Brevet FR2410244A1 — publié le 19790622

La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés aux charges creuses. On sait que lors de la détonation d'une charge creuse, le revE- tement est soumis aux effets d'implosion d'une partie de la masse d'explosif; ses différents éléments sont projetés sur l'axe de la cavité avec expulsion 3L très grande vitesse d'un jet, puis d'un noyau. Ce jet est capable d'effets perforants considérables, par exemple la perforation d'une plbtlue d'acier i blindage présentant plusieurs fois le calibre de la charge. On sait aussi que la performance d'un jet de charge creuse est fonction de nombreux facteurs parmi lesquels - l'énergie cinétique du jet dont dépend directement le volume de la perforation, - la longueur du jet dont dépend directement la profondeur de la perforation, - le gradient de vitesse du jet qui,en étirant la matière constituant ce jet, risque de le fragmenter et de diminuer ainsi la performance. L'expérience montre, en effet, que dans les charges creuses classiques, le jet se fragmente, à partir d'une certaine distance, en petits segments sous l'effet du gradient de vitesse affectant ce jet. On rappelle encore que la vitesse du jet et son gradient dépendent des paramètres suivants, ainsi que de leur évolution le long du revêtement - la vitesse D de détonation de l'explosif, - le rapport entre la masse du revêtement et la masse d'explosif utile à l'implosion dans chaque tranche considérée, - l'angle de relèvement / qui est une fonction du rapport et des caractéristiques de l'explosif considéré, - la forme du revêtement, en particulier l'angle OC entre la tangente à une génératrice en un point et l'axe du revêtement, - la loi de variation de l'épaisseur e du revêtement, - l'angle d'incidence i compris entre l'onde de détonation et la tangente avec une génératrice du revêtement au point considéré. Les théories simplifiées et l'expérience montrent que la vitesse prévisionnelle du jet est en effet de l'ordre de D # 1 - Sin&alpha; - Sin## Vj prévisionnelle = Sini Sin (&alpha; + #) La présente invention propose une charge creuse dont le revêtement a une forme et une loi d'épaisseur choisies de telle façon que le gradient de vitesse soit aussi faible que possible tout en conférant à la vitesse moyenne du jet une valeur de vie supérieure à celle généralement présentée par les jets de charges creuses classiques. Pour cela, on retient selon l'invention les dispositions suivantes-: - le revêtement a une forme ogivale, c'est-à-dire que l'angle Ci, diminue du sommet vers la base ( d'une façon continue ou discontinue ), - l'épaisseur du revêtement e diminue du sommet à la base, de façon préférentiellement continue, - le chargement est choisi de telle sorte que l'angle d'incidence i de l'onde de détonation sur le revêtement soit aussi constant que possible du sommet à la base du revêtement, - l'ensemble des paramètres D, i, ,,i , En particulier, la construction selon l'invention est telle que l'évolution des paramètres i et f est minimale du sommet à la base du revetement. La figure unique du dessin annexé représente en coupe longitudinale un exemple non limitatif d'une charge creuse selon l'invention. Il est bien entendu toutefois qu'il s'agit uniquement d'un exemple et que tous autres formes, proportions, nombre de revêtements, dispositions, modes de construction, etc.. . peuvent également être utilisés sans sortir du cadre de l'invention. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure, on applique les dispositions précitées caractéristiques de l'invention à une charge creuse dont le corps I renferme un revêtement 2 selon l'invention, la charge explosive principale 3, I'écran d'amorçage 4, la charge d'amorçage 5. Dans cet exemple non limitatif - le corps 1 est de préférence en alliage léger ou en complexe bobiné résineverre ou encore fibre-résine, - le revêtement 2 est en cuivre recuit ou non ; selon l'invention, son profil est ogival et son épaisseur e est dégressive, depuis le sommet Jusqu'à la base, - la charge principale 3 est constituée par un explosif connu : par exemple hexolite, octolite, composite k l'octogène ou tout autre, la charge d'amorçage 5 est constituée par un explosif connu, explosif composite à la pentrite ou tout autre explosif d'amorçage, - l'écran 4 est constitué d'une manière connue soit d'un liant contenant préférablement une charge ou substance capable de diminuer fortement la célérité du son et de s'opposer au passage des produits de détonation, soit d'une mousse à cellules fermées b faible densité et caractérisée cependant par une célérité du son nettement plus faible que la vitesse de détonation. Sans sortir du cadre de l'invention, le chargement peut être tel que l'on maintient au voisinage de la base du revêtement une forte concavité de manière à minimiser la variation de Vj au cours de l'implosion de la charge. A cet effet, la charge explosive est du type à couches annulaires coaxiales telle que celle décrite par la Demanderesse dans son brevet n" 76. 28 964 du 27. 9. 1976. Egalement sans sortir du cadre de l'invention, le revêtement de la charge creuse peut être réalisé dans un matériau superplastique tel qu'un alliage zinc aluminium, titane zinc ou encore laiton 60/40 en lieu et place du cuivre généralement utilisé dans les charges creuses classiques et effectivement retenu pour les exemples précédents. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la charge explosive présente un calibre supérieur à celui du revêtement de manière à diminuer le rapport Zu au voisinage de la base du revêtement et augmenter ainsi la vitesse des éléments de queue du jet de manière à améliorer encore la diminution du gradient de vitesse du jet et l'augmentation de la vitesse moyenne du jet. Selon une autre forme de réalisation de l'invention et pour modi fier l'évolution, de préférence faible de l'angle i ou du rapport p , le pro- fil du corps peut être caractérisé par une variation de diamètre, soit progressive, soit dégressive, soit encore progressive puis dégressive,ou le contraire, en allant de l'avant à l'arrière du corps. REVENDICATIONS 1. Charge creuse, caractérisée en ce qu'elle comporte un revêtement de forme ogivale et d' X et l'épaisseur e du revêtement diminuent de façon continue ou discontinue entre le sommet et la base dudit revêtement. 2. Charge creuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la forme ogivale du revêtement est choisie de telle sorte que l'angle d'incidence i formé par l'onde de détonation avec la surface du revêtement évolue le moins possible du sommet à la base du revêtement. 3. Charge creuse selon l'une des revendications précédentes, ca ractérisée en ce que l'épaisseur dégressive e du revêtement est choisie de telle sorte que le rapport A entre la masse du revêtement et la masse utile d'explosif dans chaque tranche considérée évolue le moins possible du sommet à la base du revêtement. 4. Charge creuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les paramètres de la charge principale explosive, de la charge d'amorçage et de l'écran d'amorçage sont choisis de telle sorte que l'angle d'incidence i évolue le moins possible du sommet à la base du revêtement. 5. Charge creuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le chargement principal en explosif est du type à couches annulaires coaxiales. 6. Charge creuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le revêtement est d'un calibre inférieur à celui de la charge explosive. 7. Charge creuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la forme de l'onde de détonation et les valeurs du rapport p sont ajustées par une variation du diamètre du corps soit progressive, soit dégressive, soit encore combinée progressive-dégressive, en allant de l'avant à l'arrière de la charge. 8. Charge creuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valeur et l'évolution des différents pa ramètres de la charge, à savoir : la vitesse de détonation D de l'explosif, l'épaisseur e du revêtement, le rapport JU entre la masse du revêtement et la masse d'explosif dans chaque tranche considérée, l'anglet formé par la tangente au revêtement avec l'axe de celui-ci, l'angle d'incidence i entre le front de l'onde de détonation et la tangente au revêtement, l'angle # fonction de et de l'explosif, sont choisis en combinaison de telle sorte que la vitesse prévisionnelle du jet Sin &alpha; - Sin # Vj prévisionnelle = D ( 1 - ) Sini Sin (&alpha; + &gamma;) soit maximale en moyenne et que l'évolution de V. entre les éléments de tête et les éléments de queue soit minimale. 9. Charge creuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, et préférentiellement selon la revendication 8, caractérisée en ce que les paramètres D, i , vu et > définis d'abord théoriquement sont réajustés au cours de mises au point avec tirs, de telle sorte que la vitesse du jet présente une valeur moyenne maximale et un gradient minimal.