Brevet FR2458789A1 — publié le 19810102

L'invention est relative à une enveloppe de pro- jectile ayant la forme d'un corps creux oblong formé, entre le culot et l'ogive, de nombreux anneaux coaxiaux étroite- ment superposés. Un projectile avec une enveloppe de ce genre se trouve par exemple décrit dans le brevet français n 1.257.604. Là, l'enveloppe de projectile comporte un fourreau soudé à l'ogive et les anneaux sont empilés soit autour soit à l'inté- rieur de ce fourreau et le culot est ensuite soudé au fourreau sous l'anneau le plus bas de façon à ce que le tout tienne en- semble. Ce procédé prévoit donc dans tous les cas une struc- ture à double paroi de l'enveloppe de projectile et un fourreau, intérieur ou extérieur, est absolument nécessaire, d'une part pour le rôle qu'il joue lors du montage, d'autre part parce que lui seul maintient les anneaux en place. Les anneaux sont simplement empilés axialement les uns sur les autres et ne sont assemblés, axialement ou radialement, ni entre eux, ni avec le fourreau, de sorte qu'ils contribuent peu à la solidi- té de l'ensemble de l'enveloppe. Dans une autre variante décrite dans le brevet français n0 1.257.604, les anneaux sont remplacés par une ban- de enroulée comme un ressort à boudin, qui est d'abord enroulée sur un mandrin et coupée à la longueur voulue, avant d'être in- troduite dans le fourreau soudé à l'ogive. Dans ce cas aussi, il faut avoir recours à des moyens supplémentaires, comme le fourreau et le mandrin, afin d'introduire la paroi faisant fonction de corps à fragmentation dans l'enveloppe de projec- tile. En outre, il faut prendre des précaution lors de ces opérations pour éviter que la bande enroulée, qui est une sorte de ressort à boudin, ne se déroule trop tôt, avant que l'enveloppe de projectile n'ait été fermée à sa partie infé- rieure par le culot. La publication allemande DE-AS 2 215 697 est relative à un agencement très voisin de celui qui a été décrit en der- nier, dans lequel la bande enroulée comme un ressort à boudin présente, afin d'améliorer l'efficacité des éclats, une sec- tion bien définie, à savoir un profil de section rectangulai- re ainsi que des encoches, les angles du profil de section étant coupés en biais. Dans cette réalisation aussi, une cloison extérieure autour de la bande enroulée est absolument indispensable pour maintenir en place les spires de cette bande, susceptibles de translation radiale les unes par rap- port aux autres. -Les difficultés techniques de fabrication dans le cas de l'agencement selon la publication DE-AS 2 215 697 sont du même genre que celles rencontrées pour l'enveloppe de pro- jectile mentionnée plus haut, puisque l'élément enroulé comme un ressort à boudin doit être enroulé sur un mandrin et in- troduit à l'intérieur de la cloison extérieure. A cela vient s'ajouter le fait que cette introduction doit se faire par l'avant de la cloison extérieure, fermée derrière, après quoi il faut insérer à l'avant, entre un renflement de la cloison extérieure et la bande enroulée, un élément annulaire de l'o- give, lequel porte la fusée d'amorçage. On connaît enfin, pour les obus de D.C.A., un procédé consistant à empiler des anneaux d'acier autour du tube central situé à l'intérieur du projectile et contenant la charge explo- sive, à monter le culot et à faire tenir le tout au moyen d'un écrou à la face arrière. Dans le cas d'un tel agencement, les anneaux sont, encore une fois, simplement empilés, sans être en aucune façon assemblés entre eux. Le montage de l'enveloppe extérieure formée par les anneaux d'acier n'est donc possible que lorsque la partie principale du projectile, composée principalement d'une fusée de proximité dans l'ogive et du tube central qui reçoit la charge explosive, est terminée.Un montage indépendant de l'enveloppe de projectile elle-même est impossible. L'invention a pour objectif d'apporter à une envelop- pe de projectile du genre en question des améliorations visant à lui donner une plus grande résistance et de faire qu'elle soit simple à fabriquer, tout en constituant une enveloppe de projectile auto-portante, ne nécessitant pas le recours à un tube de soutien. La solution fournie par l'invention consiste à agencer une enveloppe de projectile du genre en question de telle sor- te que les anneaux voisins présentent toujours au moins une paire de redents de formes complémentaires, respectivement en saillie et en retrait en direction axiale, qui s'emboîtent et qui interdisent toute translation radiale des anneaux, et que les anneaux soient collés l'un à Vautre par leurs sur- faces d'appui. Dans les différentes réalisations de l'enveloppe de projectile selon l'invention, les redents peuvent se trouver au voisinage de la paroi extérieure, au voisinage de la paroi intérieure ou entre la paroi intérieure et la paroi extérieure de l'enveloppe de projectile. Il peut être opportun de donner aux redents en saillie la forme de tenons ou de saillies annulaires et aux redents en retrait la forme de trous borgnes ou de gorges annulaires, dans lequel cas au moins quelques-uns des redents complémentaires peuvent s'étendre radialement. Dans un développement ultérieur de l'enveloppe de projectile selon l1invention, les redents complémentaires pré- sentent une section trapézoïdale qui va en diminuant en direc- tion axiale, afin de faciliter le montage des anneaux. Dans une certaine réalisation de ce genre, les anneaux sont pourvus à leur face supérieure et à leur face inférieure de dentures Rudge planes ou dentures Hirth. Pour améliorer la fragmentation, les anneaux peuvent présenter à leur paroi intérieure de nombreuses encoches axiales (dont le V est orienté radialement) ou, en plus ou à la place des encoches, des surfaces obliques pour prédéterminer l'angle de départ des éclats. Dans une certaine réalisation de l'enveloppe de pro- jectile selon l'invention, chaque anneau se compose dtune pre- mière partie et d'une deuxième partie, symétriques par rap- port à leur plan médian. Les deux parties d'anneau peuvent constituer un anneau principal et une bague de support, dans lequel cas Vanneau principal présente des gorges annulaires coaxiales pour recevoir l'une une moitié supérieure, l'autre une moitié inférieure de bagues de support. Pour empocher, dans le cas d'un tel agencement, que les deux parties d'un anneau puissent tourner l'une par rapport à l'autre, on peut prévoir pour les deux parties d'anneau des saillies radiales et des évidements complémentaires qui stencastrent. L'enveloppe de projectile selon l'invention se- distingue donc avantageusement par une structure auto-portante facile à réaliser, les anneaux qui la constituent n'étant pas susceptibles de translations radiales les uns par rap- port aux autres. Les anneaux peuvent aussi, le cas échéant, être agencés de façon qu'ils ne puissent tourner les uns par rapport aux autres, afin d'assurer une bonne transmis- sion de la rotation à tous les éléments constitutifs. On obtient en outre une bonne fragmentation con- trôlée pour de faibles coûts de production puisqu'on peut utiliser des tubes métalliques pour la fabrication. Dans les cas o les anneaux possèdent une symétrie radiale, la fabri- cation se trouve encore simplifiée, puisqu'on peut monter les anneaux tournés de 180 degrés autour de leur axe. L'invention se trouve exposée plus en détail dans ce qui suit à l'aide de la description de divers exemples de réalisation et des figures. Les figures représentent: Figure 1 une représentation schématique en coupe longitudinale d'une première réalisation de l'enveloppe de projectile selon l'invention; Figure 2 une représentation schématique en coupe longitudinale d'une autre réalisation de l'enveloppe de projectile; Figure 3 une représentation schématique en pers- pective d'un anneau correspondant à une autre réalisation de l'enveloppe de projectile; Figure 4 une coupe partielle à travers un anneau afin d'expliciter une autre réalisation de l'enveloppe de projectile; Figure 5 une coupe partielle à travers deux anneaux superposés afin d'expliciter la section des redents; Figures6 et 7 des vues schématiques en plan de deux anneaux afin d'expliciter deux autres réalisations de l'enveloppe de projectile; Figure 8 une représentation schématique en coupe suivant le plan 8-8 de la figure 7; Figure 9 une représentation schématique en coupe d'anneaux correspondant à une autre réalisation -; Figure 10 une vue en plan d'une autre réalisation; Figure 11 une vue partielle schématique en coupe d'anneaux correspondant à une autre réalisation de l'envelop- pe de projectile. Les figures 1 et 2 montrent en coupe suivant l'axe X-X la structure fondamentale d'une enveloppe de projectile possédant à son extrémité postérieure un culot 11 et à son extrémité antérieure une ogive 12 à laquelle est montée la fusée d'amorçage 13. La cavité formée par l'enveloppe de projectile 10 contient une charge explosive 14 mise à feu dans certains cas par un amplificateur de mise à feu 16 (ou booster) et un conducteur de mise à feu 15 s'étendant le long de la charge explosive 14. On a ainsi conçu un agencement opportun qui fait que le dispositif de mise à feu s'étend jusqu'au milieu du projectile, de façon que, grâce à la mise à feu au milieu du projectile, on obtient une propagation essentiellement sphérique de l'onde de détonation. L'enveloppe de projectile 10 comporte un empilage de nombreux anneaux 18 présentant des saillies et cavités ou des redents qui s'encastrent. Les anneaux voisins 18 sont collés ensemble par leur surface d'appui 17. Pour coller les anneaux, qui sont en métal, généralement en acier, il est op- portun d'utiliser des colles à métaux résistant à la chaleur et possédant des résistances mécaniques élevées. On peut, par exemple, utiliser des films collants ou des feuilles col- lantes comportant pour le collage des parties métalliques entre elles des contextures de fibres de verre ou de fibres synthétiques imprégnées de résines synthétiques, phénoplastes par exemple, et dont les qualités adhésives se manifestent sous l'effet de la chaleur et/ou de la pression. - Comme on le voit le plus clairement sur les figures 1, 2 et 5, deux anneaux voisins entre eux, 18a et 18b, présen- tent au moins une paire de redents complémentaires respecti- vement en saillie et en retrait en direction axiale et un redent en retrait 19 de l'anneau 18b se trouve toujours en prise avec un rodent en saillie 20 de l'anneau 18a, de même qu'un redent en saillie 19a de l'anneau 18b avec un redent en retrait 20a de l'anneau 18a. De cette façon, deux anneaux voisins, 18a et 18b, sont toujours disposés de façon que toute translation radiale de l'un par rapport à l'autre soit impossible et, après le collage de leur surface d'appui 17, ils ne peuvent plus, non plus, être séparés l'un de l'autre en direction axiale. On voit, sur les figures 1 et 2, que les redents 19 et 20 peuvent être soit au voisinage de la paroi extérieure 23, soit au voisinage de la paroi intérieure 22, de l'envelop- pe de projectile 10. Bien entendu, il peut aussi y avoir des redents à la fois au voisinage de la paroi extérieure 23 et au voisinage de la paroi intérieure 22 de l'enveloppe de projectile 10, comme on le voit sur la figure 11, ou bien les redents peuvent se trouver entre la paroi intérieure 22 et la paroi extérieure 23, comme le montre la figure 7. Différentes formes sont possibles pour les redents. Dans l'agencement représenté par la figure 7, l'anneau 18 présente une saillie annulaire 34 qui se trouve en prise avec une gorge annulaire 35 de V'anneau 18 suivant. Dans une autre réalisation, représentée à la figure 6, il y a à la face supé- rieure de l'anneau 18 des saillies en forme de tenons 33 qui s'encastrent dans des évidements complémentaires ou trous borgnes, non représentés, de l'anneau 18 suivant. Un anneau de ce genre a, en coupe, une forme analogue à celle de l'anneau 18 représenté par la figure 8. Dans une autre réalisation, quelques-uns au moins des redents complémentaires et s'encastrant entre eux des anneaux s'étendënt radialement, comme le montre la figure 7, sur laquelle on peut voir des redents radiaux 36. Ces redents 36 s'étendant radialement peuvent être prévus soit en plus soit à la place des saillies de forme annulaire 34, pour assu- rer la prise ferme des anneaux 18 voisins sur laquelle repose la structure auto-portante de l'enveloppe de projectile 10. Lorsque sont prévues seulement une saillie annulaire 34 et une gorge annulaire 35 complémentaire de forme correspondante, deux anneaux superposés ne peuvent alors pas effectuer de transla- tion radiale ltun par rapport à l'autre, mais ils peuvent par contre tourner l'un par rapport à l'autre tant qu'ils n'ont pas été collés ensemble. Dans l'ordonnancement représenté par les figures 6 et 7, une telle rotation des anneaux 18 l'un par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal X-X est im- possible même avant le collage. Il s'avère cependant avantageux, dans le cas de pro- jectiles gyroscopes, de pourvoir les surfaces d'appui 17 des anneaux 18 de redents radiaux de ce genre, dont l'effet stajou- te à celui du collage pour assurer une meilleure propagation de la rotation aux divers éléments constitutifs de l'enveloppe de projectile 10. Lorsqu'il y a plus de trois redents radiaux 36 du genre représenté par la figure 7, on peut même renoncer à la saillie annulaire 34 et à la gorge annulaire 35 correspondante, puisque les saillies radiales 36 et les évidements complémen- taires de l'anneau 18 suivant qui leur correspondent font que ni une translation radiale, ni une rotation des anneaux l'un par rapport à l'autre ne sont possibles. La figure 3 montre une certaine réalisation de ce genre, dans laquelle un anneau 18 est pourvu à sa face supé- rieure 27 et à sa face inférieure 28 de dentures Rudge planes (ou dentures annulaires planes) 29 et 30, qui, lorsque l'en- veloppe de projectile 10 est terminée, s'encastrent l'une dans l'autre et forment ainsi la structure auto-portante de l'enveloppe de projectile 10. De telles dentures 29 et 30 sont aussi désignées sous le nom de dentures Hirth. La paroi intérieure 22 de l'enveloppe de projectile 10 peut, comme dans la figure 1, âtre lisse et avoir une forme cylindrique ou ovoïde. Dans l'agencement représenté par la figure 2, on voit que les anneaux.18 sont pourvus de surfaces obliques 21, de façon que lors de la détonation, la propaga- tion de l'onde de détonation essentiellement sphérique exerce une pression principalement sur les surfaces obliques 21 et non sur les angles vifs qui résultent inévitablement de l'usinage des surfaces obliques. Grâce à de telles surfaces obliques 21, on peut prédéterminer les directions de départ des éclats, représentées dans les figures 1 et 2 par les flèches 24, 25 et 26. On peut en outre, comme le montre la figure 4, pourvoir la paroi intérieure 31 d'entailles 32 qui, pour une meilleure efficacité, sont radiales et s'étendent à peu près parallèle- ment à l'axe longitudinal, afin de produire des éclats cubiques lors de la détonation. b Les figures 9 à 1l représentent d1autres réalisations d'anneaux pour des enveloppes de projectile de ce genre, ces anneaux 37 et 48 rendant la fabrication des enveloppes de pro- jectile 10 plus simple et plus facile en ce qu'ils possèdent un plan radial de symétrie Y-Y et peuvent donc être montés même tournés de 180 degrés autour de leur axe. Cela veut dire en pratique qu'il n'y a pas à se préoccuper d'une orientation spécifique des redents en saillie ou en retrait. Dans l'agencement représenté par la figure 9, l'an- neau 37 se compose de deux parties 38 et 39, la partie 38 constituant un anneau principal pourvu à ses faces supérieure et inférieure de gorges annulaires 40 et 41, dans chacune des- quelles on introduira une partie 39 d'anneau formant bague de support. Là, l'agencement est conçu de fagon qu'une partie 39 d'anneau se loge pour moitié dans la gorge annulaire inférieure d'une première partie 38 d'anneau et pour moitié dans la gorge annulaire supérieure 41 d'une deuxième partie 38 dtanneau. Dans le cas d'un tel agencement des deux parties 38 et 39 d'anneau, les gorges annulaires 40 et 41 peuvent occuper n'importe quelle position entre la paroi intérieure 22 et la paroi extérieurê 23, le diamètre de la partie 39 d'anneau dépen- dant de cette position. La figure 10 représente une réalisation très voisine, dans laquelle les deux parties 38 et 39 d'anneau possèdent des saillies radiales 42 et 43 et des évidements complémentaires qui s'emboitent, de sorte que les deux parties 38 et-39 d'an- neau ne puissent tourner l'une par rapport à l'autre. La figure 11 montre une autre réalisation de ce type, dans laquelle l'anneau 48 se compose de deux parties 44 et 45 pourvues de redents en retrait 46 et de redents en saillies 47 complémentaires aux premiers. Là aussi, les parties 44 et 45 d'anneau possèdent un profil en coupe qui les rend symétriques par rapport à leur plan médian Y-Y. Pour toutes les réalisations décrites ci-dessus, il faut veiller à ce que les redents en retrait soient complémen- taires des redents en saillie afin que ces derniers s'y logent complètement et que les surfaces d'appui 17 à coller soient bien en place. Pour aider à obtenir un tel positionnement stable des anneaux l'un sur l'autre, on peut, par exemple, don- ner aux redents complémentaires une section trapézoïdale qui va en diminuant légèrement en direction axiale, à peu près comme le montrent les figures 5, 8, 9 et 11. Dans certaines conditions, une certaine tolérance est possible dans l'usinage des redents en retrait, en ce que ceux-ci peuvent être un peu plus profonds que les redents en saillie. De cette façon on s'assure au moins que les surfaces d'appui 17 les plus impor- tantes sont en prise entre elles et que l'interdiction de mou- vements de translation radiale ou de rotation des anneaux l'un par rapport à l'autre n'est pas réduite. On peut assembler de façon simple les anneaux 18 avec le culot 11 et l'ogive 12 en prévoyant un filetage pour l'anneau le plus bas et Vlanneau le plus haut, de façon que le culot 11 et l'ogive 12 puissent être montés une fois la partie médiane formée d'anneaux 18 terminée. Mais on peut aussi, comme le montrent les figures 1 et 2, pourvoir aussi le plus haut et le plus bas des anneaux 18 ainsi que le culot 11 et l'ogive 12 de redents complémentaires en saillie et en retrait du genre décrit plus haut et coller ensuite ensemble les différents éléments constitutifs. L'enveloppe de projectile décrite ci-dessus se dé- chire lors de la détonation exactement suivant les surfaces de collage, ce qui permet de prédéterminer avec précision la di- mension des éclats en agissant sur la hauteur des anneaux et sur les encoches, tandis que l'angle de départ des éclats peut être prédéterminé par les surfaces obliques mentionnées. On peut d'autre part fabriquer cette enveloppe de projectile d'un genre nouveau de façon particulièrement simple, puisque les anneaux peuvent être coulés ou matricés, dans lequel cas le fonc- tionnement des matrices de presse est facilité, lors de l'ex- traction, par le fait que les saillies et les évidements pré- sentent des surfaces obliques 49 ou une section trapézoïdale, comme on le voit par exemple sur les figures 8 à 11. Les rapports de dimension entre les saillies et le corps de l'anneau qui les porte, peuvent bien entendu varier selon les différents types d'utilisation, de façon à assurer à la fois la résistance de l'enveloppe de projectile et une fragmentation efficace lors de la détonation. REVENDICATIONS 1.- Enveloppe de projectile ayant la forme d'un corps creux oblong formé, entre le culot et l'ogive, de nombreux anneaux coaxiaux étroitement superposés, caractérisée en ce que, si l'on considère des anneaux voisins (18, 18a, 18b), ceux-ci sont dans chaque cas pourvus d'au moins une paire de redents de formes complémentaires (19, 20; 19a, 20a) respectivement en saillie et en retrait en direction axiale, qui s'encastrent les uns dans les autres et qui interdisent toute translation radiale des anneaux, et que les anneaux (18, 18a, 18b) sont collés l'un à l'autre par leurs sur- faces d'appui (17). 2.- Enveloppe de projectile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les redents (19, 20; 19a, a) se trouvent au voisinage de la paroi externe (23) et/ou de la paroi interne (22) de l'enveloppe de projectile (10). 3.- Enveloppe de projectile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les redents (34) se trouvent entre la paroi interne (22) et la paroi externe (23) de l'en- veloppe de projectile (10). 4.- Enveloppe de projectile selon ltune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les redents faisant saillie se présentent comme des saillies en forme de tenons ou de forme annulaire (19a, 20, 33, 34) et les redents en retrait comme des trous borgnes ou des gorges annulaires (19, 20a, 35). 5.- Lnveloppe de projectile selon-l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que, au moins quelques-uns des redents complémentaires (29, 30, 36) des anneaux (18) s'étendent radialement. 6.- Enveloppe de projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les redents complémentaires (34, 35) ont une section trapézoïdale qui va en diminuant en direction axiale. 7.- Enveloppe de projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les anneaux (18) présentent à leur face supérieure (27) et à leur face inférieure (28) des dentures Rudge planes ou dentures Hirth complémentaires (29, 30). *11 8.- Enveloppe de projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les anneaux (18) sont pourvus sur leur paroi interne (31) de nom- breuses encoches axiales (dont le V est orienté radialement) ( 32). 9.- Enveloppe de projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que chaque anneau (18) est pourvu de surfaces obliques (21) à sa paroi interne. 10.Enveloppe de projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les anneaux (37, 48) se composent chacun d'une première partie (38, 44) et d'une deuxième partie (39, 45) symétriques par rapport à leur plan médian (Y-Y). 11.- Enveloppe de projectile selon la revendication , caractérisée par le fait que les deux parties d'un anneau (38, 39; 44, 45) sont pourvues de saillies et de cavités radiales (42, 43) complémentaires qui s'encastrent, lesquelles font que les deux parties (38, 39; 44, 45) d'anneau ne peu- vent pas tourner l'une par rapport à l'autre. 12.- Enveloppe de projectile selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisée par le fait que les deux parties (38, 39) de l'anneau (37) constituent un anneau principal (38) et une bague de support (39) et que l'anneau principal (38) présente des gorges annulaires coaxiales (40, 41) qui reçoivent l'une une moitié supérieure, l'autre une moitié inférieure de bagues de support (39).