Brevet FR2480427A1 — publié le 19811016

La présente invention concerne une enveloppe génératrice d'éclats pour pro;ectile explosif, du type bombe aérienne, missile ou obus de mortier et plus généralement toute charge militaire nécessitant la génération d'éclats destiné à un effet anti-personnel ou anti-matériel. Les enveloppes génératrices d'éclats connues se présentent sous des formes diverses. L'enveloppe est constituée par un matériau facilement fragmentable d'épaisseur uniforme ; ceci a pour inconvénient de générer des eclats de dimensions irrégulières et incontroliables. L'enveloppe esc constituée par un élément quadrillé, c est--dire comportant des zones d'affaiblissement de l'épaisseur sous forme de rainures délimitant des carrés devant former des éclats de dimen sion prédéterminée 7 l'inconvénient de ce type d'enveloppe est de pro- voquer es perturbations dans le domaine aérodynamique pour les bombes ariennes, et de ne pouvoir etre lancée par un tube (mortier). L'enveloppe est constituée par des éléments coaxiaux en Le lesquels sont insérées des billes; dans ce cas, les billes s'entrecho- quent lors de l'explosion et le rendement en est affecté. 1 est connu également d'entourer l'enveloppe lisse par une barre métallique préalablement rainurée à intervalles réguliers enroulée en spirale au-tour d'elle, ces rainures et l'intervalle entre deux spires constituant des amorces de rupture. Les inconvénients de ce disposltif sont les mêmes que dans le cas du quadrillage. il est possible également d'effectuer le quadrillage su la face interne de l'enveloppe. Le problème réside alors dans la difficulté de procéder au chargement en explosif. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients dans une enveloppe de projectile anti-personnel ou anti-matériel en réalisant l'enveloppe de telle sorte qu'elle produise des éclats de dimension constante, prédéterminée, lors de l'explosion tout en présentant des surfaces interne et externe lisses. Le but est atteint selon l'invention en ce que l'enveloppe du projectile comporte une paroi externe cylindrique lisse et une paroi interne quadrillé de façon à comporter des éléments en relief qui sont des parallelipipèdes rectangles séparés par des espaces creux qui sont aussi des parallélipipèdes rectangles de memes dimensions de telle sorte que les espaces creux et les éléments en relief soient disposés en damier, lesdits éléments en relief n'étant en contact les uns avec les autres que par leurs arêtes latérales, lesdits espaces creux étant remplis d'une matière ayant une densité et/ou une dureté voisine de celle du matériau constituant la paroi et les éléments en relief, de façon à former, avec les éléments en relief une surface interne continue, cylindrique lisse, à l'intérieur de laquelle est disposée la charge explosive, afin que lors de l'explosion de celle-ci les parallélipipèdes de remplissage agissent par poinçonnage pour découper la paroi externe cylindrique et que les éléments en relief soient nettement séparés, ce qui libère deux ensembles d'éclats de mêmes dimensions d'une part un ensemble formé par les éléments parallelipipédiques en relief et d'autre part un ensemble formé par les parallélipipèdes constitué par le matériau de remplissage et les fragments carrés de l'enveloppe cylindrique poinçonnés par eux. Selon une variante de réalisation, les parallélipipèdes en matériau de remplissage sont reliés à une enveloppe cylindrique interne constituée du même matériau. La présente invention concerne également le procédé de fabrication d'un tel dispositif consistant à réaliser l'enveloppe extérieure et son quadrillage par moulage du type dit à la cire perdue puis à remplir les espaces creux par moulage par centrifugation de façon que l'on obtienne une enveloppe cylindrique interne solidaire des parallélipipèdes de remplissage, cette enveloppe cylindrique étant ensuite alésée intérieuremuent soit en laissant subsiter uneépaisseur suffisante du matériau de remplissage pour avoir une enveloppe interne soit en arrivant jusqu'aux éléments parallélipipèdiques solidaires de l'enveloppe externe. L'invention sera expliquée plus en détail au moyen d'un exemple de réalisation décrit ci-après à l'aide du dessin annexé sur lequel La figure 1 est une coupe transversale de l'enveloppe génératrice d'éclats selon l'invention La figure 2 est une coupe longitudinale de l'enveloppe selon l'invention. La figure 3 est une vue en perspective de l'élément intérieur de l'enveloppe selon l'invention. La figure 4 représente une variante de réalisation. L'enveloppe selon l'invention se compose de deux éléments (partiellement) imbriqués l'un dans l'autre. Un élément extérieur 1 en acier moulé est constitué d'éclats parallélipipèdiques rectangles 3 de mêmes dimensions disposés en quinconce, selon un cylindre et se touchant par leurs arêtes dirigéesradialement par rapport au cylindre de façon à constituer un damier cylindrique. L'espace vide 4 délimité par quatre éclats voisins a les mêmes dimensions que les éclats et est obturé du côté externe du cylindre par une mince couche de métal ou manteau 5 de manière à ce que le cylindre présente une surface extérieure lisse. Les espaces vides 4, qui ont pratiquement mêmes formes et mêmes dimensions que les éclats 3 sont remplis par un matériau de remplissage ayant pratiquement même poids et/ou même dureté que celui de l'enveloppe 5 et des éclats 3. Dans exemple représenté, ils sont reliés à une enveloppe cylindrique interne 6, mais selon une variante de réalisation, représentée à la figure 4, cette enveloppe 6 peut être absente. Dans le cas représenté à la figure 1, aussi bien que dans le cas représenté à la figure 4, le projectile comporte une paroi interne cylindrique, lisse qui permet la mise en place d'une charge explosive, non représentée. Dans le cas de la figure 1, le projectile est constitué par deux éléments quadrillés imbriqués l'un dans l'autre. Lors de l'explosion, les parallélipipèdes 4 agissent par poinçonnage sur l'enveloppe externe 5 pour découper en carré les fonds des alvéoles parallélipipédiques qu'ils remplissent ; symétriquement les parallélipipèdes 3 agissent par poinçonnage sur la paroi cylindrique interne 6 pour y découper des carrés; le résultat étant que deux ensembles d'éclats identiques sont libérés d'une part les éclats 3 et d'autre part les éclats 4. Dans le cas de la figure 4, le fonctionnement est le même, sauf qu'il n'y a pas d'action de poinçonnage des éclats sur la paroi 6 puisque celle-ci n'est pas présente. Dans un cas comme dans l'autre, on obtient des éclats extrêmement réguliers et donc une remarquable régularité dans la dispersioh des éclats. En utilisant des matériaux de duretés et de densités différentes pour constituer les éclats 3 et les éclats 4, on obtient à l'explosion, la libération de deux ensembles d'éclats de dimensions identiques mais de propriétés ballistiques et/ou de pénétration différentes. Le procédé de fabrication comporte les étapes suivantes Le matériau de l'élément extérieur de l'enveloppe est d'abord coulé dans un moule cylindrique comportant un noyau central pourvu sur sa périphérie des contre-formes des éclats 3. Après refroidissement et élimination du noyau, le matériau des éclats 4 est coulé dans l'élément externe et réparti dans les alvéoles de l'élément externe par centrifugation, ce second matériau remplissant les évidements formés entre les éclats de l'élément extérieur jusqu'à donner à la paroi intérieure de l'en- enveloppe une surface cylindrique 6. Dans le cas où le matériau composant raément intérieur est le même que celui composant l'élément extérieur, il est nécessaire de pourvoir les surfaces internes de l'élément extérieur 1 d'une couche isolante avant la coulée de l'élément intérieur de façon à empêcher une soudure des deux parties. Après cette coulée par centrifugation, on alèse l'intérieur du générateur d'éclats ainsi constitué de façon à obtenir une paroi cylindrique interne lisse. Cet alésage peut laisser une enveloppe 6 (cas de la figure 1) ou être poussé jusqu'au contact avec les éclats 3 (cas de la figure 4). Les matériaux constituant les éléments de l'enveloppe peuvent être tous deux métalliques par exemple en acier, ou bien on peut concevoir que seul l'élément extérieur est métallique et l'élément intérieur n'est constitué que d'une matière destinée à boucher les espaces vides entre les éclats de l'élément extérieur de façon à procurer une surface cylindrique interne parfaitement lisse pour l'introduction facile de la charge, par exemple en céramique. Il importe, toutefois, que les caractéristiques physiques de ce matériau soient telles que les éclats 4 puissent découper par poinçonnage le fond/des alvéoles dans lesquelles ce matériau a été coulé. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Enveloppe génératrice d'éclats pour des projectiles tels que des bombes aériennes ou des projectiles lancés par des tube caractérisée en ce qu'elle est constituée par une paroi externe cylindrique lisse /et une paroi interne quadrillée de façon à comporter des éléments en relief (3) qui sont des parallélipipèdes rectangles séparés par des espaces creux (4) qui sont aussi de parallélipipèdes rectangles de mêmes dimensions de telle sorte que les espaces creux.et les éléments en relief (3) soient disposés en damier, lesdits éléments en relief (3) n'étant en contact que par leurs arêtes latérales et lesdits espaces creux étant remplis d'une matière ayant une densitj et/ou une dureté voisines de celle du matériau constituant a paroi et les éléments en relief, de façon à former avec les éléments en relief une surface interne continue cylindri- que lisse, à l'intérieur de laquelle est disposée la charge explosive. 2. - Enveloppe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les paraliélipipèdes en matériau de remplissage sont reliés à une enveloppe cylindrique interne (6) constituée par le même matériau. 3 - Enveloppe génératrice d'éclats pour des proJectitts tels que des bombes aériennes ou des projectiles lancés par un tube, carac bérisée en ce qu'elle est réalisée en deux éléments de forme générale cy cylindrique (1, 2) imbriqués l'un dans l'autre constitués par des éclats (3,4) en forme de parallélipipèdes rectangles, disposés en quinconce selon un cylindre et se touchant par leurs arêtes latérales, de manière à constituer un damier, l'intervalle vide délimité par quatre éclats d'un même élément ayant les mêmes dimensions que lesdits éclats, de manière à recevoir les éclats de l'autre élément et étant obturé du côté radialement externe pour l'élément extérieur et radialement interne pour l'élément intérieur par un manteau (5, 6) de faible épaisseur procurant à l'enveloppe des surfaces intérieure et extérieure parfaitement lisses. 4. - Enveloppe selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'épaisseur du matériau de chaque élément est calculée de telle sorte que le poinçonnage du manteau (5) de l'élément extérieur (1) par les éclats (4) de l'élément intérieur (2) lors de l'explosion conserve leur forme et leur dimension aux éclats (3) de l'élément extérieur (1) tandis que la poussée interne provoque un poinçonnage du manteau (6) de l'élément intérieur (2) conservant également leur forme et leur dimension aux éclats (4) de cet élément (2). 5. - Enveloppe selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que l'élément extérieur (1) est en acier. 6. - Enveloppe selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que l'élément intérieur (2) est en métal de dureté différentedecelui de l'élément extérieur (1). 7. - Enveloppe selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en-ce que les éléments (1, 2) sont constitués par le même métal, une fine couche de matière isolante étant interposée entre les deux éléments pour éviter leur soudure lors de la fusion et du moulage qui s'ensuit. 8. - Procédé de production d'une enveloppe genératrice d'é- clats pour projectile lancé par tube ou projectile du type bombe aérienne, caractérisé en ce que l'élément extérieur est d'abord coulé dans un moule cylindrique muni en son centre d'un noyau portant les contre-formes des éclats de l'élément extérieur, qu'après refroidissement de l'élément extérieur, le noyau est retiré et que l'on coule l'élément intérieur dans l'élément extérieur en répartissant le matériau par centrifugation de façon à boucher les intervalles vides de l'élément extérieur et à créer une surface parfaitement lisse sur la face interne du cylindre ainsi constitué. S. - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface interne de l'enveloppe est usinée de'façon à supprimer le manteau de l'élément intérieur tout en conservant la qualité lisse de cette surface. 9. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi interne est équipée d'une virole assurant la qualité lisse de la paroi requise pour la facilité de chargement.