Brevet FR2527762A1 — publié le 19831202

La presente invention a pour objet un engin destine 9 propulser à très grande vitesse un ou plusieurs projectiles à l'aide d'un explosif ayant une forme particulière du type charge creuse. L'invention a également pour objet des moyens pour la mise en oeuvre de cet engin. Des essais ont été effectues vers les annees 1950 pour la propulsion de petits projectiles à très grande vitesse. Dans ces dispositifs, une charge cylindrique conventionnelle propulse un projectile, les forces etant transmises au projectile par une couche d'huile interposee entre la charge et le projectile (J.of Applied Physics 26,4 (1955) p.776). Les performances obtenues restent limitees. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif permettant de propulser à très grande vitesse et avec une precision suffisante au moyen d'une quantite minime d'explosif un ou plusieurs projectiles adaptes à des buts specifiques, ainsi que differents moyens de mise en oeuvre et systèmes particuliers qui peuvent intégrer ce dispositif. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu avec ur engin du typa décrit ci-dassus, caractérisé en ce que la cavité de la charge creuse est remplie d'un milieu intermédiaire, et que l'orifice libre de ladite cavité est obturé au moins partiellement par une section du projectile. Avantageusement, le milieu intermédiaire sera un liquide plus ou moins visqueux ou une graisse. On obtient ainsi, grâce à l'effet combiné de la charge creuse et du milieu intermédiaire ci-dessus, un effet dirigé selon l'axe de la cavité analogue à celui d'une presse hydraulique qui propulse le projectile à une vitesse très élevée. Le fonctionnement de cette invention est le suivant. L'explosion de l'explosif chasse vers l'aval le milieu inter médiaire qui projette le ou les projectiles vers l'aval et ce, naturellement, suivant l'axe défini ci-dessous. En effet, tant en ce qui concerne ses masses, ses volumes, ses surfaces que ses caractéristiques, l'explosif dont la forme se rapproche de celle des charges creuses, est symétrique par rapport à un axe rectiligne qui est l'axe d'accelération et par là celui de la trajectoire et qui sera appelé "l'axe". L'explosif utilisé pour la charge sera un explosif conventionnel. L'explosif possèdera naturellement une cavité symétrique par rapport à l'axe qui sera fermée à l'amont et ouverte à l'aval. Les génératrices de la cavité peuvent être des lignes continues ou brisées. Cette cavité sera remplie du milieu intermédiaire ci-dessus qui est plus ou moins visqueux et plus ou moins compressible et qui est destiné à être chassé par l'explosion vers l'aval suivant l'axe. Ce milieu intermédiaire pourra être de toute nature, par exemple mais non limitativement, un liquide, de l'huile, de la graisse, ou plus généralement un corps plus ou moins visqueux ou même pateux. Au cas ou ce milieu intermédiaire ne serait pas suffisamment compressible en fonction de l'effet recherche, la cavité pourra être tapissée en totalité ou en partie, mais de façon symétrique par rapport à l'axe, d'un matériau homogène élastique compressible et/ou mou disposé sous forme de manchon. Un tel matériau peut également être dépose ou fixé à l'arrière du projectile. En outre, ce manchon peut se prolonger pour éviter un contact direct projectile-charge. Les émissions provenant de l'explosion d'un explosif symétrique par rapport à l'axe de révolution sont orientées selon cet axe, les unes étant centrifuges et les autres centripètes. La fraction centrifuge sera éventuellement freinée au moyen d'un étui extérieur éventuellement consommable et celles qui sont centripètes se conjugueront pour prendre une direction-axiale vers l'aval. Les effets de 15explosion dans la direction axiale seront accélérés en fonction de la géométrie de la charge. Comme cette charge aura été garnie préalablement selon l'objet de l'invention d'un milieu intermédiaire plus ou moins visqueux et plus ou moins élastique, ce dernier sera expulsé avec une très grande vitesse et une tres grande pression selon l'axe vers l'aval. Le projectile aura un axe de répartition des masses, des volumes et des surfaces qui sera l'axe défini ci-dessus. La partie ouverte vers l'aval de la cavité sera obturée en totalité ou en partie par le ou les projectile(s) et ses ou leurs éventuels dispositifs d'étanchéité et d'amortissement, l'ensemble de ces éléments étant naturellement symétrique par rapport à l'axe tant en ce qui concerne les masses, les volumes, que les surfaces. Le projectile pourra avoir diverses formes, par exemple une forme de boulet, ou toute autre forme permettant de favoriser la pénétration dans l'air et de limiter les frottements dans l'air, comme celle du javelot par exemple. Dans le cas d'une cavité à génératrice en ligne brisée, par exemple en gradins, le projectile proprement dit pourra être constitué par une bourre ou similaire remplie d'une pluralité de projectiles élémentaires. Le projectile pourra par exemple simplement être serti ou collé sur l'extrémité de la charge creuse de manière à obturer totalement Qu partiellement par une de ses sections, l'ou- verture de la cavité de la charge creuse. Ainsi une forte pro portion de l'énergie de l'explosif est transmise au projectile avec le minimum de déperdition latérale. Le projectile sera de préférence ajusté de manière à minimiser les fuites. En variante, le projectile pourra être non homogène et renfermer par exemple du mercure, de l'uranium appauvri ou une matière fusible permettant une fragmentation ou un profilage aérodynamique, ceci de maniere connue pour des projectiles connus. Il pourra également être muni d'une enveloppe de magnésium qui en fait un projectile incendiaire, ou inversement être muni sur la tête d'un bouclier thermique limitant sa déforma tion à grande vitesse. Il pourra renfermer également un explosif retard, compatible bien évidemment avec la charge de propulsion du projectile et avec le traitement subi par le projectile. Dans le cas de l'utilisation du magnésium ou autre composant fusible ou combustible, celui-ci a également pour fonction d'adapter la forme du projectile aux conditions de meilleure pénétration dans 1 air. Naturellement, toutes les possibilités des projectiles classiques peuvent être appliquées au projectile propulsé par un engin conforme à l'invention. Pour accentuer encore l'effet produit par le milieu intermédiaire et par la charge creuse, le projectile pourra être maintenu dans la charge d'explosif par un retardateur avec un point de rupture taré déterminé. L'explosif pourra être amorce par un simple détonateur sur un dispositif de lancement fixe ou mobile. Le dispositif de détonation rigoureusement symetrique par rapport à l'axe de la charge sera placé à proximité de l'extrémité amont de l'explosif. Certains types d'engins conformes à l'invention peuvent être fixés sur un support quelconque éventuellement mobile et orientable qui sera vraisemblablement détruit par sa mise en oeuvre ; d'autres types seront propulsés globalement de manière avantageuse, par un moyen primaire de propulsion. Le moyen primaire pourra être une charge propulsive classique qui aura pour fonction de dégager l'engin du dispositif de lancement. L'explosion de la charge, objet principal ci-dessus de l'invention, intervient de préférence seulement a une certaine distance du lanceur. La charge primaire pourra imprimer une rotation plus ou moins rapide assurant la stabilisation de. l'engin. Le moyen primaire de propulsion peut également être un dispositif mécanique ou fluidique, l'essentiel étant de dégager la charge secondaire du dispositif de lancement et de stabiliser son axe à distance suffisante du lanceur avant 1 'ac- tivation de la charge secondaire objet principal de l'invention. La charge pourra être entourée d'un manchon extérieur latéral et même amont qui renforcera les effets utiles de l'explosion et/ou en permettant la stabilisation et l'orientation de l'axe de l'engin après qu'il ait quitté son lanceur. La charge creuse est activée par un détonateur ayant un dispositif à retard, un allumage électrique ou tout moyen équivalent. L'invention trouve une application dans l'armement ou encore pour des forages, ceci non limitativement. La présente invention permet de propulser des projectiles à très grande vitesse de manière simple, économe et efficace. Elle autorise des applications à caractère particulier caractérisées notamment par des cadences de tir extrêmement élevées qui ne peuvent être obtenues par les techniques actuelles. C'est bien évidemment le cas pour des applications militaires. Dans ce cas particulier, il est possible d'envoyer des projectiles à une vitesse très élevée avec en effet secon daire une onde de choc très importante qui peut être supérieure à Mach 7, ce qui est intéressant pour un défense anti-aérienne. Selon la cadence des tirs, par salve ou par rafale, on obtient un effet pulsatoire amplifiant les effets destructifs. D'autre part, on obtient également un effet d'ionisation particulièrement intéressant pour ces applications. Les engins conformes à l'invention se prêtent à un lancement par des armes conventionnelles telles que des lanceroquettes ou des futs de types divers. Ainsi par exemple les engins peuvent être transportés et conservés dans des conteneurs de stockage qui peuvent également servir de lanceur(s) en le(s) bridant sur un affut de pointage. Ils peuvent également être lancés par un lanceur fixe, ne servant qu'une seule fois ou encore par un lanceur fixe solidaire d'une plaque éventuellement orientable ; dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'utiliser de moyen de propulsion primaire. D'autre part, l'engin conforme à l'invention peut être largué par exemple par parachute ou bombe, dans un ensemble comportant des futs éventuellement divergents permettant ainsi "d'arroser" toute une zone et non plus un point précis. Les engins conformes à l'invention se prêtent particulièrement bien à un lancement par des batteries de tubes. Il peut s'agir de batteries de lanceurs parallèles, convergents ou divergents, en fonction de l'effet recherché. La mise à feu des tubes pourra être simultanée ou séquentielle. Les batteries peuvent être évidemment munies de tout moyen de programmation de tir spécifique, d'un dispositif de visée connu, notamment par télémétrie, radar ou analogue. Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, un même élément de lancement tel un tube faisant éventuellement partie d'un faisceau, pourra contenir plusieurs engins conformes à l'invention placés bout à bout et/ou latéralement, séparés entre eux par un bouclier thermique comme par exemple une mousse pare-feu. Dans ce cas, les lanceurs élémentaires comme des tubes pourront être pourvus d'autant de points d'allumage qu'il y a d'engins bout à bout ou comporter un seul point d'allumage, le lanceur élémentaire comportant alors IJn dispositif d alimetltatjon continue, par exemple par ressort ou fluide comprimé, amenant chaque engin successivement au niveau du point d'allumage de la charge primaire. On prévoit dans ce cas un moyen de blocage permettant de ne tirer qu'une partie des engins si on le désire. Le réarmement de chaque lanceur élémentaire pourra être effectué séparément. On peut également prévoir de réarmer tous les lanceurs élémentaires ensembles par des conteneurs pouvant comporter des engins de types différents, sur le modèle bien connu des spécialistes des mitrailleuses de REYFFIE. On peut ainsi prévoir plusieurs cheminements permettant d'avoir divers types d'engins possibles, avec le passage rapide de l'un à l'autre. C'est de manière générale la conception de l'engin, sa structure, la faible quantité d'explosif et la vitesse de propulsion de l'engin et du projectile qui permettent des cadences rapides. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schematique longitudinale d'un engin conforme à l'invention, avec une charge primaire, - la figure 2 est une variante de mise en oeuvre de la figure 1 avec un projectile de forme différente, - la figure 3 est une variante de mise en oeuvre de la figure 1 avec un point de rupture faisant effet de retardateur, - la figure 4 est une variante de mise en oeuvre de la figure 1 avec une charge différente, - la figure 5 est une variante de mise en oeuvre avec projectiles multiples, - la figure 6 est une variante de mise en oeuvre avec une bourre intégrant des projectiles, - la figure 7 illustre une variante de mise en oeuvre avec manchon élastique d'amortissement. L'engin (1) conforme à l'invention représenté à la figure 1 comporte une charge primaire (2), un moyen d'amorçage (3), une charge explosive (4) et un projectile (5). Dans cette réalisation, le projectile est sensiblement sphérique. La charge (4) comporte une cavité (6) remplie de liquide, selon la caractéristique essentielle de l'invention. La cavité pourra avoir toute section longitudinale, par exemple co nique, l'essentiel étant que de l'explosion de cette charge ré sulte une propulsion dans l'axe de l'engin. La fonction de la charge primaire (2) est uniquement de dégager la charge (4) et le projectile du dispositif de lan cement et d'imprimer éventuellement une rotation à cet ensemble. On a indiqué précédemment que cette charge primaire était option nelle. Dans le cas d'un moyen de propulsion primaire autre qu'une charge (2), une rotation éventuelle peut être imprimée à l'engin par un autre moyen, par exemple en disposant l'ensemble d'amorçage (3) sur paliers. Le projectile (5) obture par sa section schématisée en pointillés la cavité de la charge creuse. Il peut être serti ou collé sur le chant extérieur de la cavité. Dans la variante de la figure 2, le projectile affecte la forme d'un javelot (7). On comprendra que de multiples formes peuvent être utilisées. Dans la mise en oeuvre de la figure 3, l'engin compor te un retardateur (8) qui maintient le projectile rattaché à la charge le plus longtemps possible. Il s'agit par exemple d'un sim ple fil. On a représenté à la figure 4 une autre structure- pos- sible de la charge, qui peut être extérieurement cylindrique, l'essentiel étant qu elle comporte un axe de symétrie, ledit axe étant confondu avec celui de la cavité. Dans cette réalisation le corps (9) de la charge est pa exemple cylindrique, mais sa partie arrière opposée au projectile est taillée en pointe (10) ce qui renforce l'action de la charge creuse sans gêner les projectiles suivants car dans ce cas les forces engendrées sont normales aux génératrices extérieures dela pointe. On a représenté à la figure 5 une variante de mise en oeuvre avec projection de plusieurs projectiles (11,12,13) de structures identiques ou différentes les unes des autres. Dans la variante de la figure 6, le projectile est constitué par une bourre ou similaire (14) remplie d'une plura lité de billes ou analogues. Dans cet exemple la charge est creusée en gradins (15). A la figure 7, on a représenté un manchon intérieur d'amortissement qui peut être continu (16) ou interrompu (17). Dans les deux cas le projectile est isolé de la charge sur le chant de la cavité par le manchon (16) continu ou par une bande d'isolant (18). De manière préférentielle, les engins qui viennent d'être décrits pourront être disposés, au moins au niveau du corps de la charge, dans un étui rigide. On comprendra que de très nombreuses modifications peuvent être apportées aux réalisations décrites sans sortir du cadre de l'invention, dans la limite des équivalents techniques et de connaissances de l'homme de l'art1 REVENDICATIONS 1. Engin destiné à propulser à très grande vitesse un ou plusieurs projectiles à l'aide d'un explosif ayant une forme particulière du type charge creuse > caractérisé en ce que la cavité (6) de la charge creuse (4) est remplie d'un milieu intermédiaire et que l'orifice libre de ladite cavité est obturé au moins partiellement par une section du projectile (5). 2. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le milieu intermédiaire consiste en un liquide ayant une certaine viscosité, en une graisse ou huile, ou en une pâte. 3. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'explosif est symétrique par rapport à un axe rectiligne confondu avec l'axe de la trajectoire du projectile. 4. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cavité est tapissée au moins partiellement, mais symétriquement par rapport à l'axe, d'un matériau homogène élastique compressible, éventuellement mou formant manchon (17). 5. Engin selon la revendication 4, caractérisé en ce que le manchon (16) se prolonge pour éviter un contact direct projectile-charge. 6. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un matériau homogène élas tique compressible éventuellement mou fixé ou disposé å 'arriver du projectile. 7. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le projectile (5) comporte un axe de symétrie confondu avec ou parallèle à celui de la charge (4). 8. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le projectile affecte une forme de boulet. 9. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le projectile affecte une forme de javelot (7). 10. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cavité a une génératrice en ligne brisée (15), et que le projectile est cor.tltué par une bourre (14) remplie d'une pluralité de projectiles élémentaires. 11. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le projectile est serti ou collé sur l'extrémité de la charge. 12. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le projectile n'est pas homogène et comporte un élément choisi dans le groupe consistant en mercure, uranium appauvri, matière fusible, enveloppe de magnésium, bouclier thermique, explosif retard. 13. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le projectile est maintenu dans l'explosif par un retardateur (8) avec un point de rupture taré. 14. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'explosif est amorcé par un détonateur ou par un dispositif de lancement fixe ou mobile. 15. Engin selon la revendication 14, comportant un détonateur, caractérisé en ce que celui-ci est rigoureusement symétrique et est disposé à proximité de l'extrémité avant de llex- plosif. 16. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il est propulsé par un moyen primaire de propulsion. 17. Engin selon la revendication 16, caractérisé en ce que le moyen primaire de propulsion est une charge classique (2). 18. Engin selon la revendication 16, caractérisé en ce que le moyen primaire de propulsion est un moyen mécanique ou fluidique. 19. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la charge d'explosif est entourée d'un manchon extérieur. 20. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le corps (9) de la charge est cyin- drique et que la partie arrière opposée au projectile est taillée en pointe (10). 21. Dispositif pour le lancement d'un engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qutil consiste essentiellement en un tube. 22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que les engins sont transportés et conservés dans des conteneurs de stockage qui servent de lanceurs, ceux-ci étant bridés sur un affut de pointage. 23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 et 22, caractérisé en ce que le lanceur est un lanceur fixe ne servant qu'une seule fois. 24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 et 22, caractérisé en ce que engin est largué par parachute ou bombe, dans un ensemble comportant une pluralité de futs divergents. 25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 à 23, caractérisé en ce qu'il est comb-iné en une batterie de dispositifs identiques. 26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que les tubes de la batterie sont parallèles, divergents ou convergents. 27. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 et 26, caractérisé en ce que la mise à feu des engins est simultanée ou séquentielle. 28. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 à 27, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de programmation et de visée. 29. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 à 28, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'engins placés bout à bout ou latéralement, séparés entre eux par un bouclier thermique. 30. Dispositif selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il comporte autant de points d'allumage qu'il y a d'engins. 31. Dispositif selon la revendication 29 > caractérisé en ce qu'il comporte un seul point d'allumage et un dispositif d'alimentation en continu, par ressort ou fluide comprimé avec un moyen de blocage permettant de ne tirer qu'une partie des engins 32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 à 31, caractérisé en ce que chacun d'entre eux est réarmé séparément. 33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 à 31, caractérisé en ce que lesdits dispositifs sont tous rearmés simultanément, éventuellement par des conteneurs comportant des engins de types différentst