Brevet FR2349816A1 — publié le 19771125

La présente invention concerne une fusée de projectile stabilisée par rotation et plus particulièrement les mécanismes d'armement de la chaîne pyrotechnique de mise à feu du charge ment explosif de la munition. Une iNx5CC de munition est un dispositif incorporé dans un projectiLe, permettant la détonation contrôlée, au moment et dans les conditions voulus, du chargement explosif dudit projectile. En général, les fusées sont constituées par de-fatbles charges explosives disposées en chaine et des mécanismes de sécu rité et d'armement. Un dispositif a percussion ou de concussion lié à la chaîne pyrotechnique est destiné a déclencher la détonation de la première charge de la chaîne. Dans les fusées percutantes actuellement utilisées, la chaîne pyrotechnique comporte une faible charge explosive ou amorce, rClativeff-C-nt sensb.e b laquelle succède une ou plusieurs charges relais intermédiaires, plus importantes que l'amorce, mais moins sensibles, enfin la charge terminale, plus connue sous le terme anglais de "booster",encore plus importante et moins sensible que les précédentes. Bans le fonctionnement d'une telle fusée, la détonation d'une charge entraîne la détonation de la charge qui lui succède dans la chaîne pyrotechnique; cette transmission s'opère à travers des conduits ou des tubes de transmission de feu d'où le terme souvent employé de fusée-détonateur.La détonation de la charge terminale (booster) entraîne celle du chargement explosif du projectile. La chaîne pyrotechnique comporte, parfois, des charge qui peuvent etre insérées à la demande dans le but d'obtenir un certain retard de mise à feu lors de l'impact deila fusée sur la cible. Une fusée est dite "armée" quand elle est prête à provoquer la détonation du chargement explosif du projectile, c'està-dire lorsque ons les mécanismes et les charges pyrotechniques se trouvent dans les positions requises (ou sont libérés pour pouvoir les prendre) pour que la fusée puisse fonctionner sur le mode prévu, instantané ou différé. Pour éviter l'armement accidentel de la fusée pendant les opérations de manutention, de transport et de tir, les méca- nismes sont organisés pour réaliser ce que l'on appelle "la sécurité dans l'âme". Une fusée à sécurité dans l'amie est celle où la chaîne pyrotechnique est interrompue de telle sorte que, pendant le temps où le projectile se trouve dans lfime du tubecanon, l'éclatement prématuré du chargement explosif du projectile est évité si l'une des charges constitutives de la chaîne pyrotechnique de la fusée venait à détoner. Il est hautement souhaitable que la sécurité dans l'âme soit prolongée par une sécurité de bouche afin d'exclure l'explosion du projectil-e dans le voisinage de la pièce de tir. Bes moyens principalement utilisés pour provoquer l'armement des fusées sont les goupilles et les verrous. Bes goupilles sont éliminées manuellement antérieurement à ltopération de chargement du projectile dans le tube-canon. Bes verrous sont actionnés par les forces disponibles pendant la phase de tir. Bes forces principalement utilisées pour actionner les verrous sont les forces d'accélération longitudinale et centrifuge. Dans certaines fusées, ces deux forces sont conjuguées et agissent séquentiellement. La force d'accélération ou d'inertie peut se manifester de différentes manières dont chacune peut être utilisée avantageusement ou desquelles il faut se garder. L'inertie par avalement se produit au cours de l'accélération du projectile au départ du coup. Elle peut être utilisée pour inhiber les dispositifs de sécurité. L'inertie par l'avant ou par projection se manifeste à l'impact ou pendant une décélération soudaine. Cet effet peut être utilisé pour projeter les percuteurs sur les amorces ou projeter les amorces sur les concuteurs fixes. La force centrifuge se manifeste dans les projectiles stabilisés par rotation autour de leur axe longitudinal. Cette force peut être utilisée pour déplacer les dispositifs de scu- rité ou d'armement vers leur position correcte. La vitesse de rotation du projectile est fonction du pas des rayures de l'âme du tube-canon et de la vitesse initiale du projectile.Par exemple, la vitesse de rotation d'un obus de calibre 37 millimètres est d'environ 66.000 tours par minute, celne d'un obus d'obusier de calibre 105 millimètres est de 13.500 tours par minute. l'es fusées de projectile doivent donc avoir des caractéristiques différentes basées sur leur vitesse de rotation. Les fusées utilisant la force centrifuge doIvent donc être également construites pour qu'elles ne paissent pas se désarmer, tandis que la vitesse de rotation déc-ro, > sur la trajectore. Les moyens le plus souvent mis en oeuvre pour obtenir des retards permettant de prolonger la sécurité dans l'âme à la sécurité de bouche sont les mécanismes d'horlogerie ou le freinage pneumatique du type "dash-pot". La présente invention a pour a pour arrêt une fusée-détonateur dotée d'une double sécurité d'al-meSenu, obtenue par unedouble interruption de a chaîne pyrotechniques l'une à la hauteur de l'amorce de percussion, l'autre au niveau des charges relais intermédiaires. A l'instant de l'armement, la continuité de la chaîne pyrotechnique est rétablie par les mouvements combinés de translation de l'ensemble porte-amorce et la rotation du barillet de logement de la ou des charges relais intermédiaires. Belon une caractéristique de l'invention, avant le départ du coup, l'ensemble constitué par le porte-amorce et son tube de transmission de feu est maintenu verrouillé à l'aide d'un verrou mécanique dont le déclenchement est contrôlé par les effets conjugués des forces d'accélération longitudinale centrifuge résultant du tir du projectile dans un tube-canon à âme rayée. D'autres caractéristiques apparaAtront dans la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et qui donne, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins La Figure 1 représente une vue en coupe d'une fusée non armée réalisée suivant l'invention; la Figure 2 représente la position du mécanisme de la fusée dès le départ du coup la Figure 3 représente la position des mécanismes de la fusée après le départ du coup la Figure 4 représente la position des mécanismes de la fusée en position armée la Figure 5 représente la position des mécanismes de la fusée lors de l'impact sur la cible Dans toutes les figures, des références alphanumériques semblables indiquent des éléments semblables. La Figure 1 représente, à titre explicatif, une vue en coupe d'une fusée réalisée selon l'invention. Une telle fusée est une fusée-détonateur percutante, à grande sensibilité et à sécurité totale. Bulle est destinée à l'amf,rçage de proJentiles tirés dans des matériels à âme rayée. La fusée peut onctionner instan- tanément ou avec un léger retard par la simple manoeuvre d'un boisseau directement accessible de l'extérieur. La fusée comporte un corps avant (A) et un corps arrière (R) dans lesquels- sont logés tous les mécanismes et les éléments pyrotechniques. Be corps avant (A) comporte deux cavités - la cavité supérieure (C1) ou tête de percussion qui comporte : la tête porte-percuteur (5), équipée du percuteur (2), ladite tête étant soutenue par un ressort (3) - la cavité inférieure (C2) sert de logement de l'ensemble porte-amorce (P) constituant un piston capable de se déplacer dans ladite cavité. L'ensemble porte-amorce comprend une amorce (4) et son paillet de protectIon (5), un tube de transmission de feu (6) placé en regard de l'amorce. Un ressort (7) exerce une poussée sur la pièce supérieure interne de la partie constituant le piston de l'ensemble porte-amorce. Be tube de transmission de feu (6) permet de transmettre la flamme de l'amorce (4) aux charges relais intermédiaires ; il comporte, à sa partie inférieure, une protubérance extérieure (8) dont le rôle sera explicité ultérieurement. Le corps arrière (R) reçoit le corps avant (A) dans un logement prévu à cet effet. Bes corps avant et arrière sont rendus solidaires par un jonc (9). A la hauteur de la liaison des corps avant et arrière est disposée une bague (10) assurant le centrage du ressort (7) et servant de butée à des plongeurs qui seront décrits ultérieurement. Be corps arrière (R) comporte deux cavités principales La cavité (C)) contient l'inbelrupteur (11) de la chaîne pyrotechnique. L'interrupteur contient les charges relais intermédiaires; il est constitué par un cylindre formant barillet. L'interrupteur (11) est maintenu en position non-arméeparletdbe de transmission de feu (6). Il comporte deux alésages formant un V. Bans l'une des branches du V est placée la charge retard (12), l'autre branche est vide et --b uche sur le istonatell-r comm-un (13). Les détails de réalisaticn de l'interrupteur ont été décrits dans le brevet français 1.135.100 t ses vertifinats dtaddltion n 69.342 et 70.180 délivrés à la Bemanderesse. Entre l'interrupteur (11) et la cavité inférieure (C4) sont placées des charges relais (14) monolithiques ou non. La cavité (g4) renferme les pains d'amorçage (15) du chargement explosif du projectile et est fermée par une coupelle étanche (16). L'isolement de la partie aval de la chaîne pyrotechnique est réalisé par des toiles (17) usinées dans la masse du corps arrière (R) de la fusée, comme décrit dans la demande de brevet français NO 75.37321, déposée par la Demanderesse, le 5 Décembre 1975. La partie supérieure du corps arrière (R) renferme le dispositif de verrouillage du tube de transmission de feu (6). Le dispositif de verrouillage comporte des masselotes (18) avantageusement disposées symétriquement. Ces masselotes (18) contraintes par un ressort (19) peuvent se déplacer vers la périphérie de la fusée sous l'action de la force centrifuge résultant de la mise en rotation du projectile. 1es masselotes portent un doigt (20) venant verrouiller le tube de transmission de feu, à la partie supérieure de la protubérance (8). Un logement pratiqué dans les masselotes permet de recevoir les plongeurs mobiles (21) longitudinalement. Ces plongeurs, dont le déplacement vers le bas de la fusée est gouverné par la force d'accélération résultant du départ du coup,sont maintenus en position haute par les ressorts (22).Enfin, les orifices des cavités de logement des masselotes sont fermés par les bouchons (23). L'étanchéité de la fusée est assurée par des joints toriques disposés aux liaisons des pièces et sont représentés par des partiels pleines sur les figures. Lors de l'opération d'assemblage, la fusée est vissée sur la partie antérieure du projectile. Avant le chargement de la munition dans le tube-canon, la fusée est réglée, soit en position "Instantanée 11, soit en position de fonctionnement "Retardé", par un dispositif de réglage accessible directement sur la face extérieure de la fusée. Sur la figure 1, la fusée est représentée dans sa position non armée" . Be porte-percuteur (1) est en position haute, tandis que l'ensemble porte-amorce (P) est en position basse. Be tube de transmission de feu (6) est engagé dans l'interrupteur (11) et maintenu verrouillé par le doigt (20) des masselotes (18). Bes plongeurs (21) sont engagés dans les masselotes et maintiennent celles-ci vers l'intérieur de la fusée. En cas d'éjection accidentelle des plongeurs, les ressorts (19) exercent une pression sur les masselotes. Sur la figure 2, au départ du coup, les plongeurs (21) sont éjectés des masselotes (18) dans les logements pratiqués à cet'effet dès que la force dûe à l'accélération longitudinale est supérieure à la force antagoniste des ressorts (22). Dès que la vitesse de rotation du projectile est suffisante pour donner une force centrifuge supérieure à la force antagoniste des ressorts (19), les masselotes se déplacent vers la périphérie de la fusée, libérant ainsi le tube de transmission de feu (6). Sur la figure 9, on considère le fonctionnement de la fusée aprs la sortie du projectile de la bouche du canon. A ce moment, la force d'accélération longitudinale résultant du lancement du projectile a disparu. B'ensemble porte-amorce (P) sous l'action du ressort (7) et du fait que le tube de transmission de feu (6) a été libéré par le recul des masselotes (18) lors de la phase précédente correspondant au trajet du projectile à llinté- rieur du tube-canon, entreprend un déplacement vers le percuteur (2).La vitesse de do.placeent de l'ensemble porte-amorce est ralentie par le freinage pnetuflatique da à la compression de 11 air dans la partie supérieure de la cavité (C2). Par construction, cette vitesse de déplacement du porte-amorce est contrôlée, c'est elle qui détermine le retard à l'armement en sortie de bouche du canon. la la cigare 4, 1'ellsemble ;cr--amorce (P) d termIné sa course vers le percuteur (2), et le tube de transmission de feu (6) a libéré l'interrupteur (11) qui effectue une rotation de 600 ou 1200 suivant le mode de fonctionnement choisi : instantané ou retardé. La pointe du percuteur (2) est au contact du paillet (5) de l'amorce (6). La fusée se trouve alors en position armée et, du fait du retard introduit par le freinage pneumatique, retard réglé par construction à la valeur désirée comme indiqué précédemment, le projectile est situé très au-delà de la pièce de tir. Par exemple, pour un retard du freinage pneumatique de 0,5 secondes et une vitesse initiale du projectile de 400 mètres/secondes, la distance de sécurité de bouche est de 200 mètres.Ainsi l'armement de la fusée, caractérisé par l'alignement de la partie aval de la chaîne pyrotechnique se produit de façon quasiinstantanée. Sur la figure 5, au moment de l'impact du projectile sur la cible, la pointe du percuteur (2) transperce le paillet (5) et vient frapper l'amorce (4) tandis que le piston, sous l'effet d'inertie vers l'avant assure la pénétration effective du percuteur dans l'amorce, provoquant ainsi la détonation de celle-ci. La fusée de détonateur pour projectile tiré dans un tubecanon à âme rayée réalisée selon l'invention présente un nombre d'avantages certains sur les fusées de l'art antérieur ; les sécurités dans l'âme du tube et la sécurité de bouche sont combinées pour interdire tout risque d'armement accidentel durant le tir, la continuité de la chaîne pyrotechnique, doublement interrompue dans la position non-armée, est rétablie quasi-instantanément, sans passage par des états intermédiaires tels que incomplètement armés. De plus, les mécanismes d'armement sont concentrés dans la partie aval de la chaîne pyrotechnique, autorisant une réalisation totalement hermétique de la partie amont de ladite chaîne pyrotechnique. REVENDICATIONS 1. Pulsée de mise à feu, du Type détonateur, pour projectile tiré dans un tube canon à âme rayée, dont l'armement est contrôlé par les forces conjuguées d'inertie et d'accélération cerftrifuge, caractêriséeen ce que la sécurité dans l'âme et la sécurité de bouche sont combinées, et en ce qu'elle comporte un ensemble porteamorce (n) et son tube de transmission de feu (6), pronduisant mie double interruption de la partie aval de la chaîne pyrotechnique, et, en ce que ledit ensemble est verrouillé en position non-armée et est libéré par un dispositif mécanique déclanchable sous l'ef- fet des forces d'accélération d'inertie et d'accélération centrique. 2. Fusée de mise à feu, selon la revendication 1, caractérise en ce que le disposif mécanique déclarchable de déver- rouillage de l'ensemble porte-amorce et tube de transrnission de feu est constitué par un jeu de masselotes (18) mobiles suivant la direction de la force centrifuge et par des plongeurs axiaux (21) placés dans l'épaisseur desdites masselotes et éjectables dans des logements pratiqués à cet effet dans la masse du corps de la fusée. 3. Fusée de mise à feu selon a revendication 1, caractérisée par le fait que le tube de transmission de feu du porte- amorce comporte, à sa partie inférieure, une protubérance (8) sur laquelle est engagée, en position no-n-armée de la fusée, le dispositif mécanique déclanchable. 4. Fusée selon la-revenaication 2. caractérisée en ce que les masselotes mobiles sont avantageusement disposées de façon symétrique et placées dans des cavités pratiquées à cet effet dans la masse du corps de la fusée. 5. Projectile tiré par un tube-canon à âme rayée, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une fusée de mise à feu réalisée selon l'invention.