refermées 3 que l'on a représentées ici passant par le plan de coupe. Sn enroulant le fil, on a d'abord réalisé l'ébauche montrée figure t. On a fait subir ensuite au fil un traitement de surface par lequel un alliage métallique stest déposé sur le fil, y compris entre lea surfaces de contact mutuel des spires. Cet alliage a pour résultat d'améliorer la résistance à la corrosion et de permettre éventuellement la soudure des spires les unes contre les autres. Cette ébauche est alors soumise à un traitement de forgeage par exemple par écrasement entre deux formes appropriées, de matière à obtenir par fluage du métal la forme illustrée figure 4. Cette opération élimine les indentations 4 (figure 1) en donnant à l'enroulement des faces extérieures et intérieures lisses terminées en forme d'ogive et permet en outre de ménager les bourrelets et renforts 5 donnant au projectile son profil définitif. ha présence au coeur de la masse de l'enroulement de parties creuses 6 (figure 3) correspondant aux entailles 3, facilite cette mise en forme de l'enroulement en permettant au métal de venir combler au moins partiellement ces parties creuses 6. Â l'intérieur de ltenroulement ainsi obtenu, on place une enveloppe 7 aux extrémités de laquelle ont été préalablement fixées par soudure 8 ou procédés analogues, des collerettes filetées 9. On introduit ensuite entre enveloppe intérieure et enroulement, entre spires et dans les parties creuses 6 (figure 3) qui n'auraient pas été comblées au cours des opérations de forgeage, un produit plastique telle une résine stable polymérisable, ou un alliage métallique convenable. Le résultat en est une meilleure cohésion de l'ensemble des surfaces parfaitement lisses et aussi une protection accrue contre la corrosion. Sur les collerettes 9 sont vissées respectivement le culot Il et l'ogive 12 entre lesquels se trouve donc serré l'enroulement dont les extrémités d'appui ont été préalablement dressées. Il est à remarquer que les grandeurs a, p et d ainsi que la largeur du fil ont été choisies pour que l'enroulement ne comporte qu'un seul fil. Pour les projectiles destinés à être tirés par canon rayé, le sens de l'enroulement est tel qu'il tend à serrer l'enroulement lors de l'accélération de rotation appliquée au départ du coup. De même, l'inclinaison des spires, qui est fonction du calibre du projectile et de la largeur du fL1, est telle qu'un effort selon l'axe du projectile ne provoque pas de dévirage des spires par glissement l'une sur l'autre, dévirage qui tendrait à les desserrer autrement dit, le sens du pas de l'enroulement est imposé par le sens du pas des rayures du canon. On voit que si le sens de l'enroulement est convenablement choisi, les effets des deux accélérations, longitudinales et de rotation, sont opposés et tendent à s'annuler. D'ailleurs pour éliminer ce risque de dévirage sous l'effet de l'accélération longitudinale, on peut augmenter l'adhérence des spires entre elles et ainsi diminuer leur tendance à glisser l'une sur l'autre, en imprimant sur les côtés du fil devant venir en contact, des rugosités destinées à augmenter le coefficient de frottement. Celles-ci peuvent être simplement imprimées par des mSchoires, des molettes ou un simple grenaillage sur les côtés du fil avant enroulement, ou être constituées de petites indentations ou crantage comme indiqué sur la figure 5 en 15. Ces indentations peuvent avoir, comme représenté, un profil carré ou pointu, ou simplement ondulé. L'adhérence qu'elles créent entre chaque spire est dûe principalement a l'encastrement, de ces indentations d'une spire sur l'autre, après forgeage. REVENDICATIONS r r 1. Enveloppe de charge explosive, et notamment projectile, à fragmentation, comportant notamment un enroulement hélicoïdal d'un fil muni d'amorces de fragmentation préalables, ledit enroulement présentant des spires sensiblement jointives, enveloppe caractérisée en ce que ses parois latérales sont constituées par ledit enroulement et une enveloppe intérieure. 2. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les amorces de fragmentation préalables sont constituées par des entailles faites dans le fil avant son enroulement, la profondeur des entailles étant au moins égale à ltépaisseur de la zône interne de l'enroulement, soumise à compression pendant l'explosion. 3. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les amorces de fragmentation sont constituées par des entailles dont les bords sont jointifs après enroulement. 4. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le métal utilisé pour le fil constituant l'enroulement est de l'acier doux. 5. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le sens de l'enroulement du fil est tel que les contraintes de lancement du projectile ont tendance à serrer les spires. 6. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fil est rev8tu d'une couche d'un alliage métallique. 7. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois internes et externes de l'enroulement sont rendues lisses par forgeage selon une forme prédéterminée . 8. Enveloppe selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'alliage métallique dont est revêtu le fil permet la soudure des spires entre elles. 9. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enroulement est serré entre la partie avant et la partie arrière du projectile, parties fixées respectivement aux deux extrémités de l'enveloppe intérieure. 10. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les flancs du fil, destinés à entre en contact entre eux après enroulement, sont pourvus de rugosités. 11. Enveloppe selon la revendication 10, caractérisée en ce que les rugosités sont constituées par des indentations. 12. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une matière de remplissage a été insérée dans tous les volumes vides du projectile, compris, en particulier, entre la surface externe de l'enveloppe intérieure et la surface externe de l'enroulement. 13. Enveloppe selon la revendication 12, caractérisée en ce que la matière de remplissage est une résine polymérisable. 14.' Enveloppe selon la revendication 12, caractérisée en ce que la matière de remplissage est un alliage métallique. 15. Enveloppe selon la revendication 12, caractérisée en ce que la matière de remplissage est une matière collante.