Brevet FR2387434A1 — publié le 19781110

On a remarqué depuis longtemps que les effets dirigés d'un explosif sont accentués par la presence d'une cavité et l'on a observé, plus tard, que ces effets sont amplifiés a'- distance lorsque la cavité est pourvue d'un revêtement. Ainsi est nee la charge creuse,et son développement rapide, au cours des trente dernières années, a permis de procurer aux roquettes et aux missiles, pour une densité et une masse faibles et pour une vitesse d'impact faible ou relativement peu importante (la vite s se jouant alors un rôle limité aux considérations de probabilité d'atteinte) un effet terminal très considérable contre les blindés, la masse du projectile (ou de la tête) restant pourtant relativement faible. Ainsi s'explique le succès prodigieux de la charge creuse, lié à celui de la roquette et du missile. Selon un langage courant, "le canon a pris avantage sur la cuirasse" pendant cette période. Mais une évolution récente de la protection des blindés tend à renverser cette situation. "La cuirasse reprend de l'avantage sur le canon" grâce notas ment à l'apparition et au développement rapide des blindages complexes ou composites. Dans ces conditions, le niveau de puissance de la charge creuse devient insuffisant, du moins dans la gamme des calibres usuels et genéralement admis et proposés aujourd'hui (80 à 120 mm) et, en tous les cas, inférieurs à 150 mm. Il stagit donc de rechercher} en utilisant toujours les moyens explosifs (intéressants en raison de la faible densité du projectile construit à partir d'une charge d'explosif), d'autres modes d'organisation permettant de relever très notablement l'effet terminal, antiblindés, d'un tel projectile. La présente invention se propose d'apporter une telle solution. Pour mieux comprendre ltinvention, on rappelle tout d'abord qu'unie charge creuse (pour simplifier l'exposé, on se limite à la charge creuse axiale avec cavité et à revêtement de révolution) agit contre le blindage par 1'8anergie cinétique du jet animé d'une hypervitesse. Cette action est frontale sans que s'exerce aucun l'moment" des forces en jeu pour perforer le blindage. Malgré les immenses progrès accomplis par le pouvoir de pénétration des charges creuses (quintuplement en trente ans de llépaisseur spécifique perforée) une telle action "directe" ne constitue pas le moyen le plus effi cace d'utiliser l'action des ondes de détonation engendrées par l'explosif, la formation du jet à partir du revêtement et l'énergie cinétique résultante. La présente invention propose, bien au contraire, de créer un "moment" des forces engendrées par llexplosion avec, corrélativement, un effet multiplicateur de l'action et un relèvement notable du pouvoir perforant d'un projec tile explo sif selon l'invention. A cet effet, l'invention prévoit d'organiser le projectile de façon à imprimer aux ondes de détonation engendrées par l'explosif et aux ondes de choc consécutives, un mouvement hélicordal tournant autour de l'axe dudit projectile selon l'invention et avançant de l'arrière vers l'avant. Est créé ainsi, selon l'invention, un moment des forces et un effet élevé de perforation. Dans ce but, les projectiles selon l'invention comportent un ou plusieurs filets hélicoidaux d'explosife, chaque filet étant délimité par un filet de maté riau inerte formant écran et permettant de guider la propagation de l'onde de détonation et forçant ladite onde à prendre un mouvement hélicoidal comme recherché par l'invention. Egalement, selon l'invention, le ou les filets hélicoidaux d'explosif comme les écrans inertes, également hélicoidaux, qui guident les ondes, sont "enroulés" autour d'un canal central axial recouvert, de préférence, d'un revê tement. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés. I1 est bien précisé qu'il ne s'agit là que d'exemples et que tous autres modes de construc tison, réalisation, formes, proportions, dispositions, peuvent être également utilisés sans sortir du cadre de l'invention. Celle-ci, par ailleurs, coneerne aussi bien des explosifs solides, pâteux ou plastiques que les explosifs liquides. Sur les dessins la figure 1 représente, à titre d'exemple non limitatif, une vue en coupe longitudinale selon I - 1 de la figure 2 d'un projectile selon l'invention, à filets hélicoidaux explosifs et inertes (écrans); la figure 2 est une coupe selon 2-2 de la figure I; les figures 3 à 5 sont des coupes longitudinales de variantes de projectiles selon cette invention; la figure 6 est une vue en coupe longitudinale illustrant un exemple d'un mode de chargement d'un projectile explosif selon l'invention; et la figure 7 est une coupe horizontale de la figure 6. On se réfère en premier lieu à la figure 1. Le projectile représenté comporte une enveloppe 1 et une ogive 2. Selon son axe longitudinal est disposé un canal 3 équipé d'un revêtement 4. Un filet hélicoidal explosif 5 est enroulé autour du canal axial 3 et continue jusqu'à la tranche avant A-A du chargement. Un filet (écran) hélicoïdal inerte 6 stenrou- le également autour du canal 3 et sa présence permet de guider l'onde de déto nation engendrée par l'amorçage dans le filet hélicoïdal explosif 5 et de lui imprimer le mouvement hélcoidal recherché selon l'invention. Le pas de l'hélice du filet 6, les diamètres d du canal axial 3 et D des filets 5 et 6, sont déterminés et calculés en fonction de l'optimisation recher chée et constituent les paramètres de réglage d'un projectile selon l'invention. fl en est de même pour l'épaisseur e et le matériau (par exemple métal, plastique, céramique, complexe, composite, etc. .. ) du revêtement 4 du canal axial 3. Sur la figure 1, le revêtement 4 du canal axial est prolongé dans l'ogive 2 jusqu'à la pointe avant de ladite ogive, ce qui constitue un support supplé mentaire de guidage de l'onde de choc hélicoidale produite par la détonation du projectile selon l'invention. Sans sortir du cadre de l'invention et pour des raisons particulières de construction (par exemple, gain de masse), le revêtement 4 du canal axial 3 peut être arrêté à la tranche A-A du chargement. L'ensemble d'amorçage 7 du projectile explosif selon l'invention, repré senté à la figure 1, est précisé sur la figure 2; celle-ci montre > selon l'inven tison, quatre secteurs actifs d'amorçage 8-8 -8" -8"' et quatre secteurs inerte tes 9 - 9' - 91t - 9111 placés autour du canal 3 (revêtement 4) å l'intérieur de ltenveloppe 1. Selon l'invention, les quatre secteurs actifs 8 - 8' -:8" - 8"' correspondent, pour les amorcer, à quatre filets hélicoidaux explosifs, et les quatre secteurs inertes 9 - 9' - 9't - 9111 correspondent à quatre filets hélicoidaux inertes tels que 6. Si, selon l'invention, il n'existe qu'un seul filet hélicodal explosif, il n'y a lieu de prévoir qu'un seul secteur actif d'amorçage 8 et le reste de la surface de l'ensemble d'amorçage 7 est, selon l'invention, constitué de matériau inerte. La forme en secteur des amorçages représentés figure 2 est donnée à titre d'exemple non limitatif et correspond à la forme correspondante du ou des filets hélicoidaux explosifs 5. Il est bien précisé que tous autres for mes, proportions, dispositions, modes de construction, etc. peuvent etre egalementutilisés sans sortir du cadre de l'invention. L'excitation (non représentée) des secteurs actifs 8 - 81 - 8" - g"' peut être, selon l'invention, simultanée ou non, selon que l'on cherche à amplifier, pendant un temps très court, l'effet hélicoidal de l'onde de choc produite, selon l'invention, ou si, au contraire, on cherche à prolonger dans le temps ladite action. Ceci dépend, en particulier, de la nature et des caractéristi ques du blindage attaqué (homogène, composite, complexe, etc...). On peut, par exemple, décaler (par des moyens notamment électroni ques, selon l'invention) à intervalles réguliers successifs, l'initiation des divers secteurs explosifs 8 - 8' - 8" - 8"' correspondant à autant de filets hélicoidaux explosifs du chargement principal selon l'invention. On peut aussi, dans le nombre, provoquer l'explosion simultanée d'un ou de plusieurs couples de filets explosifs hélicoindaux en leur faisant succéder, à intervalle choisi, l'ini tiation d'un ou de plusieurs autres filets hélicoidaux explosifs. On voit, comme déjà indiqué plus haut pour le chargement principal, le nombre élevé de paramètres de réglage et d'optimisation dont dispose l'amorçage d'un projectile selon l'invention. La figure 3 montre une variante selon l'invention d'un projectile à filets explosifs hélicoidaux 10, avec filets hélicoMdaux inertes (écrans) 1 1 t Elle montre, å titre d'exemple, que le canal axial 12 à revêtement 13 est, -sans sortir du cadre de l'invention, non plus cylindrique mais tronconique (petite base orientée vers l'avant). Dans ce cas, la forme tronconique du canal axial selon l'invention permet de concentrer, sur une surface plus réduite de la cible, l'énergie cinétique totale de l'onde de choc hélicoidale selon l'inven tion et d'obtenir ainsi des effets plus pénétrants en profondeur. Les projectiles selon ltinvention représentés aux figures 1 à 3 compor tent un chargement à filets hélicoidaux d'explosif, arrêtés à la base de l'ogive. La variante représentée à la figure 4 montre que le chargement d'un projectile selon llinvention peut être continué dans l'ogive même (filets explosifs 14 et filets inertes 15). Cet exemple montre un autre paramètre de réglage d'un projectile explosif selon l'invention (possibilité disponible selon la masse, le centrage, la construction, etc.. du projectile). La figure 5 montre une autre variante d'un projectile selon l'invention, dans laquelle les filets hélicoSdaux explosifs 16 guidés par des filets hélicordaux inertes 17, entourent un canal axial 18 comportant un revêtement 19. Selon l'invention, le revetement 19 du canal axial 18, comporte des cavités de charge creuse 20 en forme, également, de filet hélicoïdal correspondant au filet hélicoidal explosif qui l'entoure et de même pas que celui dudit filet explosif 16. On obtient, dans ce cas, selon l'invention et d'une façon beaucoup plus accentuée que dans le cas d(un revêtement axial cylindrique ou tronconique avec revêtement, un jet hélicoidal tournant, accompagnant l'onde de choc et accroissant encore l'effet d'un projectile selon l'invention. La réalisation des chargements selon l'invention à filets hélicoidaux explosifs combinés avec des filets hélicoidaux inertes guidant l'onde de détonation, peut se faire par divers moyens : coulée d'explosif fondu (moules spéciaux), mise en place d'explosif pâteux, enroulement autour du canal axial d'explosif plastique à l'état de mise en place, ensuite durci par polymérisation. Tous ces modes de réalisation font partie de l'invention. Les figures 6 et 7 représentent, à titre d'exemple non limitatif, un modede chargement (chargement principal) d'un projectile explosif selon l'invention. Selon cet exemple de mode de chargement, on dispose dans l'enveloppe 25 du projectile le revêtement 24 du canal axial 23. On place ensuite dans la dite enveloppe 25 quatre outillages hélicoidaux 21 - 21' - 21" - 21 "t, qui ménagent la place des filets hélicoidaux inertes du chargement selon l'invention. On coule ensuite, dans les emplacements vides entre les outillages 21 21t - 21" - 21 t'' les quatre filets hélicoidaux explosifs 22 - 22' - 22" - 22"'. Une fois réalisé le refroidissement, on retire les outillages 21 - 21' 21" - 21 "' et on coule à la place les filets hélicoidaux inertes en utilisant un produit utilisable et durcissable par traitement thermique (polymerisable) à température ambiante ou à température modérée (par exemple i 60 on) A cet effet on peut utiliser notamment certains élastomères. Le chargement selon l'invention se trouve ainsi réalisé. REVENDICATIONS 1) Projectile explosif, caractérisé en ce que sa charge est organisée de façon à imprimer aux ondes de détonation engendrées par l'explosif et aux ondes de choc consécutive s, un mouvement hélicoïdal tournant autour de l'axe dudit projectile et avançant de l'arrière vers l'avant afin de produire un moment cinétique de ltonde de choc engendrée contre I e blindage attaqué. 2) Projectile explosif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge est constituée d'un ou de plusieurs filets hélicoïdaux explosifs, enroulé s autour d'un canal axial, chaque filet étant délimité par un ou plusieurs filets hélicoïdaux inertes correspondants, qui assurent le guidage de tonde de détonation engendrée dans le filet hélicoïdal explosif correspondant pour former l'onde de choc hélicoïdale tournante. 3) Projectile explosif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un amorçage réparti en fractions, chacune des dites fraction, excitant chacun-des filets hélicoindaux explosifs, ces fractions étant séparées par des fractions inertes correspondant à chacun desdits filets héli cotidaux inertes. 4) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications précé dentier, caractérisé en ce que ledit amorçage est organisé annulairement autour du canal axial et lesdites fractions sont constituées de secteurs circulairds alternativement actifs et inertes. 5) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le cas où il ne comporte qu'un seul filet explosif, il n'existe qu'un seul élément actif d'amorçage, le reste de la surface et du volume de l'ensemble d'amorçage étant rempli d'un matériau inerte. 6) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on prévoit des moyens de temporisation, de préférence électroniques, des moments d'initiation des divers éléments actifs de l'amorçage, simultanés ou successifs ou combinaison partielle de ces deux moyens. 7) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le canal axial est pourvu d'un revêtement notamment en métal, céramique, matière composite ou mylar. 8) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications précé dents, caractérisé en ce que ledit revêtement axial est prolongé jusqu la pointe avant de l'ogive. 9) Projectile explosif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dit revêtement est arrêté à la tranche avant du chargement en explosif. 10) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le canal axial est de forme tronconique, la petite base étant située en avant dudit projectile. 11) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit canal axial se prolonge dans l'ogive après la fin du chargement principal. 12) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'ogive est remplie d'un chargement à filets hélicordaux explosifs et inertes en continuation du chargement principal du corps de projectile proprement dit. 13) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le revêtement du canal axial-est muni de cavités héli cotidale s formant charge creuse > correspondant au filet hélicoidal explosif qui I'entoure, de même pas que celui dudit filet hélicoïdal explosif et engendrant un jet tournant hélicoïdal accompagnant l'onde de choc tournante hélicoSdale. 14) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le ou les filets hélicoidaux explosifs sont réalisés à l'aide d'explosif coulé, d'explosif plastique, d'explosif composite, d'explosif pâteux, enroulés au chargement autour du canal axial et durcis après chargemment r une opération de traitement thermique et de polymérisation. 15) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé ence que le ou les filets hélicoidaux inertes (écrans) de guidage de l'onde de détonation sont réalisés à l'aide de matériaux plastiques (élastomère de préférence) coulés en place après réalisation de chargement du ou des filets hélicoidaux explosifs et polymérisés ensuite. 16) Projectile explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le ou les filets hélicoidaux inertes jouant le rôle d'écrans de guidage de l'onde de détonation, sont constitués de matériaux pateux ou'place tiques enroulés autour du canal axial puis durcis: et polymérisés par traitement thermique. 17) Procédé pour réaliser un projectile explosif selon l'une, quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que, pour former le chargement, on place d'abord des outillages de forme hélicoidale dans ltenveloppe, autour du canal axial, pour figurer l'espace occupé par le ou les filets hélicordaux inertes, cette opération étant suivie de coulée du ou des filets hélicoidaux explosifs, à la suite de quoi et après refroidissement, polymérisation et durcissement, on enlève lesdits outillages hèlicoidaux et l'on coule à la place le ou les filets hélicoidaux inertes.