Brevet FR2485717A1 — publié le 19811231

La présente invention concerne un détonateur à percussion pour projectiles ayant un fusible qui joue le rôle d'un dispositif de sûreté lors du transport et d'ar- mement retardé. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication du détonateur en question. L'avantage principal du détonateur selon l'in- vention est qu'il est insensible à la pluie. Des types con- nus de détonateursmunisd'un fusible ont détoné après l'ar- mement sous le simple choc de gouttes d'eau. Il s'agit d'un grand inconvénient lorsqu'on doit ouvrir le feu alors qu'il pleut car un grand nombre d'obus peuvent éclater longtemps avant d'atteindre la cible. La conception générale d'un détonateur à percus- sion à fusible repose sur le fait que le détonateur con- tient un obturateur de type classique qui, lorsquele pro- jectile est mis à feu, cherche à tourner depuis une posi- tion de sûreté destinée au transport vers une position armée sous l'effet de la rotation. La tige de percussion qui, dans la position de sûreté de transport, bloque le rotor, doit avancer dans la direction de la trajectoire afin que l'ob- turateur puisse tourner. Ce mouvement est empêché par un fusible en forme de rondelle de blocage, placé dans le nez du détonateur à percussion. Dans les dispositifs anciens, le fusible est totalement dégagé en avant de la partie avant du détonateur. Lorsque le projectile est mis à feu, l'air ambiant s'écoule sur le fusible et le fait fondre. Le métal fondu est alors chassé vers l'extérieur. Dès que le fusible a fondu, l'obturateur peut alors repousser la tige de per- cussion vers l'avant et tourner vers la position armée. L'extrémité avant de la tige de percussion est alors tota- lement exposée dans l'ouverture qui était recouverte à l'origine par le fusible. Un ressort de percussion tend à repousser la tige de percussion vers la position d'allumage. On a utilisé, pour retenir la tige de percussion dans la position armée jusqu'à ce qu'elle frappe la cible, des verrous centrifuges comprenant des billes, des pendules ou des organes analogues qui n'ont pu que retenir la tige 24 8 5717 de percussion dans la position armée tant que le projectile a suffisamment tourné. Lorsque le projectile frappe une cible ou lorsque sa vitesse a diminué suffisamment par exemple après avoir raté la cible, les verrous centrifuges ne peu- vent plus fonctionner et le ressort de percussion chasse la tige de percussion vers la position d'allumage. Comme indi- qué précédemment, l'extrémité avant de la tige de percus- sion n'est pas du tout protégée vers l'avant dans l'orifice qui était antérieurement bouché par le fusible. Cette dis- position montre que les détonateurs à percussion de ce type sont commandés s'ils frappent de grosses gouttes de pluie venant directement au contact de l'extrémité avant de la tige de percussion. L'invention concerne un détonateur à percussion qui est insensible à la pluie et qui comporte un fusible comme dispositif de sûlreté au cours du transport et d'arme- ment retardé. Le détonateur à percussion selon l'invention con- tient un obturateur qui, dans la position de transport, est bloqué d'une manière déjà connue, par sa propre tige de per- cussion, et un dispositif de verrouillage centrifuge de la tige de percussion dans sa position armée. Le dispositif de verrouillage centrifuge peut comprendre des billes ou il peut être réalisé de toute autre manière connue donnant la caractéristique précitée d'auto-allumage si la cible est manquée. Le détonateur à percussion selon l'invention est rendu insensible à la pluie par protection du fusible et de la tige de percussion placée derrière lui, en avant dans la direction de la trajectoire du projectile, et par trans- mission, le long du fusible et par l'intermédiaire de ca- naux, d'une partie de l'air environnant qui s 'écoule le long du projectile au cours du vol. La protection empêche l'ex- citation du détonateur par les gouttes d'eau, et l'air est transmis par les canaux sur le fusible de manière que l'ar- mement du détonateur soit suffisamment rapide. Les canaux de circulation sont réalisés de manière que les gouttes qui frappent les orifices des canaux se brisent en petites particules avant d'atteindre l'extrémité avant de la tige de percussion. De cette manière, des gouttes d'eau même grosses ne peuvent pas déclencher le détonateur. Un procé- dé permettant la rupture des gouttes d'eau dans les canaux comprend la disposition de ceux-ci afin qu'ils soient in- clinés. Dans une variante avantageuse de l'invention, les canaux commencent à passer à proximité du fusible sous forme d'une ouie coaxiale à l'avant du détonateur et, à partir de cette ouie, avancent vers l'axe du détonateur avec une certaine inclinaison vers l'arrière, jusqu'à une chambre centrale de la partie interne de l'allumeur, à partir de laquelle l'air est transmis par des canaux radiaux à tra- vers la paroi avant du détonateur. Dans ce mode de réalisa- tion, le fusible se trouve dans la chambre sous forme d'un anneau d'un eutectique. La partie avant du détonateur prend appui contre le fusible soit directement soit par une par- tie intermédiaire. L'invention concerne aussi un procédé de fabrica- tion d'un détonateur d'un type précité. Selon ce procédé de fabrication, le fusible est placé au-dessus de la tige de percussion ou de son prolon- gement dans la partie avant d'une cavité axiale ouverte destinée à loger la tige de percussion ou son prolongement qui se trouve dans la partie avant du détonateur. Une ron- delle de sûreté ayant en coupe la forme d'un chapeau, est placée audessus du fusible, son bord le plus large étant tourné vers le bas, vers la bague ou la rondelle du fusible. La rondelle de sûreté a une cavité percée à sa face infé- rieure, et des gorges radiales sont disposées le long de cette face inférieure. Ces gorges radiales sont alignées sur des orifi- ces d'évacuation d'air formés dans la paroi du détonateur, lorsque la rondelle a été mise en position. Les canaux d'entrée d'air sont percés dans la partie cylindrique tour- née vers l'avant de la rondelle de sûreté en forme de cha- peau, en direction inclinée vers l'arrière, vers l'axe du détonateur jusqu'à la cavité percée à la face inférieure de la rondelle de sûreté. Lorsque cette dernière est dé- placée, le bord avant du détonateurest replié vers le bord supérieur vers la partie cylindrique de la rondelle. Dans cette application, cette opération de pliage est soit réalisée de manière qu'elle forme une ouie étroite non in- terrompup de préférence de 0,2 à 1,2 mm de largeur entre la rondelle de sûreté et le corps du détonateur, soit de manière que la rondelle de sûreté dépasse en avant, les orifices avant des canaux d'air étant tournés vers l'avant de l'extrémité avant du corps du détonateur. De cette ma- nière, les canaux d'entrée inclinés permettent la transmis- sion d'un courant d'air le long du fusible. Bien que les canaux commencent sous forme d'une ouie coaxiale étroite, ilsse transforment en canaux dirigés vers l'arrière, dans la direction de la trajectoire puis ils assurent une éva- cuation radiale après passage dans la chambre formée par perçage. Dans une seconde variante de l'invention, ces ca- naux commencent directement sous forme de canaux percés en direction inclinée vers l'arrière. A l'exception des en- trées réelles, les deux variantes de l'invention sont iden- tiques. Les sorties radiales de métal fondu provenant du fusible sont percées au-dessous des orifices d'évacuation d'air. L'ouie étroite et les canaux inclinés sont tels que les gouttes d'eau qui frappent le bout du détonateur n'atteignent jamais la surface avant de la tige de per- cussion en étant intactes. Elles sont soit trop grosses pour passer dans l'ouie et sont alors chassées sur les côtés, soit brisées dans les canaux inclinés en fines par- ticules qui ne peuvent pas déclencher le détonateur. D'autre part, la séparation de la tige de percussion n'af- fecte pas le fonctionnement du détonateur lorsque celui- ci frappe la cible car il est alors totalement activé com- me dans le cas des cibles connues de détonateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe d'un détonateur à percussion selon l'invention; - la figure 2 est une coupe partielle agrandie d'une variante de séparation du fusible et de la tige de percussion; et - les figures 3 et 4 sont respectivement une vue de bout et une coupe à plus grande échelle de la rondelle de sûreté incluse dans le détonateur selon l'invention. Le corps 1 de détonateur représenté sur la figure 1 a une cavité arrière 2 formée par perçage et dans laquelle sont vissés un bottier 3 d'obturateur, un dispositif 4 de retenue d'obturateur et une charge 5 de renforcement. Une cavité percée 6 destinée à loger la tige 7 de percussion est disposée à l'avant du bottier de l'obturateur. La tige de percussion est d'un type connu et comporte des emplace- ments 8 de logement de verrous centrifuges sous forme de billes 9 qui, lorsque la tige de percussion est repoussée vers l'arrière sous tension et lorsque le projectile tourne encore à pleine vitesse, sont repoussées par la force cen- trifuge contre la surface conique 10 qui se trouve à l'avant du bottier de l'obturateur.Le ressort 11 de percussion tend simultanément à repousser la tige de percussion vers le bas, vers la position armée. Entre la face inférieure du bottier de l'obturateur et le dispositif de retenue d'obturateur, une chambre 12 est formée afin qu'elle puisse loger un ob- turateur 13 de type connu. Celui-ci a une charge 14 d'amor- çage. La figure 1 représente le détonateur dans la posi- tion de sûreté pour le transport. La tige 7 de percussion, lorsqu'elle doit prendre la position armée, doit être re- poussée dans le sens de compression du ressort 11 de per- cussion, vers l'avant c'est-à-dire vers le bout du détonateur. Dans la position de sûreté pour le transport, ce mouvement est empêché par le fusible 15. Dès que le fusible a fondu, l'action de la force centrifuge provoque la rotation de l'obturateur qui repousse alors la tige de percussion vers l'arrière, vers la position armée. Dans ces conditions, les billes 9 sont en contact intime avec la surface 10 de portée, tant que la force centrifuge qui s'applique pleinement agit sur les billes et tant que le projectile ne frappe pas un corps suffisamment ferme, le détonateur reste armé. Lorsque le projectile frappe la cible ou lorsqu'il l'a manquée et lorsque la rotation du projectile a diminué au point que les billes ne peuvent plus s'opposer à la force de tension exercée par le ressort 11 de percussion, le détonateur fonc- tionne. Une tige 16 de frappe et une pièce 17 d'entretoise sont placées entre le détonateur et le fusible. La pièce 17 d'entretoise a un flasque supérieur 18 de même diamètre que le fusible 15 contre lequel il prend appui. La pièce d'en- tretoise est mobile axialement dans la cavité percée 19 qui se trouve dans la partie avant du corps du détonateur. La tige 16 de frappe est placée entre la pièce 17 d'entretoise et la tige 7de percussion. Ces trois éléments se déplacent comme un tout. Un joint torique 30 assurant l'étanchéité contre la paroi de la cavité percée 19 est placé juste au- dessous du flasque 18 de la pièce 17 d'entretoise. Ce joint est nécessaire pour que les impuretés ne puissent pas par- venir au mécanisme d'allumage qui se trouve juste au-dessous. La pièce 17 d'entretoise a un poids tel qu'elle augmente la fonction de sûreté pendant la phase d'accélération au point de rendre impossible la rotation de l'obturateur vers sa position armée. Comme décrit précédemment, le fusible formé par un anneau eutectique est placé juste au-dessus du flasque de la pièce d'entretoise. Un anneau 20 d'entretoise est placé au-dessus du fusible et la rondelle 21 de stûreté selon l'invention est placée sur l'anneau d'entretoise. Les figures 3 et 4 représentent ces caractéristi- ques plus en détail. L'anneau de sûreté a, en coupe, une forme de chapeau ayant un rebord plus large 22 et logé dans une cavité 23 percée par l'avant et formée à l'avant du détonateur. La cavité débute avec des bords rectilignes représentés sur la figure 1 par les traits mixtes a. La rondelle de sûreté est placée dans la cavité percée 23 avec son bord large 22 vers le bas et prenant appui contre l'anneau 20 d'entretoise. Dans la partie cylindrique avant de la rondelle 21, un certain nombre de canaux forés 24 sont inclinés depuis des orifices 2hi' à la périphérie vers l'axe du projectile,vers une chambre 25 formée par la cavité 26 percée à l'arrière de la rondelle de sûreté, jusqu'à l'espace formé par les orifices de l'anneau 20 d'entretoise et del'anneau eutectique 15. Des gorges radiales 27 sont disposées le long de la face inférieure du rebord 22 de la rondelle 21 de sûreté et sont-alignées sur les orifices 28 d'évacuation d'air percés radialement dans le corps de l'allumeur lors- que la rondelle est montée en place. Une sortie 29 percée radialement à la même hauteur que l'anneau eutectique 15 est formée sous les orifices d'évacuation d'air et permet le passage du métal fondu. Lorsque la rondelle de sûreté a été mise en posi- tion, les parois du détonateur sont repliées vers l'intérieur, vers la position représentée sur la figure 1 ou sur la fi- gure 2, de manière que la rondelle soit fermement maintenue, et une ouie coaxiale 31, étroite et débouchant vers l'avant sur toute la circonfé- rence, est formée entre le bord de la rondelle et la paroi du détonateur (figure 1), ou la partie avant du détonateur est suffisamment repoussée vers l'arrière pour que la par- tie de la rondelle qui a les embouchures des canaux d'en- trée d'air dépasse en avant de l'extrémité avant du corps du détonateur (figure 2). Une largeur qui convient pour l'ouie 31 est com- prise entre 0,2 et 1,2 mm. Un diamètre qui convient pour la formation des canaux dans la rondelle de sûreté est d'environ 1 mm. Les modes de réalisation décrits précédemment cons- tituent des détonateurs à percussion munis d'un fusible et insensibles à la pluie, le fonctionnement du fusible étant assuré par les canaux de circulation d'air alors que le fonctionnement du détonateur, lorsqu'il a frappé une cible et lors de son auto-destruction lorsqu'il a manqué une ci- ble, est assuré par les techniques connues et ayant fait leurs preuves. Le joint 30 d'étanchéité placé autour de la pièce d'entretoise 17 protège la partie interne du détona- teur contre l'humidité. Il est bien entendu que l'invention n'a été dé- crite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Détonateur à percussion destiné à des projectiles et dont la sûreté en cours de transport et l'armement re- tardé sont assurés par un fusibile (15) introduit dans la partie avant du corps (1) de l'allumeur, le fusible, tant qu'il est intact, bloquant la tige axialement mobile (7) de percussion du projectile dans la position de sûreté, ledit détonateur étant caractérisé en ce que le fusible (15) et l'extrémité avant de la tige (7) de percussion sont pro- tégés vers l'avant, dans la direction de la trajectoire du projectile, par une rondelle de sûreté (21) traversée par des canaux (31, 24) inclinés par rapport à la direction de la trajectoire du projectile et disposés de manière qu'ils conduisent une partie de l'air environnant qui s'écoule le long du projectile lorsque celui-ci a été tiré, depuis l'avant du projectile et le long du fusible (15). 2. Détonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux de circulation d'air le long du fusi- ble commencent à la partie avant du corps du détonateur sous forme d'une ouie coaxiale (31) à partir de laquelle des canaux radiaux percés (24) conduisent à une chambre cen- trale formée dans la partie avant du corps du détonateur, dans laquelle le fusible (15) est disposé et à partir de laquelle partent des orifices radiaux (28) d'évacuation d'air qui traversent la paroi latérale du corps (1) du détonateur. 3. Détonateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte des orifices (29) d'évacua- tion placés radialement à travers la paroi du corps du dé- tonateur afin que le métal fondu du fusible puisse y circu- ler. 4. Détonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la protection avant du fusible et de la tige de percussion est formée par une rondelle de sûreté (21) en forme de chapeau dont la partie cylindrique principale est tournée vers l'avant, vers le bout du déto- nateur et dont le bord arrière le plus large est tourné vers le fusible, la partie cylindrique comprenant un certain nombre de canaux percés (24) d'entrée d'air, inclinés vers l'arrière par rapport à l'axe principal du projectile et débouchant dans la chambre (26) placée à l'arrière de la rondelle de sûreté et qui, par l'intermédiaire de canaux radiaux (25) d'évacuation placés le long de la face infé- rieure du rebord, est reliée aux orifices radiaux (28) d'évacuation percés dans le corps du détonateur alors que le fusible (15) est raccordé à cette chambre, l'entrée des canaux percés dans la rondelle de sûreté étant formée par une ouie coaxiale (31) délimitée entre la partie cylindri- que de la rondelle de sûreté et le corps du détonateur pla- cé autour. 5. Détonateur selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dis- positif d'étanchéité sous forme d'un joint torique (30) ou d'un dispositif équivalent, placé autour de la tige de per- cussion (7) ou de son prolongement (17) entre le fusible et le verrou centrifuge (8) disposé sur la tige de percus- sion. 6. Détonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la protection du fusible (15) et de la tige de per- cussion (7 et 17) est assurée par une rondelle de sûreté (21) ayant des canaux d'entrée d'air (24) percés en direc- tion inclinée vers l'arrière par rapport à la direction de la trajectoire du projectile, et cette rondelle est montée à l'extrémité avant du détonateur(l) avec des orifices (24') d'entrée des canaux précités de circulation d'air disposés en avant de la partie avant du corps (1) du détonateur. 7. Procédé de fabrication d'un détonateur à percus- sion destiné à des projectiles, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et comprenant un corps de détonateur, une tige de percussion qui peut se déplacer d'une position de sûreté en coursdu transport à une position armée et à une position d'amorçage, à l'intérieur d'un canal axial formé dans le corps du détonateur, la tige de percussion étant maintenue dans la position de sûreté pour le transport par un fusible disposé dans la partie avant du corps du détona- teur, le fusible empêchant un déplacement de la tige de percussion vers l'avant, vers la position armée, ledit pro- cédé étant caractérisé en ce que le fusible est disposé dans le canal précité qui loge la tige de percussion, di- rectement au contact de l'extrémité avant de la tige de percussion ou de son prolongement, et ce canal, en avant de l'extrémité du projectile, est fermé par une rondelle de sûreté qui protège le fusible et l'extrémité avant de la tige de percussion et qui a des canaux d'entrée inclinés par rapport à l'axe commun au corps du détonateur et au pro- jectile, une partie de l'air qui s'écoule le long du projec- tile lors d'un vol étant conduite par ces canaux le long du fusible. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la rondelle de sûreté ayant les canaux inclinés d'entrée est réalisée afin qu'elle ait une section en forme de chapeau comprenant une partie cylindrique supé- rieure et se terminant vers le bas par un rebord plus lar- ge, les canaux d'entrée étant percés radialement en direc- tion inclinée dans la partie cylindrique principale, depuis sa périphérie vers l'axe central de la rondelle jusqu'à une chambre centrale formée à la face inférieure de la rondelle et à partir de laquelle des gorges radiales sont disposées le long de la face inférieure du rebord, cette rondelle de sûreté étant disposée dans la partie supérieure du canal de logement de la tige de percussion de manière que le rebord soit tourné vers le bas, le niveau des gorges radiales correspondant à celui d'orifices radiaux d'évacuation qui traversent la paroi du détonateur, le fusible étant placé entre la face inférieure du rebord et la partie supérieure de la tige de percussion, la partie avant du corps du dé- tonateur étant repliée vers l'intérieur, vers la rondelle de sûreté afin que celle-ci soit maintenue fermement autour du rebord, une ouie coaxiale étant formée autour de la partie cylindrique de la rondelle et étant délimitée par le corps d'allumeur placé autour. 9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le fusible est sous forme d'une ron- delle annulaire destinée à être placée entre la rondelle en forme de chapeau et une pièce d'entretoise qui, lorsqu'elle prend appui contre la rondelle, a le même diamètre que le fusible et qui est reliée à la tige de percussion par une petite partie ou par une tige séparée de frappe, un dis- positif d'étanchéité sous forme d'un joint torique ou d'un dispositif équivalent étant disposé autour de la pièce d'entretoise entre le fusible et la tige de percussion. 10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la rondelle de sûreté est fermement maintenue dans une cavité percée à l'extrémité avant du corps du détona- teur et la matière du corps du détonateur, dépassant de la rondelle de sûreté, est repliée de manière que la partie de la rondelle de sûreté qui a les orifices des canaux d'entrée d'air soit dégagée à l'extrémité avant du corps du détonateur.