Brevet FR2325013A1 — publié le 19770415

La présente invention se rapporte à une enveloppe d'éclats pour balles, têtes de projectiles, projectiles, etc.; dans laquelle des éclats préformés en matière dure, en particulier en métal dur, sont incorporés dans une matière de soutien en une substance durcissable entourant les éclats de toutes parts, et peuvent etre décomposés en éclats séparés lors de l'inflammatión d'une charge explosive placée dans ltenveloppe d'éclats. Il est connu, par le brevet autrichien nO 236.256 d'introduire des éclats préformés dans un moule et de les lier, au moyen d'un adhésif ajouté, en un corps à pores grossiers. On con nait en outre, par la publication allemande n0 1.943.472, une tete de projectile à éclats comportant des éclats préformés dans laquelle les éclats préformés sont assemblés par agglomération en un composant porteur qui constitue la gaine de la tete de projectile ou au moins des parties de celle-ci. Il doit rester, dans ce cas, entre les éclats, des espaces libres éventuellement remplis d'une matière de faible poids spécifique, comme de l'aluminium ou une matière plastique.Enfin, il est également connu d'incorporer dans une matière de soutien en béton ou en une autre matière durcissable ou auto-durcissante des éclats préformés. En outre, il est également connu par le brevet autrichien nG 26.846, d'introduire dans un projectile des éclats sphériques entre deux corps tubulaires concentriques. Enfin, on a décrit dans la publication allemande ne 2.129.196, un corps à éclats detype particulier, dans lequel on enferme des éclats sphériques introduits principalement entre deux tubes par déformation à haute pression. Dans ce cas, on enfonce le corps tubulaire intérieur par déformation radiale, dans les cavités comprises entre les éclats, et on le plaque avec préfragmentation des deux corps tubulaires avec le tube extérieur en une enveloppe d'éclats présentant une symétrie de révolution. Les enveloppes d'éclats précitées ont d'une part une forte fraction de surcharge sans action combative, et elles forment, d'autre part, des masses agglomérées lors de la destruction de la gaine d'éclats. Par ailleurs, une grande partie de la puissance de la charge explosive est, encore une fois, utilisée pour la destruction de enveloppe d'éclats, et non pour accélérer les éclats. En outre, une puissance explosive entre en action sans qu'on le veuille dans de nombreux cas, sous la forme de transformation de texture, ce qui veut dire que les éclats préformés et/ou leur matière de soutien se fragmentent ou se pulvrient en particules qui ntont pas alors quant à elles, d'activité combative. L'invention a pour obJet de réaliser une enveloppe dté- clats présentant certes, en tant que projectile ou tête de projectile, la stabilité nécessaire vis-à-vis des forces d'accéleration et de rotation, mais pouvant d'autre part être détruite sans grande perte de puissance en éclats aussi uniformes que possible, de dimension prédéterminée. La masse de surcharge entraînée doit être aussi faible que possible ; le contenu énergétique total de la charge explosive doit être transmis aux éclats sous la forme d'énergie cinétique, la dissémination des éclats dans l'espace visé devant être aussi pénétrante que-possible et être inoffensive en dehors d'une zone souhaitée par les véhicules et les avions. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, la matière de soutien est en une poudre métallique dans laquelle les éclats préformés sont introduits par couches et sont comprimés ou agglomérés en une enveloppe d'éclats en forme de projectile, de tube ou de cuvette de telle façon que la gaine d'éclats de préfé rence à une seule couche constituée par les éclats préformés est précidée au moins vers l'intérieur, c'est-à-dire vers la charge explosive, d'une gaine frittée compressible sous l'effet du choc de l'onde de déflagration prenant naissance lors de l'inflammation de la charge explosive. La gaine d'éclats constituée par de nombreux éclats superposés donne alors au projectile ou à la tête de projectile la solidité nécessaire dans la direction de tir. D'autre part, non seulement la texture frittée constitue l'appui nécessaire pour les éclats, mais elle peut être également facilement détruite, c'està-dire avec beaucoup moins de perte de puissance, qu'une gaine métallique compacte. Il est d'autre part tout particulièrement important qu'en raison de la porosité, et de la compressibilité qui en résulte, de la gaine frittée intérieure, le premier choc explosif de la charge explosive enflammée ntentratne pas de variations de texture des éclats préformés, mais cède d'abord sa puissance à 1'enveloppe frittée intérieure qui la transmet de son côté aux éclats, en fait avec une accélération amortissant le choc. Pour protéger la surface, et pour absorber des forces radiales devenant actives au moment du tir, l'enveloppe d'éclats peut comporter une gaine métallique mince l'entourant qui constitue éventuellement, lorsquton moule les éclats et leur matière do soutien, le moule extérieur, tandis que l'on utilise de préférence comme moule intérieur un mandrin que l'on peut retirer après avoir introduit et inséré la poudre métallique et les éclats. Comme moule intérieur, on peut aussi cependant utiliser en particulier un corps creux tubulaire qui demeure dans l'enveloppe à éclats et constitue un conteneur pour la charge explosive. D'autres détails de l'invention, ainsi que le procédé de fabrication d'une enveloppe à éclats selon -l'invention ressortiront de la description qui va suivre, de quelques exemples non limitatifs, en regard des figures du dessin annexé dont La figure 1 est une vue latérale d'une enveloppe d'éclats réalisée sous la forme de corps de projectile La figure 2 est une coupe transversale du corps de projectile, suivant la ligne II-II de la figure 1 La figure 3 est une vue partielle de la partie 111-de la figure 1, en coupe longitudinale La figure 4 est une autre vue partielle de la partie IV de la figure 1, en coupe longitudinale La figure 5 est une vue partielle d'un autre mode de réalisation de l'enveloppe à éclats La figure 6 est une autre vue partielle d'une enveloppe à éclats réalisée selon un autre mode d'exécution de l'invention. Selon la figure 1, un corps de projectile 1 comporte une fusée 2 et une ceinture 3. Comme le montrent les figures 2 à 4, le corps de projectile est conformé en enveloppe d'éclats dans laquelle des éclats préformés 5 sont ineorporés dans une matière de soutien 4, 6 en métal fritté. La douille d'éclats devient vers llarrière un corps renforcé 8. Comme éclats, on utilise par exem- ple des sphères, des cubes, ou d'autres corps appropriés, de diamètre, respectivement de masse semblable, comme par exemple A7203 ou du métal dur comme le carbure de tungstène, un alliage 23 fer-titane, etc. Ces éclats 5 constituent une gaine annulaire concentrique qui s'étend à peu près sur toute la longueur d'une charge explosive 7 placée à l'intérieur du corps de projectile 1. Comme matière frittée pour le corps de projectile 1, c'est-à-dire pour la matière de soutien 4, 6 et le corps 8, on utilise, par exemple, de l'acier fritté ; pour la munition qui subit une charge plus faible au moment du tir, on peut utiliser une matière frittée qui a un poids spécifique plus faible et, à l'état fritté, également une solidité moindre, de sorte qu'il faut une plus faible fraction de puissance explosive pour détruire lenvoloppe d'éclats Comme le montrent en outre les figures 2 à 4, les éclats 5 sont placés en une couche entre les parties 4 et 6 de la matière de soutien. Les éclats 5 s'y appuient les uns sur les autres, de sorte que le corps de projectile 1 est renforcé en direction axiale.Du fait que le métal en poudre fritté conserve, lors de l'agglomération, ses inclusions d'air et de gaz, ainsi que sa forme prédéterminée,non seulement le poids spécifique du corps fritté est inférieur à la matière envisagée dans chaque cas, mais il est également compressible dans certaines limites. Cela est surtout important pour la partie intérieure du corps fritté, c'est-à-dire pour la matière de soutien 6, car celle-ci absorbe grâce à la compressibilité indiquée, au moment de la détonation de la charge explosive 7, le premier choc explosif, et ce n'est qu'alors qu'elle le transmet aux éclats 5. Cela empêche largement la transformation de l'énergie de la charge explosive en modification de texture des éclats 5, ctest-à-dire la rupture ou la fragmentation des éclats 5. Pour augmenter la solidité du corps de pro ttle 1 visà-vis des forces radiales apparaissant au moment du tir, la surface de la matière de soutien 4 peut encore comporter une gaine métallique supplémentaire 9 qui constitue également, en même temps, un moule extérieur, lors de la fabrication de l'enveloppe d'éclats. On peut prévoir une autre insertion 10, comme le montre la figure 6, également à l'intérieur, ctest-à-dire vers la charge explosive 7. La figure 6 montre que l'enveloppe d'éclats qui y est représentée spécifiquement comprend des anneaux d'éclats séparés li superposés par couches. Chacun de ces anneaux d'éclats 11 a, de façon analogue à l'enveloppe d'éclats, la structure représentée sur les figures 2 à 5. Dans une matière de soutien en poudre métallique est introduite chaque fois une couronne concentrique d'éclats préformés et elle est agglomérée avec eux. On va décrire à présent avec davantage de détails, à l'aide de quelques exemples de fabrication, la production des enveloppes d'éclats des figures 2 à 6, dans leur utilisation pour des projectiles sous forme sensiblement cylindrique pour des têtes de projectiles et pour des grenades, par exemple en forme ovale ou piriforme. Pour fabriquer un corps de projectile selon les figures 1 à 4 ou 5, on introduit entre un moule extérieur approprié, par exemple entre la gaine 9 et un mandrin intérieur d'outil, du métal en poudre fritté, additionné d'un liant approprié, et on l'agite ou on le comprime. Ensuite, après avoir retiré le mandrin, on introduit dans cette enveloppe, c'est-à-dire dans la matière de soutien future 4, une ébauche tubulaire en matière frittée dont le rayon extérieur est inférieur au rayon intérieur de l'envelop- pe 4 do la valeur du diamètre des éclats 5, on l'ajuste et on la colle. Dans la cavité annulaire ainsi formée, on introduit ensuite du métal en poudre fritté et on lui superpose la charge d'éclats jusqu'au voisinage du bord supérieur. Enfin, on recouvre encore la cavité annulaire de poudre frittée.Par enfoncement subséquent d'un mandrin d'outil éventuellement chauffé dans le tube de poudre métallique frittée intérieur, on enfonce ensuite la poudre métallique fritté, d'une part, dans les intervalles entre éclats 5, et d'autre part la couronne frittée dans 1'enve- loppe de poudre métallique frittée extérieure, et l'on solidifie préalablement le futur corps de projectile t de façon qu'il garde sa forme initiale lors de l'agglomération subséquente. Après retrait du mandrin et finition du corps de projectile 1, on peut faire subir un traitement ultérieur au projectile de façon courante. Un autre procédé de fabrication est représenté sur la figure 6. Dans ce cas, on comprime préalablement et l'on agglomère d'abord dans un moule, à l'extérieur du projectile, des anneaux d'éclats séparés Il comprenant de la poudre métallique frittée et un anneau d'éclats préformés 5 incorporé. On superpose ensuite les anneaux d'éclats il ainsi produits en une enveloppe d'éclats et on les lie entre eux par des couches d'adhésif intermédiaires, ou bien encore, comme le montre la figure 6, on les comprime et/ou on les agglomère entre le moule extérieur 9 et le moule intérieur 10 constituant ultérieurement un conteneur de poudre. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1.- Enveloppe d'éclats pour projectiles, têtes de munitions, grenades, etc., dans laquelle des éclats préformés en matière dure, en particulier en métal dur, sont introduits dans une matière de soutien constituée par une matière durcissable, entourant les éclats de toutes parts, et qui peuvent se décomposer en éclats séparés lorsqu'une charge explosive placée dans lten- veloppe d'éclats est enflammée, caractérisée en ce que la matière de soutien (4, 6) est en métal en poudre, dans laquelle les éclats 5 préformés sont incorporés par couches et comprimés et agglomérés avec la poudre métallique en une enveloppe d'éclats en forme de projectile, de tube ou de cuvette, de telle façon que la gaine d'éclats au mieux à une seule couche constituée par des éclats 5 préformés est précédée vers l'intérieur, en direction de la charge explosive 7, d'une gaine 6 à pores fins, compressible sous l'effet de l'onde de déflagration se produisant sous l'effet de l'inflammation de la charge explosive. 2.- Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une gaine métallique mince entourant l'enveloppe d'éclats (4, 5, 6) qui constitue, lorsqu'on moule les éclats 5 et leur matière de soutien 4, 6, le moule extérieur, tandis que l'on utilise de façon appropriée comme moule intérieur un mandrin ou analogue, que 1 on peut retirer après avoir introduit et comprimé la poudre métallique et les éclats 5. 3.- Enveloppe selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moule intérieur est un corps creux 10 de façon appropriée tubulaire, qui reste dans l'enveloppe d'éclats (4, 5, 6) et constitue un conteneur de la charge explosive 7. 4.- Enveloppe selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le support d'éclats est constitué par des anneaux d'éclats 11 à une seule couche préformés, tassés et/ou agglomérés de façon appropriée à l'extérieur du projectile ou de la tête de munition, qui sont superposés et collés, comprimés ou agglomérés en un support éclats.