Brevet FR2545923A1 — publié le 19841116

La présente invention concerne un nouveau type de projectile destiné à percer les blindageset qui compor- te un cône de charge dont le fonctionnement repose sur le principe de la charge creuse, et qui constitue donc une charge creuse destinée à pénétrer des blindages classi-ques extrêmement épais ainsi que les blindages actifs et les blindages dynamiques, de même que les blindages composites. Les charges creuses ont une fonction particulière qui est le résultat direct de leur réalisation En conséquence, toutes les charges creuses se terminent, à l'avant, par une cavité entourée par un métal et qui est dirigée vers l'avant et provoque ainsi la formation d'un jet concentré et pénétrant lorsque la charge détone et qui, tant que le jet est maintenu concentré, permet la pénétration d'un blindage très épais et dur Ce perçage d'un trou et cette pénétration d'une cible, constituant l'effet principal d'une charge creuse, sont suivis d'un effet secondaire, à savoir que le matériau de la charge suit le jet qui pénètre dans la cible et provoque ainsi des effets de compression, d'incendie, d'éclatement et/ou toxiques. Les charges creuses peuvent être tirées par les canons des véhicules blindés, des armes relativement peu compliquées telles que les fusils lance-grenades et même divers types d'engins anti- blindés Etant donné leur bon effet à l'intérieur des cibles blindées, elles ont-constitué longtemps un risque sérieux pour les véhicules blindés Pour cette raison, une course s'est déroulée pendant de nombreuses années entre la mise au point de nouveaux blindages et l'amélioration des charges creuses. On a essayé diverses possibilités de développement afin de mettre au point un blindage pouvant supporter l'attaque par les charges creuses actuelles Le procédé le plus simple et le plus évident de renforcement du blindage est son épaississement, mais ceci conduit à la réalisation d'un véhicule si lourd qu'il devient inutilisable tacti- quement D'autres procédés qu'on a essayés sont les blindages actifs et dynamiques destinés à rompre la continuité du jet de pénétration soit à l'aide d'un blindage externe mobile assurant un recouvrement sous forme d'écaillesde poisson soit par disposition, le long de l'extérieur du véhicule blindé, de caissettes faiblement blindées et contenant chacune une charge explosive qui détone lorsqu'elle est frappée par un jet pénétrant et réduit ainsi l'effet de ce jet. Une autre variante qui donne une meilleure protection contre les charges creuses est un blindage composite qui comprend plusieurs couches de matériau très dur, par exemple différents types de céramiques Les blindages composites sont cependant extrêmement coûteux. La mise au point de plaque de blindage pour véhicules blindés se poursuit donc alors que les dimensions des armes qui percent le blindage sont limitées par le calibre de l'arme qui tire Ce dernier pose un problème- particulier de production de munitions plus efficaces destinées à des canons plus anciens. L'invention concerne la réalisation, pour des calibres prédéterminés, d'un projectile de perçage de blindage du type à charge creuse qui a une possibilité de pénétration considérablement accrue dans les blindages classiques, dynamiques et composites Ceci est possible parce que le cône de charge du projectile a deux charges creuses complètes qui, lorsque le projectile a été tiré, volent comme un tout pendant la plus grande partie de la trajectoire puis se séparent à une distance prédéterminée de la cible et continuent alors à des vitesses légèrement différentes suivant une trajectoire de vol plus ou moins identique afin qu'elles viennent frapper la cible à un intervalle de temps tel que la première charge qui atteint la cible a le temps de faire détoner la charge de protection d'un blindage actif en cas de présence d'un tel blindage avant que la seconde charge n'atteigne la cible, permettant ainsi au jet de pénétration de la seconde charge de ne pas être perturbé, dans la même région limitée de la cible que la première charge. Le fonctionnement selon les indications précédentes nécessite que les deux charges creuses aient chacune son propre système d'allumage, avec le détonateur associé. La détonation de chacune des charges à la distance néces- saire de la cible peut être déclenchée par tous les types d'allumeurs à empilement qui ont un fonctionnement capaci- tif, suivant le principe de la double enveloppe, ou à l'aide d'un autre type de capteur à empilement Il est même possible d'utiliser un allumeur fonctionnant par choc, muni d'un-capteur à antenne bien que, dans ces condi- tions, cela puisse révéler une solution bien sommaire. Afin que les deux charges creuses se suivent dans la plus grande partie du vol et se séparent après un intervalle prédéterminé de temps, elles doivent être placées l'une devant l'autre et raccordées de manière qu'elles puissent être séparées sous la commande d'une petite charge de séparation Les charges peuvent être rac- cordées par exemple par une goupille à cisailler, un raccord qui peut être replié ou un emmanchement à force, lorsque la résistance mécanique exercée par le matériau a été déterminée avec précision. Lorsqu'une petite charge de séparation, par exemple une charge de poudre, est disposée entre les deux charges creuses, une telle charge provoque un changement de vitesse des charges creuses La charge antérieure est légèrement accélérée et la charge suivante a une vitesse légèrement réduite. Il est nécessaire que le moment de la séparation soit déterminé avec précision en fonction de la distance de tir afin que les critères précités de pénétration de la cible par les deux charges creuses soient satisfaits. L'invention détermine le moment de la séparation par réglage de l'allumage de la charge de séparation en fonction d'un détonateur électronique à retard réglé d'après la distance de tir Les détonateurs à retard de ce type sont très fiables et, dans ces conditions, ils donnent des valeurs tout à fait acceptables. Comme les divers dispositifs de sécurité des deux charges creuses et de la charge de séparation sont de type classique, on ne les décrit pas en détail De façon générale, le réglage du détonateur électronique à retard qui détermine le moment de la séparation des charges creuses est la seule action qui doit être effectuée avant chaque tir. En pratique, il suffit de réaliser le projectile selon l'invention, c'est-à-dire comportant deux charges placées l'une derrière l'autre, mais, en principe, l'inven- tion recouvre aussi l'utilisation de plus de deux charges fonctionnant en coopération et qui atteignent successivement la cible et fonctionnent dans la même région très limitée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un projectile de type général réalisé selon l'invention; la figure 2 représente le même projectile lorsque ses deux charges se sont séparées; et la figure 3 représente la disposition relative des points de choc des différentes charges qui se suivent. Le projectile ( 1) est d'un type stabilisé par des ailettes et il est destiné à être tiré en rotation par le canon d'un véhicule blindé Cependant, c'est seulement l'extrémité arrière du projectile qui a des ailettes de guidage ( 2) repliées vers l'extérieur et la ceinture de forcement ( 3) adaptée au canon qui suggère ce comportement. La réalisation des parties restantes peut être considérée comme totalement classique, indépendamment du fait qu'il s'agit d'un projectile lancé à partir d'un canon, d'un projectile destiné à un canon sans recul ou à un fusil lance-grenades, ou que le projectile forme la partie avant d'un engin ou d'un autre projectile autopropulsé, à l'excep- tion du moteur et d'un dispositif éventuel de guidage. En conséquence, le projectile ( 1) comporte une charge creuse avant ( 4) et une charge creuse arrière ( 5). Ces deux charges sont reliées d'une manière non permanente par un certain nombre de goupilles ( 6) de cisaillement qui sont enfoncées le long du bord ( 7). Lorsque le projectile représenté sur la figure 1 doit tourner, il est commode que le raccord formé le long du bord ( 7) soit sous forme de gorges ou de dents qui s'imbriquent dans les deux parties afin qu'il ne soit-i pas nécessaire que les goupilles ( 6) de cisaillement doivent supporter le couple exercé le long de l'axe longitudinal du projectile. La chàrge avant ( 4) contient la charge explosive ( 8) qui se termine, à l'avant, par un élément rapporté ( 9) dont la forme spéciale assure la formation d'un jet de pénétration lors de la détonation de la charge Sur les côtés, la charge explosive ( 8) est entourée par l'enveloppe ( 10) qui se termine à l'avant par un cône ( 11) donnant au projectile sa forme aérodynamique Ce cône ( 11) en forme de nez contient le détonateur électronique à retard ( 12) Celui-ci peut être réglé afin qu'il corresponde à diverses distances de tir et il est relié à un détonateur ( 13) d'un allumeur qui provoque à son tour la détonation de la charge ( 14) de séparation qui peut être composée de poudre noire par exemple La charge de séparation et son détonateur ou allumeur sont placés à l'arrière ( 15) de la charge ( 4), comprenant aussi le système d'allumage ( 16) de la charge explosive ( 8) et le dispositif associé de sécurité ainsi que les ailettes externes ( 17) qui sont repliées. Tant que les charges ( 4 et 5) sont raccordées, la partie arrière ( 15) de la première charge ( 4) pénètre dans la cavité ( 18) qui termine, à l'avant, la charge explosive ( 20) de la seconde charge ( 5), au niveau d'un élément métallique rapporté ( 19) L'enveloppe externe de la charge ( 5) se termine à l'arrière par les ailettes précitées ( 2) Le système d'allumage ( 22) de la charge explosive ( 20) et le dispositif associé de sécurité y sont aussi logés. La réalisation des systèmes d'allumage ( 16) et ( 22) qui sont indépendants l'un de l'autre n'entre pas dans le cadre de l'invention et on ne la décrit donc pas en détail Ces sytèmes d'allumage peuvent être déclenchés suivant le principe de la double paroi, le principe capaci- tif ou par un capteur d'un autre type. La charge propulsive du projectile ( 1) n'est' pas représentée sur la figure 1 Avant le tir de ce projec- tile contre une cible blindée, le détonateur à retard ( 12) est réglé en fonction de la distance de tir Le projec- tile se trouve dans l'état indiqué sur la figure 1 lorsqu'il quitte le canon et il effectue presque toute sa trajectoire. A une distance de la cible prédéterminée par le réglage du détonateur à retard ( 12), par exemple 200 m, le détona- teur à retard ( 12) excite l'allumeur ( 13) qui déclenche à son tour la charge de séparation ( 14) Les gaz qui se forment lors de la combustion de la charge de séparation augmentent la pression dans la cavité ( 18) jusqu'à ce que les goupilles ( 6) se cisaillent et que les charges ( 4) et ( 5) se séparent Juste à ce moment, la charge avant ( 4) est légèrement accélérée et la charge arrière ( 5) est légèrement ralentie Cependant, elles ne s'écartent pas de leur trajectoire vers la cible. Lorsque la séparation est terminée, le projectile se trouve dans l'état représenté sur la figure 2 Les ailettes ( 17) se sont alors dépliées par rapport à la charge ( 4) qui progresse maintenant vers la cible à une vitesse légèrement accrue par rapport à la vitesse avant la séparation, et elles stabilisent le reste du vol alors que la charge ( 5) continue à une vitesse légèrement réduite tout en étant stabilisée automatiquement. Le réglage du détonateur à retard ( 12) est primor- dial étant donné que la séparation des charges ( 4 et 5) doit avoir lieu suffisamment tôt pour que la charge ( 4) fasse détoner les charges protectrices d'un blindage actif lorsqu'un tel blindage est présent dans la cible, avant que la charge ( 5) n'atteigne la cible Comme les charges ( 4) et ( 5) ont des vitesses légèrement différentes dans la dernière partie de la trajectoire, il apparaît des petites différences dans la phase finale de la trajectoire, si bien que la détonation ne dqit pas avoir lieu trop tôt. La figure 3 indique qu'on peut calculer que la charge ( 4) vient frapper le point ( 24) légèrement au-dessus du point de visée ( 23) alors que la charge ( 5) vient frapper un point ( 25) qui se trouve un peu au-dessous de ce point de visée Cependant, des calculs théoriques montrent que, lorsqu'on considère tous les paramètres connus ayant une réelle signification dans ce contexte, il n'est pas néces- saire de prévoir des variations supérieures à quelques centimètres même à la distance maximale de tir Ces petites variations permettent encore au jet de pénétration de la charge ( 5) d'utiliser le trou formé dans la cible par le jet de pénétration de la charge ( 4). La figure 1 indique que les charges explosives ( 8) et ( 20) ont une réalisation légèrement différente. Ceci est dû à la possibilité précitée de l'optimisation des charges afin qu'elles donnent des effets légèrement différents sur la cible. En conséquence, les parties formant les charges creuses des deux charges peuvent être réalisées de manière qu'elles forment toutes deux un jet ou qu'elles forment toutes deux un projectile Dans une variante, elles peuvent être réalisées de manière que l'une (charge principale) forme un jet alors que l'autre (charge pilote) forme un projectile, ou une combinaison d'un projectile et d'un jet. 2545923. REVENDICATIONS 1 Projectile ( 1) destiné au perçage des blin- dages, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux charges creuses ( 4 et 5) disposées-l'une derrière l'autre et séparées l'une de l'autre, ayant chacune ses propres dispositifs de sécurité et d'allumage ( 16 et 22), et une charge de séparation ( 14) munie de son propre allumeur ( 13) et destinée à séparer les charges creuses pendant que le projectile est sur sa trajectoire vers la cible, sans influence sur la trajectoire de l'une et l'autre charge vers la cible. 2 Projectile selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'allumeur ( 13) de la charge de séparation ( 14) peut être préréglé à une distance constante de la cible. 3 Projectile selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'allumeur ( 13) de la charge de séparation ( 14) peut être préréglé par rapport au temps de vol du projectile jusqu'à la cible, et il comprend un détonateur électronique à retard ( 12). 4 projectile selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la charge de séparation ( 14) est une charge de poudre placée dans une cavité ( 18) disposée entre les charges creuses avant et arrière. 5 Projectile selon la revendication 4, caracté- risé en ce que ladite cavité ( 18) est formée par l'espace entouré de métal disposé dans la charge creuse arrière ( 5). 6 Projectile selon la revendication 5, caracté- risé en ce que ses charges creuses ( 4) et ( 5) sont raccor- dées par une ou plusieurs goupilles ( 6) de cisaillement qui se cisaillent lorsque la pression dans la cavité, créée par les gaz dégagés par la combustion de la charge de séparation ( 14) devient trop élevée. 7 Projectile selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que chaque charge creuse ( 4) tournée vers l'avant dans la direction de tir a des ailettes de guidage ( 17) qui se déplient lorsque la charge se sépare d'une seconde charge placée derrière elle. 8 Projectile selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les charges creuses ( 4 et 5) placées l'une derrière l'autre sont de types différents et -ont des types différents d'allumeurs, les charges étant optimisées afin qu'elles-aient des effets contre des types différents de matériaux présents dans un blindage multicouche. 9 Projectile selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la charge creuse ( 8) (charge pilote) qui atteint la cible la première forme essentiellement un projectile alors que la charge creuse ( 20) (charge principale) qui atteint ensuite la cible forme essentiellement un jet de pénétration. 10 Projectile selon la revendication 9, caracté- risé en ce que la charge-pilote ( 8) forme à la fois un projectile et un jet de pénétration.