Brevet FR2502768A1 — publié le 19821001

MUNITION EXPLOSIVE La présente invention se rapporte à la technique des explF sifs; elle concerne plus précisément une munition comprenant un corps métallique à l'intérieur duquel est disposée une charge explosive. Dans le cas d'une munition explosive à effet d'éclats ou à effet principal de souffle telle qu'une bombe d'aviation ou une charge militaire de missile, celle-ci est soumise à des contraintes physiques sévères, notamment des contraintes thermiques durant les périodes de stockage et de transport, mais plus particulièrement durant l'emport de la munition par un véhicule supersonique, emport dont résulte un échauffement temporaire de la munition. Il se pose alors le problème de réaliser une munition dont la charge explosive conserve ses caractéristiques initiales lorsque le corps métallique de cette munition subit un échauffement important, mais toutefois de durée limitée. Pour résoudre ce problème, on a déjà fabriqué des explosifs spécifiques des températures élevées d'utilisation. Ces explosifs spécifiques de températures élevées d'utilisation sont dénommés thermorésistants, parce que leurs compositions et leurs propriétés thermomécaniques demeurent stables dans toute la gamme des températures d'utilisation. Comparés aux explosifs classiques à liant actif fusible, comme l'hexolite à forte proportion d'hexogène ou me me l'octolite, ces explosifs thermorésistants présentent deux inconvénients : d'une part leur puissance spécifique est souvent inférieure et d'autre part leur coût, tant celui du matériau de base que celui résultant de sa mise en oeuvre lors de la fabrication de charges, est plus important. Afin de remédier aux inconvénients précités, on a aussi réalisé des charges explosives à partir d'un explosif classique, placé (le plus souvent par coulée directe) dans une enveloppe inerte qui assure un isolement thermique entre le corps de la munition et l'explosif. Ce mode de réalisation d'une munition explosive présente donc l'avantage de l'emploi d'un matériau explosif moins coûteux et d'une mise en oeuvre aisée, mais cet avantage est obtenu au détriment de la puissance massique de la charge, donc de la vitesse initiale des éclats.Dans le cas d'une munition explosive de faible diamètre, I'adjonction d'une enveloppe inerte est particulièrement pénalisante, la masse d'explosif pouvant, par exemple, être réduite d'en- viron 30% lorsque le diamètre de la munition est de l'ordre de 150 mm, en considérant un explosif comme l'hexolite et pour des contraintes thermiques telles que celles rencontrées lors des vols d'emport par les avions actuellement en service. La présente invention a pour but principal de procurer une munition à base d'un explosif classique comportant un moyen de protection thermique qui ne pénalise pas la puissance massique de cette munition. La munition explosive, selon l'invention, comprend un corps métallique à l'intérieur duquel est disposé un chargement explosif constitué par un explosif classique isolé thermiquement par un explosif thermorésistant. Plus spécifiquement, le chargement explosif comprend une charge d'explosif classique placée dans une enveloppe, elle-même active, qui isole thermiquement cette charge de la paroi du corps métallique de la munition. Selon une autre caractéristique de l'invention, concernant les charges à effet d'éclats l'enveloppe métallique de la munition qui constitue le générateur d'éclats ne comporte pas d'amorces de fragmentation, mais la forme de l'enveloppe active est déterminée de façon à moduler l'onde de choc d'explosion afin de créer des éclats de forme et de masse contrôlées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite en regard d'une planche unique annexée qui représente un mode de réalisation d'une munition explosive, du type charge à effet d'éclat, conforme à l'invention. Un mode de réalisation d'une munition explosive, du type charge à effet principal de souffle, s'en déduit directement par suppression des parties de l'enveloppe active dont le rôle est de moduler l'onde de choc d'explosion. La planche unique représente une munition explosive à effet d'éclats conforme à l'invention. Cette munition comprend les éléments suivants: - un corps métallique 1 dont la forme géomètrique et les dimensions physiques, notamment le diamètre extérieur, sont fixées par la munition considérée; il est réalisé en un matériau tel que l'acier; dans le cas d'une munition explosive à éclats, ce corps constitue le générateur d'éclats et peut comporter, comme connu en soi, des amorces de fragmentation; dans le cas d'une munition à effet de souffle, ce corps a pour fonction principale de contenir le chargement explosif. - une charge centrale 2 , réalisée en un explosif classique ; elle est disposée concentriquement au corps métallique, - une envelope 3 entourant la charge centrale, réalisée en un explosif thermorésistant ; cette enveloppe participe activement à l'explosion, tout en fournissant un isolement thermique entre la charge centrale et la paroi interne du corps de la munition. La charge centrale peut être réalisée en hexolite 60/40 qui est un explosif couramment disponible à des prix relativement modérés et possède une puissance explosive spécifique importante ; cette charge principale peut être obtenue par coulée dans l'enveloppe de protection thermique. L'enveloppe peut être réalisée par injection dans un moule d'un explosif constitué par une composition d'hexogène et d'une résine silicone, I'ensemble conservant sa stabilité physique et chimique lorsqu'il est soumis à des températures permanentes de 1400C; la vitesse de détonation de cette composition se situe aux environs de 7.500 m/s.L'ensemble constitué par la charge centrale et l'enveloppe active est introduit dans le corps de la munition, et son calage est assuré par une opération de frettage ou simplement par collage, suivant le type de munition considéré. Selon une variante de réalisation représentée en vue écorchée sur la planche unique annexée, l'enveloppe 3 entourant la charge explosive centrale 2 comporte une série de rainures 4 , disposées en quinconce en regard de la paroi interne du corps de munition 1, de manière à former des "dents" 5 qui permettent de moduler la distribution de l'onde de choc à l'instant de la détonation. On voit maintenant plus clairement, en regard des munitions explosives de l'art antérieur, les avantages que présente une munition conforme à l'invention ; le chargement. explosif peut être réalisé pour un coût notablement inférieur à celui des chargements monolithiques constitués par des explosifs thermorésistants, tout en fournissant des vitesses initiales des éclats au moins aussi élevées. Comparé aux chargements explosifs conventionnels isolés thermiquement par une enveloppe inerte, le chargement explosif isolé thermiquement par une enveloppe active fournit une vitesse initiale des éclats d'autant plus élevée que le diamètre de la munition est plus faible. A titre indicatif, pour une munition d'un diamètre de 150 mm , la mise en oeuvre d'une enveloppe active permet d'accrottre la masse effective d'explosif d'environ 50% et, par voie de conséquence, permet d'accroître la vitesse initiale moyenne des éclats de l'ordre de 10% et permet de réduire ltécart- type de ces vitesses initiales de 50% . L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit d- dessus à titre illustratif mais nullement limitatif. En particulier, le générateur d'éclats peut être constitué par exemple par une virole métallique dans laquelle sont enrobées des billes acier. D'autre part, le composant explosif de l'enveloppe active assurant la protection de la charge explosive centrale peut être de I'octogène ou encore du TATB (Triamino-Trinitro-Benzène), ou de l'HNS (Hexa Nitro- Stilbène ), etc., et le liant peut être choisi parmi les résines telles que le polyuréthane ou le polybutadiène, la proportion de ces composants étant déterminée par la température maximale induite par l'échauffement du corps de la munition. Conformément aux règles de l'art afin d'éviter le contact direct de l'explositf avec la paroi interne du corps de la munition, on enduit la paroi ou l'explosif d'une couche 6 d'un matériau plastique comme représenté sur la figure ou encore, de manière équivalente on interpose un film plastique entre l'explosif le corps de la munition. Une munition explosive selon l'invention trouve son application dans les projectiles à éclats ou à effet de souffle soumis à des contraintes thermiques dont l'amplitude et la durée empêchent l'emploi sans précautions spéciales des explosifs classiques à liant actif fusible tel que la tolite, ou exigent remploi de mélanges explosifs thermorésistants spéciaux, tels que les explosifs composites. REVENDICATIONS 1. Munition explosive comprenant notamment un corps métal lique , caractérisée en ce qu'elle comprend, disposé à l'intérieur de ce corps (1), un chargement explosif constitué par une charge d'explosif classique (2) placée dans une enveloppe active (3), réalisée en un explosif thermostable. 2. Munition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enveloppe active (3) comporte des rainures (4) disposées en regard du corps métallique (1). 3. Munition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le composant de la charge d'explosif classique est un explosif tel que l'hexolite ou l'octolite. 4. Munition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le composant de l'enveloppe active est un explosif tel que l'hexogène ou l'octogène.