Brevet FR2568366A1 — publié le 19860131

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux ogives télescopiques déployables équipant les engins, projectiles, bombes ou missiles dont la charge explosive est constituée notamment de sousmunitions dispersables et logée dans la partie avant de ces engins. I1 existe maintenant de nombreuses réalisations de munitions, roquettes ou missiles dont la charge militaire est constituée de sous-munitions, contenues dans une enveloppe ou conteneur, et qui sont dispersées audessus du solavant l'impact du vecteur portant la charge. Pour la construction de ces charges, il est toujours recherché, dans un souci d'efficacité, d'augmenter le nombre de sous-munitions emportées dans une même charge: cette recherche conduit à diminuer l'encombrement de chacune des sous-munitions; et, dans le cas o celles-ci sont empilées ou emboîtées, selon leur axe, les unes dans les autres pour former des rangées, ces sous- munitions sont donc courtes; en résulte le plus souvent une efficacité plus faible, tant dans le cas de charges creuses que dans celui d'éclats anti-personnel ou autre s. En effet, l'on sait que la meilleure efficacité d'une charge à effets d'éclats, fonctionnant percutant à l'impact au sol, est obtenue par relèvement au-dessus du sol du centre d'explosion, grâce à un allongement de l'ogive du projectile ou de ce qui en tient lieu. De même, la meilleure efficacité en charge creuse est obtenue grace à l'augmentation de la "distance d'attaque" D (voir Figure 1, planche 1 des dessins ci-joints), qui est la longueur comprise entre la base du revêtement et la partie, ou tranche, avant, de l'ogive. Il est en effet bien connu qu'il est permis d'amé- liorer, et même d'optimiser, le pouvoir perforant P d'une charge creuse en adaptant la distance d'attaque. Le gain de pouvoir perforant qui peut ainsi être obtenu est d'abord approximativement proportionnel à la distance d'attaque D, exprimée en calibre, entre 0 et 3 calibres, pour être maximum pour une distance d'attaque D d'environ 4 à 6 calibres. On a donc proposé des dispositifs déployables visant l'allongement de l'ogive, ou ce qui en tient lieu, de telles munitions, en vue de l'amélioration des performances des charges, explosives ou à. effet de charge creuse, qu'elles em- portent. Les dispositifs déployables proposés jusqu'à ce jour, comme par exemple les antennes déployables axiales, sont logés au stockage dans l'ogive, occupant 2 2568366 ainsi en grande partie, au stockage, avant déploiement des dispositifs dé- ployables, l'espace constitué par le volume intérieur de l'ogive ellemême et celui du revêtement, qui est laissé habituellement libre. Ces dispositions, généralement sans inconvénient, peuvent, par contre, être inacceptables et irréalisables dans certains cas particuliers.. Il en est ainsi dans le cas de charge à sous-munitions à effets d'éclats, à effets de charge creuse ou à effets mixtes, évoqués précédemment: ces sous-munitions sont en effet emboîtées les unes dans les autres, le volume avant de chaque sous- munition recevant généralement la partie arrière ( stabilisation, fusée, etc.) de la sous-munition qui la précède, ce qui exclut donc des antennes axiales. - La présente invention propose une ogive télescopique déployable au moment de la dispersion des sous-munitions ou à l'ouverture du stabilisateur de la muni- tion, et auto-verrouillable en fin de déploiement. Le dispositif suivant l'invention présente des caractéristiques, avantages et particularités tels qu'il permet l'amélioration des effets de charge creuse et/ou des effets d'éclats de la charge sur laquelle il est adapté, sans modifica- tion de l'encombrement au stockage de celle-ci. Ainsi, un conteneur donné com- porte le même nombre de sous-munitions à ogive déployable selon l'invention, individuellement plus efficaces. L'ogive télescopique déployable suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle consiste en une jupe coulissante télescopique constituée par au moins un élément cylindrique, de préférence métallique, de façon à ne pas modifier, au stockage, l'encombrement extérieur, même réduit, de l'engin, et à laisser libre, tant au stockage qu'en configuration déployée, le volume intérieur dispo- nible devant la charge explosive. Ainsi, une ogive déployable selon l'invention, en plus des avantages liés à l'allongement de ladite ogive qu'elle apporte (élévation au-dessus du sol à l'im- pact du centre d'explosion -augmentation de la "distance d'attaque" d'une charge creuse-) est adaptable sur des sous-munitions en permettant l'empilage et l'em- boftement axial de celles-ci les unes dans les autres sans augmentation d'encom- brement, et en particulier de la hauteur des colonnes des sous-munitions empi- lées, ni diminution du nombre de rangées desdites sous-munitions. Les divers caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description des deux exemples de réalisation suivants, description faite en réfé- rence aux dessins annexés. 3 2568366 Il est bien précisé que le dispositif suivant l'invention n'est pas seulement limité à l'adaptation sur des sous-munitions. Il s'applique, sans sortir du cadre de l'invention, à tout projectile, obus, bombe, et en particulier aux engins ex- plosifs pour lesquels on recherche un encombrement réduit au stockage, au trans- port, ou au moment du tir, mais pour lesquels l'allongement de l'ogive est souhaitable, par exemple pour l'amélioration de l'efficacité de la charge, mais également dans tout autre but, tel par exemple l'adaptation des caractéristiques balistique s. Par ailleurs, tous autres modes de construction, formes, proportions, dispositions, etc., peuvent être également utilisés sans sortir du cadre de l'in- vention. Outre la Figure 1 déjà mentionnée, les dessins ci-joints ont trait aux dis- positions suivantes: - la Figure 2 représente une coupe longitudinale de sous-munitions empli- lées classiques ne comportant pas l'ogive déployable selon l'invention; les Figures 3 à 6 sont relatives à un premier exemple de réalisation de sous-munitions empilées à ogive déployable selon l'invention; - les Figures 7 à 10 sont relatives à un deuxième exemple de réalisation de sous-munitions empilées à ogive déployable selon l'invention; - la Figure 3, relative au premier exemple de réalisation, est une vue en coupe représentant des sous-munitions équipées d'une ogive télescopique dé- ployable selon l'invention en configuration "stockage", les sousmunitions re- présentées étant empilées et emboîtées les unes dans les autres, comme elles le sont, par exemple, dans une charge à sous-munitions multiples la Figure 4 représente le même exemple de réalisation: une vue selon F, de la Figure 3, avec l'ogive suivant l'invention en configuration "stockage" - la Figure 5 représente encore le même exemple de réalisation avec vue en coupe longitudinale représentant la sous-munition équipée du dispositif se- lon l'invention en configuration-déployée; - la Figure 6 est toujours relative au même exemple de réalisation, et est une vue en perspective éclatée de l'ogive suivant l'invention en configuration "déployée"; - la Figure 7, relative au deuxième exemple de-réalisation de l'ogive est une vue en coupe longitudinale représentant des sous-munitions équipées d'un ogive télescopique suivant l'invention en configuration "stockage", les sous- 4 2568366 munitions représentées étant empilées et emboútées les unes dans les autres comme elles le sont dans la charge constituée (projectile "mère" ou conteneur); - la Figure 8, relative au deuxième exemple de réalisation, est une vue en coupe longitudinale représentant une sous-munition équipée de l'ogive télesco- pique selon l'invention en configuration "déployée"; - les Figures 9 et 10, relatives au deuxième exemple de réalisation, sont des vues en coupe longitudinale,à échelle amplifiée, de l'ogive suivant l'inven- tion en configuration "stockage", pour la Figure 9, et en configuration "déployée" pour la Figure 10. Dans le cas de la construction selon l'invention, comme le montrent les Figures 2, 3 et 4, non seulement la sous-munition équipée d'une ogive suivant l'invention garde le même encombrement en configuration "stockage" de la sous- munition non équipée du dispositif (même calibre 0 et même hauteur hors tout Hl), mais l'empilage de plusieurs sous-munitions l'une dans l'autre, en confi- guration "stockage", est également inchangé (ainsi, par exemple, pour deux sous-munitions, même hauteur hors tout H2). Par contre, après déploiement sur trajectoire, la hauteur h de la jupe avant, que l'on peut assimiler à la distance d'attaque D, passe de la valeur hl, sans le dispositif, à la valeur h2 avec le dispositif selon l'invention, soit un gain dans le rapport d'environ hl = 2, 5, pour les deux exemples de réalisa- h2 tion décrits. Bien entendu, ce rapport de 2, 5 ne représente nullement une limite maximale et peut évoluer suivant la construction de la munition même sur la- quelle les sous-munitions équipées d'ogives déployables selon l'invention sont adaptées. Le dispositif selon l'invention, dans les deux exemples de réalisation pro- posés, est plus spécialement traité pour une sous-munition à effets mixtes (effets d'éclats et effets de charge creuse), mais il est bien entendu que, sans sortir du cadre de l'invention, ce dispositif peut aussi être adapté sur tout autre type de sous-munition, munition ou projectile, bombe, obus, conteneur... Dans les deux exemples de réalisation décrits, la sous-munition sur la- quelle l'ogive déployable selon l'invention est adaptée comporte un corps de charge 1, un revêtement de charge creuse 2, un chargement en explosif 3, une fusée percutante 4, disposée à la partie arrière du corps 1, cette fusée 4 étant équipée d'un stabilisateur souple 5. Le corps 1 comporte, à sa partie avant, une jupe 6 de hauteur hl. Cette jupe de chaque sousmunition, dont la partie 2568366 avant vient s'emrnbotter sur la partie cylindrique arrière du corps de la sous- munition qui la précède, permet d'assurer l'empilage et l'alignement des sous- munitions dans la charge principale mère du conteneur, Cette jupe 6 permet également, à l'impact de la sous-munition, non équipée du dispositif déployable selon l'invention, d'assurer à celle-ci une distance d'attaque ou une élévation au-dessus du sol indispensable mais très faible, donc incompatible avec de bonnes performances de la sous-munition. Dans le premier exemple de réalisation, l'ogive télescopique selon l'inven- tion est constituée par des jupes expansives coulissantes, concentriques, téles- copiques, par exemple une jupe extérieure 7 et une jupe intérieure 8, qui sont disposées dans l'alésage intérieur de la jupe 6 du corps 1. Les deux jupes 7 et 8 selon l'invention sont constituées par une couronne en tôle mince, de préférence en acier ou en tout autre matériau rigide, ouverte selon une génératrice, respectivement 9 et 10, conferant à chacune des deux couronnes ou jupes, selon l'invention, une élasticité radiale de leur diamètre. Des ondulations longitudinales, respectivement 11 et 11', de ces jupes, permettent, selon l'invention, d'assurer à celles-ci une meilleure résistance à l'écrasement sous une ffort axial ou longitudinal (choc à l'impact). Le diamètre des jupes 7 et 8 est, par construction et selon l'invention, surcalibré afin qu'elles soient, par élasticité, à leur mise en place en usine dans la sous-munition, légèrement contraintes par la jupe extérieure 7 dans l'alésage de la jupe 6 du corps I, et, pour la jupe intérieure 8, dans la jupe extérieure 7. Dans ces conditions, au cours des opérations de montage en usine, les deux jupes selon l'invention sont maintenues l'une dans l'autre et dans l'alé- sage avant de la sous-munition par les efforts longitudinaux de friction qui s'exercent du fait des efforts élastiques d'expansion de ces deux jupes. Etant donné la faible épaisseur de la paroi des jupes (environ 0, 5 mm, par exemple), les efforts de friction restent faibles et permettent, selon l'inven- tion et par le réglage approprié des éléments en jeu, le coulissement des jupes 7 et 8 entre elles et dans l'alésage de la jupe fixe 6 du corps 1, sous de faibles efforts longitudinaux, pouvant par exemple être engendrés par l'inertie des jupes coulissantes 7 et 8, lors de l'éjection des sousmunitions de la charge principale et au moment de l'ouverture du stabilisateur 5. Pour limiter le coulissement des jupes 7 et 8 par rapport au corps 1 de la sous-munition, d'une part, et entre elles, d'autre part, et pour verrouiller le 6 2568366 dispositif en configuration "déployée" en fin de déploiement, on utilise, selon l'invention, les capacités expansives des jupes 7 et 8. Pour atteindre ce but, et selon l'invention, la partie avant du corps 1 comporte intérieurement, à faible distance de sa tranche avant, une gorge inté- rieure 1Z. En regard de celle-ci, la partie arrière de la jupe extérieure 7 cornm- porte, à une distance convenablement choisie de sa tranche arrière, une gorge extérieure 13 n'intéressant qu'une partie de l'amplitude de ses ondulations 11. De même, la partie avant de la jupe extérieure 7 comporte intérieurement, à faible distance de sa tranche avant, une gorge intérieure 14 n'intéressant qu'une partie de l'amplitude de ses ondulations 11. En regard de celle -ci, la partie ar- rière de la jupe intérieure 8 comporte, à une distance convenablement choisie de sa tranche arrière, une gorge extérieure 15, n'intéressant qu'une partie de l'am- plitude de ses ondulations 11'. La réalisation des gorges intérieures ou extérieures fait apparaître, à la partie avant de la jupe extérieure 7, des collerettes intérieures respectivement 16 et 17, et, à la partie arrière des jupes 7 et 8, des collerettes extérieures, respectivement 18 et 19. Les collerettes ainsi réalisées constituent des butées en fin de coulissement longitudinal et d'expansion radiale des jupes 7 et 8, et ont ainsi pour effet, selon l'invention, de limiter le déploiement longitudinal des jupes, et de verrouiller celles-ci dans la configuration "déployée". La dynamique de fonctionnement du premier exemple de réalisation du dis- positif selon l'invention se résume ainsi: Sous l'effet des efforts d'inertie s'exerçant sur les jupes coulissantes 7 et 8, au moment de l'éjection de la sous-munition ou de l'ouverture de son stabilisateur 5, les jupes coulissent vers l'avant l'une dans l'autre et dans le corps de la sous- munition. En fin de course de déploiement, d'une part, la gorge 13 de la jupe 7 vient en regard de la collerette 16 du corps 1, et la collerette 18 de la jupe 7 vient en regard de la gorge 12 du corps 1, et, d'autre part, mais non obligatoirement dans le même temps, la collerette 19 de la jupe 8 vient en regard de la gorge 14 de la jupe 7, et la gorge 15 de la jupe 8 vient en regard de la collerette 17 de la jupe 8. Les jupes, initialement contraintes élastiquement radialement, selon l'une des caractéristiques de l'invention, s'expansent alors radialement, chaque collerette venant se placer dans la gorge en regard. 7 2568366 Dans ces conditions, le coulissement longitudinal vers l'avant des jupes est stoppé, les tranches latérales orientées vers l'avant des collerettes venant en butée sur les tranches latérales orientées vers l'arrière des gorges. Le dis- positif selon l'invention est ainsi verrouillé en configuration "déployée". De même, à l'impact de la sous-munition, le coulissement des jupes vers l'arrière est interdit, les tranches latérales orientées vers l'arrière des colle- rettes venant en butée sur les tranches latérales orientées vers l'avant des gorges. Le dispositif est ainsi verrouillé en configuration "déployée", garantis- sant ainsi l'allongement recherché de l'ogive ou distance d'attaque. Dans le deuxième exemple de réalisation, l'ogive télescopique déployable selon l'invention est constituée par un ressort hélicoiïdal "plat" en volute 20, qui est disposé dans l'alésage intérieur de la jupe 6 du corps 1. Le ressort 20 est un ressort hélicoiïdal "plat" en volute comportant, dans l'exemple non limitatif donné, cinq spires. En l'absence de tout effort de com- pression, le ressort libre est en position déployée. Pour/naintenir le ressort 20 dans la jupe 6, celle-ci comporte intérieure- ment, dans la partie arrière, une gorge intérieure 21. En regard de cette gorge, la spire extérieure du ressort 20 (dernière spire) comporte, sur un grand cercle, une série d'ergots 22 saillant vers l'extérieur, partie saillante vers l'avant. Ces ergots 22 sont obtenus de préférence par découpage et formage directs du feuil- lard constituant le ressort "plat" 20. Pour le mettre en place dans la jupe 6 du corps 1, le ressort 20 est con- traint radialement, afin de pouvoir faire pénétrer sa spire extérieure dans l'alé- sage de la jupe 6. Lorsque la spire extérieure arrive en butée au fond de l'alésage de la jupe 6, les ergots 22 sont en regard de la gorge 21, et leur partie saillante, par élas- ticité du ressort 20 et des ergots 22 eux-mêmes, vient se loger dans la gorge 21, immobilisant longitudinalement la spire extérieure du ressort 20 et maintenant celui-ci solidaire du corps 1 de la sous-munition. Lorsque les sous-munitions, à leur mise en place dans la charge princi- pale, sont empilées les unes dans les autres, le ressort 20 de chacune d'elles est comprimé axialement en s'appuyant sur la tranche arrière de la partie cy- lindrique du corps 1 de la sous-munition qui la précède, et, ainsi comprimé, ne désaffleure plus de la tranche avant de la jupe 6 du corps de la sous-munition sur laquelle il est adapté. S 2568366 Au moment de l'éjection des sous-munitions de la charge principale, les sous-munitions se désolidarisent les unes des autres, et leur ressort 20, libéré selon l'invention, se déploie vers l'avant. Pour limiter le déploiement du ressort 20, et surtout pour verrouiller celui-ci en configuration "déployée", le feuillard constituant le ressort 20 cornm- porte, sur toute sa longueur et convenablement répartis, une série d'ergots 23 saillant vers l'intérieur, partie saillante vers l'avant. Ces ergots 23 sont obte- nus,comme les ergots 22, par découpe et formage directs du feuillard consti- tuant le ressort 20. Par ailleurs, le feuillard comporte également des lumières 24 en même nombre que les ergots 23, et réparties comme ceux-ci sur toute la longueur du ressort-20. Ces lumières 24 sont découpées dans le feuillard à des positions telles que, pour la course de déploiement du ressort retenue, les lumières se présentent en regard de l'ergot 23 correspondant, et que, dans ces conditions, du fait de l'élasticité du ressort 20 et des ergots 23, ceuxci viennent se loger dans les lumières 24, immobilisant longitudinalement les spires du ressort 20 entre elles, et assurant ainsi le verrouillage du dispositif selon l'invention en configu- ration "déployée". Il demeure bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle peut donner lieu à de nom- breuses variantes de réalisations sans que, ce faisant, on sorte de son cadre. 9 2568366 REVENDICATIONS 1 - Ogive télescopique déployable pour engin, projectile, bombe ou missile, dont la charge explosive est constituée notamment de sousmunitions dispersables et logée dans la partie avant dudit engin, caractérisée en ce qu'elle consiste en une jupe coulissante télescopique constituée par au moins un élément cylindrique, de préférence métallique, de façon à ne pas modifier, au stockage, l'encombrement extérieur, même réduit, de l'engin, et à laisser libre, tant au stockage qu'en configuration déployée, le volume intérieur disponible devant la charge explosive. 2 - Ogive télescopique déployable suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la jupe coulissante télescopique est constituée par une ou plusieurs couronnes cylindriques coulissantes, de préférence métalliques. 3 - Ogive télescopique déployable selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le ou les éléments télescopiques, tels que couronnes, constituant la jupe, sont ouverts selon une génératrice afin de leur conférer une élasticité radiale permettant leur montage en usine sous con- trainte radiale, et assurant ainsi leur maintien en configuration "stockage" par simple effet de friction longitudinal. 4 - Ogive télescopique déployable selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le ou les éléments tels que couronnes constituant la jupe comportent des ondulations longitudinales augmentant leur rigidité axiale à l'écrasement (choc à l'impact). - Ogive télescopique déployable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments télescopiques tels que couronnes, constituant la jupe, se déploient vers l'avant, en coulissant par effet d'inertie, au largage des sous-munitions ou à l'ouverture du stabilisateur de la munition sur laquelle elle est adaptée. 6 - Ogive télescopique déployable suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que les éléments tels que couronnes téles- copiques coulissantes constituant la jupe et le logement cylindrique de la muni- tion qui les reçoit comportent des gorges et collerettes circulaires à leurs ex- trémités, qui permettent, par expansion radiale élastique de ces éléments tels que couronnes, en entraînant l'expansion des collerettes dans les gorges, de limiter leur course de déploiement et d'assurer leur verrouillage en configura- tion déployée. 2566365 7 - Ogive télescopique déployable selon la revendication 1, caractérisée en ce que la jupe coulissante télescopique est réalisée au moyen d'un ressort hélicoïdal "plat" en volute. 8 - Ogive télescopique déployable suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le ressort, de préférence en acier, constituant la jupe, est comprimé axialement au stockage lors du montage en usine. 9 - Ogive télescopique déployable selon l'une quelconque des revendica- tions 7 et 8, caractérisée en ce que, au largage de la sous-munition sur laquelle il est adapté, le ressort constituant la jupe coulissante de l'ogive télescopique déployable est libéré et se déploie vers l'avant de ladite munition. - Ogive télescopique déployable suivant l'une quelconque des revendi- cations 7 à 9, caractérisée en ce que le ressort constituant la jupe coulissante comporte des ergots saillants et des Iumières convenablement réparties sur toute la longueur du ressort, de telle façon qu'en fin de déploiement, les ergots se logent dans la lumière en regard, en limitant ainsi la course de déploiement du ressort, et en assurant son verrouillage en configuration "déployée".