Brevet FR2500620A1 — publié le 19820827

La présente invention concerne un bouchon allumeur pour grenade à main,dont le fonctionnement peut être à la volonté de l'utilisateur percutant-fusant ou fusant et qui présente une sécurité de stockage,une sécurité de trajectoire (ou de manipulation) et éventuellement une sécurité de progression. On sait que la durée d'un retard pyrotechnique est d'autant plus réduite que sa combustion est confinée et que sa composition produit davantage de gaz. Selon l'invention, on a eu l'idée d'utiliser cette propriété pour obtenir avec une seule chaine pyrotechnique,aussi bien le fonctionnement fusant que le fonctionnement percutant du bouchon. On a prévu à cet effet que,lors de la détection d'un choc - par exemple environ 1 s après le lancer de la grenade une pièce,de préférence métallique,vient confiner la combustion du retard pyrotechnique;le retard qui, sans confinement serait inférieur à 4 ou 5 secondes,est divisé au moins par lO,si bien que la détonation survient quelques dixièmes de seconde après le choc, ce qui est pratiquement un onctionne- ment instantané,et ne réduit pas l'efficacité de la grenade. Sous sa forme la plus générale,le bouchon allumeur conforme à l'invention pour grenade fonctionnant fusant ou fusant-percutant est caractérisé en ce qu'il comporte une chaine pyrotechnique unique pour les deux modes de fonctionnement et que des moyens sont prévus pour confiner la combustion du retard pyrotechnique de manière à provoquer la détonation immédiate de la charge. De préférence,la chatne pyrotechnique comporte une amorce et un relais uniques, un retard unique séparé en deux parties par un volet assurant ou non le confinement tout en permettant un cheminement unique du front de flamme. Plus spécifiquement,un tel bouchon comprend un corps dans lequel est ménagée une cavité dans laquelle peut pivoter un rotor sous l'action d'un ressort,un orifice d'évacuation des gaz de combustion et un retard (environ 1 s) pour la sécurité de trajectoire étant prévus dans le rotor 7un alésage faisant communiquer la cavité avec un premier alésage qui débouche de son autre coté sur 1 ' extérieur du bouchon et qui contient un verrou portant une chaîne pyrotechnique avec grain d'allumage,retard pyrotechnique de 5 s environS détonateur et relais de détonation pour l'initiation de la charge de la grenade,le verrou pouvant se déplacer dans cet alésages un second alésage situé au-dessus du premier et contenant un ensemble détecteur de choc à élément élastiquement maintenu contre le rotor ou dégageable de celui-ci, un sélecteur de fonctionnement fusant ou percutant fusants des moyens sur ce sélecteur pour fixer la position angulaire du rotor en fonction du fonctionnement choisi en amenant l'orifice d'échappement des gaz ou sur une partie pleine du rotor ou au-dessus du retard de sécurité de trajectoir, et un percuteur extérieur monté sous la cuiller et qui,libéré par l'éjection de la cuiller,frappe une amorce d'initiation du retard de sécurité de trajectoire. Les compositions à retard utilisables dans le cadre de l'invention peuvent être,à titre d'exemples, soit un mélange oxydant réducteur fournissant des gaz (entre autre la poudre noire) soit un comprimé ou un bloc de poudre à base de nitrocellulose,soit une composition oxydant-réducteur ne fournissant pas de gaz,dopée avec un produit le fournissant. On peut ainsi utiliser une "composition pyrotechnique" sans gaz,mélange de tungstène,de perchlorate de potassium,de chromate de baryum,à laquelle on a ajouté à raison de 5 à 50% en poids d'un produit dont la combustion fournit des gaz. Ce produit peut etre avantageusement soit des granulés de nitrocellulose mélangés aux autres composants,ou servant de liant à ces derniers,soit des cristaux d'explosifs courants ( tolite,pentrite,hexogène .....). Le sélecteur de fonctionnement-précité -né- cessite de la part de l'utilisateur,touJours deux opérations avant le lancer c'est-à-dire le déyoupillage et la sélection du mode de fonctionnement. On note que l'oubli ou l'omission d'une de ces opérations conduit à un non fonctionnement. Selon une varriante,on peut règler d'origine le selec- teur sur la position "fusant" ce qui permet l'utilisation de la grenade avec une seule opération préalable au lancer, c'est-à-dire le dégoupillage. Dans cette version,la sécurité de "progression" est annulée,et on utilise une cuiller envelop pant la tête du bouchon allumeur pour protéger l'amorce des chocs extérieurs. Selon une autre variante qui est de réalisation plus simple,le sélecteur à deux positions est remplacé par une goupille de choix. Si la goupille n'est pas enlevée;le fonctionnement est fusant;si la goupille est enlevée,le fonctionnement est "percutant-fusant". L'élément de détection de choc peut être constitué par une bille maintenue entre le rotor et la paroi du bloc,ce qui forme un ensemble très sensible, car il fonctionne en tout cas à coup sûr au deuxième rebond de la grenade lancée. Pour obtenir dès le premier choc un fonctionnement "tout azimut" du détecteur de choc,la bille peut être remplacée par une masselotte à centre de gravité excentré. Dans la description ci-après,on a décrit un exemple de réalisation du bouchon allumeur selon l'invention,en se référant aux dessins annexés dans lesquels: Fig.l est une vue en coupe verticale d'une première forme de réalisation du bouchon; Fig.2 est une vue en plan montrant les positions PF,(percutant-fusant),F(fusant) et S(sécurité); Fig.3 est une vue éclatée du bouchon de figure 1; Figs.4 et 5 représentent schématiquement les diverses positions du rotor et de l'orifice d'échappement des gaz; Figs.6 et 7 représentent le fonctionnement respectivement en position de stockage et de channe alignée pour le fonctionnement fusant;; Figs.8a, 8b, et 8c représentent, d'une manière analogue aux figures 1 à 3 et sans reproduction des systèmes de choc et de verrouillage dans la vue explosée, une variante du bouchon,dans laquelle le sélecteur est règlé d'origine sur le fonctionnement "fusant" (sélection "irréversible"); Figs.9a, 9b et 9c représentent et sans reproduction des systèmes de choc et de verrouillage dans la vue explosée, d'une manière analogue aux figures 1 à 3,une seconde variante du bouchon,dans laquelle le sélecteur est une goupille de choix; Figs.lOa et lOb représentent une grenade sans-sécurité de progression,avec amorce protegée par la cuiller contre des chocs sur le sol par exemple; Fig.ll représente une variante de l'élément sensible du détecteur de choc. Tel qu'il est représenté à la figure l,le bouchon allumeur comprend un corps 1 présentant à se partie supérieuunee/ cavité 26 dans laquelle peut pivoter un rotor 7 autour d'un axe 27 grâce au ressort spiral 8. Ce rotor -porte un retard 19 de 1 s, temps jugé nécessaire pour assurer la sécurité du lanceur,c'est la sécurité de trajectoire. (fig.3) La cavité 26 communique par un alésage 29/avec un autre alésage 28 débouchant d'un côté sur l'extérieur du bouchon. Dans cet alésage 28,se déplace un verrou 3 retenu par une goupille 6 passant dans un trou allongé 261 de ce verrou. Ledit verrou 3 porte une chaine pyrotechnique comprenant: un premier grain d'allumage 20 (qui est d'ailleurs facultatif) pour transmettre la flamme,un retard pyrotechnique 21 d'une durée de 4 s environ,un détonateur 22,une plaque 25 (en FORMEX par exemple ) servant de relais de détonation vers le relais 23 destiné à initier la charge de la grenade. En position de stockage Je verrou 3 est au fond de l'alésage 28:dans cette position le détonateur 22 et la plaque de FORMEX 25 sont assez éloignés du relais 23 pour ne pas pouvoir l'initier. En position de fonctionnement,c'est-à-dire après extraction de la goupille 13 qui provoque l'éjection de la cuiller 2 sous l'action combinée du percuteur 10 et de la tête de verrou 4,le verrou 3 assure l'alignement de chaîne pyrotechnique:le retard 19 et le grain pyrotechnique 20 sont en face l'un de l'autre:les détonateurs 22 et 23 sont alignés. Dans un alésage 31 placé au-dessus de 28,se trouve un ensemble de détection de choc. Il se compose d'une bille 9 montée entre un plon 32 et un axe de commande 33 soumis à des ressorts agissant axialernent . La bille est maintenue en position de stockage par la cage 37,retenue soit suc bille 35 (figure l)soit par une tige élastique 35 (figure 3) maintenue par le verrou 3. L'axe de commande 33 a une extrémité 34 qui interfère avec le rotor 7 de façon à lui interdire toute rotation tant que 34 dépasse dans la cavité 26;il en est ainsi jusqu'au moment où le bouchon reçoit un choc après éjection de la cuiller. Le sélecteur 15 assure dans la position de stockage la sécurité de la grenade en interdisant tout choc sur l'amorce 14 portée par le couvercle 17 (sécurité de progression). Ce sélecteur vient se déplacer dans une fente ménagée dans le rotor 7. Sur une portion de circonférence de 600 environ,cette fente présente une largeur égale à celle de la tige 15;sur les 690 suivants sa largeur n'est égale qu'à la moitié de celle de la tige 15. Cette dernière porte un méplat à l'endroit où elle passe dans le rotor 7. Ce méplat est destiné à limiter la rotation à 600 si la tige 15 est tournée dans un certain sens ou au contraire à permettre une rotation de 1200 environ si la tige est tournée dans l'autre sens (figures 4 et 5). Le rotor 7 comporte un trou 38 situé de façon telle qu'après 600 de rotation environ ce trou se trouve à l'ancien emplacement du retard 19,au-dessus du grain 20. Un percuteur extérieur 10 est monté sous la cuiller 2; lors de l'éjection de la cuiller,le percuteur 10 vient frapperiprès rotation,l'amorce 14 qui va initier le retard 19 début de la chaîne à retard. En fin de chaine,le relais de détonation 24 peut agir de diverses manières:il peut initier un cordeau détonant,ou bien être réalisé sous forme de charge formée assurant la transmission de la détonation à distance,ou bien encore initier la grenade sur sa périphérie. Le fonctionnement du bouchon ci-dessus décrit est le suivant. Dans le cas du fonctionnement fusant,le lanceur amène le levier de sélection 15 sur la position F (fige 2). Dans cette position le méplat de la tige 15 laisse tourner le rotor 7 dc 60 sous l'action du ressort 8, d' condition que l'extrémité 34 de l'axe 33 du détecteur de choc le permette. Le lanceur procède ensuite à l'extraction de la goupille 13 et il lance la grenade.Il y a aloses successivement éjection de la cuiller 2,éjection de la tête 4 du verrou 3,déplacement du verrou 3 dégagé jusqu'à venir en butée sur le plan de goupille s ,percussion de l'amorce 14 par le percuteur 10 avec initiation du retard 19 de 1 s (figures 6 et 7) premier déverrouillage du détecteur de choc par dégagement de 35. Dans ces conditions la chaîne pyrotechnique est alignée. Si un choc intervient dans la première seconde de trajectoire , la bille 9 tombe, le doigt 34 libère le rotor 7 qui tourne de 600. Le retard 19 de 1 seconde termine sa combustion dans une position telle que la transmission de la flamme ne peut plus avoir lieu vers le grain 20: le trou 38 est alors venu en position au-dessus de ce grain 20 et le retard 21 de 5 secondes n'est pas initié: la grenade est alors devenue inactive. Si un choc intervient après 1 s, la combustion est passée à la deuxième portée du retard 21 ,si la combustion du retard 19 est terminée; la bille 9 tombe et le doigt 34 se retire;le rotor tourne de 690 sous l'action du ressort 8, de façon que le trou 38 se trouve au-dessus du grain 20 et du retard 21. Les gaz de combustion continuent à se dégager et à être évacués par le trou 38. Au bout de 5 s, la grenade fonctionne grâce à l'initiation du détonateur 22 et du relais 23 par la chaîne fusante. Le choc est donc resté inopérant. Si aucun choc n'intervient,le retard 21 initie le détonateur 22 au bout de 5 s et l'on obtient un fonctionnement fusant classique. Pour le fonctionnement "percutant-fusant",le lanceur amène le levier de sélection 15 sur la position PF où la tige 15 permet une rotation d'environ 1200 du rotor 7. Comte dans le cas du -,-onocionne*ent fusant , ci-dessus décrit,le lanceur extrait la goupille 13;il y a alors successivement éJection de la cuiller 2,percussion de l'amorce 14 par le percuteur 10 et éjection de la tête 4 du verrou 3, déplacement du verrou 3 dégagé Jusqu a venir en butée sur le pion ou goupille 6 (figures 6 et 7) premier déverrouillage du détecteur de cho par dégagement de 35.Dans ces conditions la chaîne pyrotechnique est alignée. Si un choc intervient dans la première seconde,il y a chute de la bille 9,le doigt 34 se retire,le rotor 7 pivote de 1200. La combustion du retard 19 s'arrête au bout de 1 s et la flamme ne peut pas être transmise au retard 21 qui est obturé par le rotor 7. Une partie pleine du rotor 7 se trouve au-dessus du grain 20 et du retard 21,de sorte que la grenade est devenue inactive (neutralisée). En cas de choc après 1 s, la combustion est parvenue au retard 21 qui est initié;la bille 9 tombe et le doigt 34 se retire. Le rotor 7 tourne de 1200 et amène une partie métallique au-dessus de l'orifice 38 d'évacuation des gaz. Les gaz ne pouvant plus s'échapper,font monter la pression dans la chambre de combustion. La vitesse de combustion augmente et très rapidement la flamme initie le détonateur 22. Le temps compris entre cette détonation et le choc est de l'ordre de quelques dixièmes de seconde. Donc,la grenade fonctionne pratiquement de façon instantanée à l'impact. Si aucun choc ne survient,la grenade fonctionne au bout de 5 s comme une grenade fusante classique ,comme il a été décrit pour le fonctionnement fusant sans choc. Dans la première variante représentée aux figures 8a, 8b et 8c , il n'y a pas réversibilité de la sélection de fonction. Le levier sélecteur 15 (figure 1) est remplacé par une goupille d'arrachement 150 et la fente 71 est remplacée par un trou 107;la sélection devient automatiquement fusante et le système à choc est neutralisé. Le levier cuiller 2 de figure 1 est remplacé par une cuiller 102 qui pivote autour de l'axe 112 et protège l'amorce 14 contre les chocs,par chute de la grenade par exemple,aussi longtemps que la goupille 13 n'est pas retirée par le lanceur. Dans ces conditions,lc fonctionnement du bouchon est le suivant: Le lanceur arrache la goupille 150,puis il dégoupille le levier 102 (extraction de la goupille 13) et lance la grenade .La cuiller levier 102 est éjectée ainsi que la tête du verrou 4 qui se déplace dans son alésage,et il y a percussion de l'amorce 14,initiation du retard 19 (1 sec) et neutralisation du système à choc stil y a un choc avant 1 seconde. Le retard 21 (5 sec) est initié si la combustion du retard 19 est terminée; la combustion du retard 21 continue pendant 5 sec et met à feu les relais 22 et 23;la grenade est initiée. Dans la variante des figures 9a à 9c,on assure une sélection réversible (PF ou F) en limitant la rotation du rotor à 600. A cet effet, la fente ménagée dans le rotor 7 est limitée à 600 et est telle que la position du méplat de la tige 151 du sélecteur 15 empeche toute rotation du rotor dans le cas de la sélection fusant F. Cette disposition permet la suppression du trou 38 d'évacuation des gaz prévu dans l'exemple de figure 1. La cuiller 2 est pivotée autour de l'axe 112 de manière d'une part à protéger l'amorce 14 contre les chocs jusqu'à extraction de la goupille 13 par le lanceur et d'autre part à permettre de saisir une ficelle 152 (figures 10a et lOb) solidaire de l'extrémité du levier 15 pour la manoeuvre de sélection. Dans ce cas,la sélection se fait par rotation du levier 15 au moyen de la ficelle 152,par exemple sur PF, seul cas dans lequel le système détecteur de choc peut agir. Le fonctionnement est alors le suivant: A la sélection sur PF, il se produit un premier déverrouillage du rotor 7;le lanceur dégoupille la cuiller 2 et lance la grenade;il y a successivement éjection de la cuiller 2 et de la tête de verrou 4 avec transfert déplacement du verrou porte charge 3,percussion de l'amorce 14,initiation du retard 21 - 1 sec et premier déverrouillage du système détecteur de choc par retrait de 35. Ensuite: -s'il y a choc dan-s la 1ère seconde,il y a chute de la bille 9,retrait du doigt 34(avec second déverrouillage du rotor 7),rotation de ce rotorfin de combustion du retard 19 (1 sec) et non initiation du retard 21 ( 5 sec) qui est obturé par le rotor;;finaiement la grenade est ainsi neutralisée, -s'il y a choc après 1 seconde,le retard 21 ( 5 sec) est initié si la combustion du retard 19 est terminée, puis il y a chute de la bille 9,retrait du doigt 34 (donc second déverrouillage du rotor),rotation du rotor 7, obturation du retard 21 ( 5 sec) par le rotor 7 et donc confinement,ce qui entraine l'explosion immédiate de la grenade, -s'il n'y a pas de choc,on se retrouve dans le cas du bouchon à goupille des figures 8a à 8c,ctest-à-dire que, le système à choc étant neutralisé,le retard 21 (5 sec) s'initie ,la combustion du retard 19 étant terminée,la combustion du retard 21 dure 5 sec et la grenade est initiée pour son explosion. A la figure ll,la bille 9 sensible aux chocs est remplacée par une masselotte 109 montée avec son centre de gravité excentré entre la paroi 32 et l'axe de commande à montage élastique 33. -EVENDICTT;S 1.Bouchon allumeur pour grenade,à fonctionnement fusant ou fusant percutant,caractérisé en ce qu'il comporte une chaîne pyrotechnique unique pour les deux modes de fonctionnement et que des moyens sont prévus pour confiner (21) la combustion du retard pyrotechnique/tde manière à provoquer la détonation immédiate de la charge. 2, Bouchon selon la revendication l,caractérisé en ce que la chaîne pyrotechnique unique comporte une amorce et un relais uniques,un retard unique séparé en deux parties par un volet assurant ou non le confinement tout en permettant un cheminement unique du front de flamme. 3. Bouchon selon l'une quelconque des revendications i ou 2,caractérisé en ce qu'il comprend un corps dans lequel est ménagée une cavité 26 dans laquelle peut pivoter un rotor 7 sous l'action d'un ressort 8,un orifice d'évacuation 38 des gaz de combustion et un retard 19 (environ 1 s) pour la sécurité de trajectoire étant prévus dans le rotor,-un alésage 29 faisant communiquer la cavité 26 avec un premier alésage 28 qui débouche de son autre coté sur l'extérieur du bouchon et qui contient un verrou 3 portant une chaîne pyrotechnique avec grain d'allumage 20,retard pyrotechnique 21 de 5 s environ,détonateur 22 et relais de détonation 25 pour l'initiation de la charge de la grenade,le verrou pouvant se déplacer dans cet alésage,-un second alésage 31 situé au-dessus du premier et contenant un ensemble détecteur de choc 9, 32,33,34 à élément élastiquement maintenu contre le rotor ou dégageable de celui-ci,-un sélecteur 15 de fonctionnement fusant ou percutant fusant,-des moyens sur ce sélecteur pour fixer la position angulaire du rotor 7 en fonction du fonctionnement choisi en amenant l'orifice 38 d'échappement des gaz ou.sur une partie pleine du rotor ou au-dessus ou retard de sécurité de trajectoire,-un percuteur extérieur 10 monté sous la-cuiller 2 et qui,libéré par l'éjection de la cuiller,frappe une amorce d'initiation 14 du retard de sécurité de trajectoire. 4 Bouchon selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que le verrou 3 porte une chaîne pyrotechnique comprenant:un retard pyrotechnique 21 d'une durée de 4 s environ,un détonateur 22,un relais de détonation vers le relais 23 destiné à. initier la charge de la grenade, ledit verrou 3 étant,en position de stockage,au fond de l'alésage 28. 5. Bouchon selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte un grain d'allumage 20 situé en amont du retard pyrotechnique 21. 6. Bouchon selon l'une des revendications 1 à 5,caractérisé en ce que la tige sélecteur 15 pénètre dans une fente 7 du rotor 7 où elle comporte un méplat,la fente ayant un tracé permettant au rotor déflecteur une rotation de 1200 ou de 600 suivant la position du méplat. 7. Bouchon selon les revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le sélecteur de fonction 15 comporte deux positions l'une pour le fonctionnement fusant,l'autre pour le fonctionnement percurant fusant,et en ce qu'il comporte une cuiller 2 assurant la protection mécanique de l'amorce en cas de chute inopinée de la grenade. 8. Bouchon allumeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,caractérisé en ce que le rotor est immobile en fonctionnement fusant et n'a qu'une rotation de 600 en cas de fonctionnement percutant fusant. 9. Bouchon allumeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la sélection est assurée par une goupille d'arrachement 150 sans rotation. 10. Bouchon selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que sous la cuiller 2 est monté un percuteur extérieur lO,qui après libération et éjection de la cuiller frappe une amorce 14 d-'initiation du retard 19 de 1 seconde.