Brevet FR2511496A1 — publié le 19830218

Cône de combat à pénétration La présente invention se rapporte à un cône de combat comportant une charge explosive et une enveloppe entourant cette dernière pour l'aider à percer et à traverser les parois et les écrans protecteurs tels que les parois extérieures des objectifs maritimes, les murs en béton des casemates et les talus de terre les protégeant, cette percée devant s1 effectuer avant le déclenchement de la détonation de la charge explosive, Les cônes de combat à pénétration du type précité, connus entre autres par le brevet allemand 20 59 563, ont ceci de commun qu'ils comportent une enveloppe en matériau homogène.Pour perrnettre à cette enveloppe de résister aux sollicitations intervenant lors du processus de pénétration du cône à l'intérieur de l'objectif on renforce l'épaisseur de sa paroi en diminuant d'autant le poids de la charge explosive par rapport au poids total du cône de combat. L'invention a par conséquent pour objet de mettre au point un cône de combat du type précité qui se caractérise par rapport aux modes de réalisation de meme type connus par le fait que, pour une meme résistance de l'enveloppe, la masse de celle-ci par rapport à la masse totale du cône de combat est sensiblement plus faible qu'auparavant. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que l'en- veloppe présente une structure à deux ou plusieurs couches avec précontraintes de la couche extérieure ou des couches extérieures de sens opposé aux sollicitations externes et précontraintes de la couche intérieure ou des couches intérieures de meme sens que les sollicitations externes. Cette nouvelle conception de la structure de l'enveloppe selon l'invention est facile à réaliser. Grace à cette conception, lors de la sollicitation externe s'exerçant sur l'enveloppe du cône de combat pendant la traversée de l'objectif, ce sont d'abord les précontraintes de la couche ou des couches extérieures de l'enveloppe qui sont rédui- tes et ce n'est que consdcutivel~ìent que les contraintes i;ternes s'établissent dans le sens de la sollicitation externe. Il en résulte que la couche ou les couches extérieures de ltenveloppe selon l'invention peuvent absorber une charge bien plus élevée que la partie correspondante des enveloppes classiques en matériau homogène. I1 en va par contre différemment dans la couche intérieure ou dans les couches intérieures de l'enveloppe selon l'invention sur laquelle ou lesquelles prend ou prennent appui la couche ou les couches extérieures de l'enveloppe. Ici, les sollicitations sont au total plus élevées d'une part en raison de la sollicitation externe, et d'autre part des précontraintes dirigées dans le même sens. Cet état de choses ne donne toutefois lieu à aucune difficulté attendu qu'aucun affaiblissement aussi important de la couche ou des couches intérieures de l'enveloppe ne peut etre provoqué par l'éclatement du matériau ( arraché ) et qu'il n'y a aucun inconvénient à ce qu'il se produise une sollicitation de cette ou de ces couches au-delà de la limite élastique apparente du matériau. Il y a lieu de préciser que l'on peut augmenter encore les contraintes susceptibles dletre absorbées par la ou les couches intérieures de l'enveloppe en installant dans la zone avant du cône de combat entre la ou les couches extérieures et la ou les couches intérieures de l'enveloppe une couche intermédiaire réalisée en matériau relativement résistant et adaptée à la courbure locale de l'enveloppe. Dans ce cas en effet, les sollicitations externes intervenant dans la zone avant du cône de combat sont transformées par ledit effet de voute en efforts de cisaillement qui peuvent etre absorbés par la ou les couches intérieures de l'enveloppe meme s 'il s'y produit des fissures fragiles radiales. Dans ces conditions, la masse qui, dans l'enveloppe selon l'invention, est nécessaire pour obtenir une meme capacité de charge, est d'environ 20 % plus faible que dans le cas d'une enveloppe classique en matériau homogène. Cette réduction de la masse de l'enveloppe permet, pour une masse totale donnée du cône de combat, d'augmenter de façon correspondante la masse de la charge explosive, ce qui se traduit par un accroissement correspondant de son efficacité sur l'objectif. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé. La figure unique représente sous la forme d'un schéma de principe un cône de combat à pénétration 1 qui est par exemple destiné à etre utilisé à vitesse supersonique contre des navires ou autres objectifs équivalents semi-blindés. La charge explosive et son enveloppe sont respectivement désignées par les références 2 et 3. L'enveloppe 3 qui, dans la zone avant 4 du cône de combat est de contour ogival, comporte une couche extérieure 5, une couche intérieure 7 et une couche intermédiaire 6 limitée à la zone avant 4 du cône de combat. Pour réduire les sollicitations externes agissant dans le sens de la flèche 9 lors du processus de pénétration du cône dans un objectif 8, la couche extérieure 5 est le siège de précontraintes qui, comme indiqué par la flèche 10, sont dirigées dans le sens opposé aux sollicitations externes. La couche intérieure 7 est elle-même soumise dans le sens de la flèche 11 à des précontraintes qui sont dirigées dans le m8me sens que les sollicitations externes. En ce qui concerne la couche intermédiaire 6, il s'agit en l'occurence d'une couche en matériau relativement résistant à structure fragile. Avec cette couche, on vise à transformer dans la zone avant 4 du cône de combat les sollicitations externes en efforts de cisaillement. Cette transformation produite par effets de voute dans le sens des flèches 12 s'avère d'autant plus avantageuse que les efforts de cisaillement eux-mêmes sont encore absorbés par la couche intérieure 7 même s'il s'y produit des fissures fragiles radiales. Il y a lieu de préciser encore que les couches de l'enveloppe peuvent etre formées par des coques séparées ou être fabriquées à partir d'une enveloppe initialement homogène soumise à un traitement ultérieur pour former des zones de .L'enveloppe ayant des contraintes internes différentes. Revendications 1. Cône de combat comportant une charge explosive et une enveloppe entourant cette dernière pour l'aider à percer et à traverser les parois et les écrans protecteurs tels que les parois extérieures des objectifs maritimes, les murs en béton des casemates et les talus de terre les protégeant, cette percée devant se faire avant le déclenchement de la détonation de la charge explosive, caractérisé par le fait que l'enveloppe présente une structure (5, 7) à deux ou plusieurs couches avec précontraintes (10) de la ou des couches extérieures (5) de sens opposé aux sollicitations externes (9) et précontraintes (11) de la ou des couches intérieures (7) de même sens que les sollicitations externes (9). 2. Cône de combat selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les différentes couches (5, 7) de l'enveloppe sont formées par des coques séparées. 3. Cône de combat selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les différentes couches (5, 7) de 11 enveloppe sont formées par des zones obtenues par traitement ultérieur à partir d'une coque initialement homogène. 4 Cône de combat selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que dans la zone avant (4) du cône de combat, entre la ou les couches extérieures (5) et la ou les couches intérieures (7) se trouve une couche intermédiaire (6) réalisée en matériau relativement résistant et adaptée à la courbure locale de l'enveloppe.