Brevet FR2593905A1 — publié le 19870807

La présente invention concerne un tube allumeur, notamment pour une munition d'artillerie comportant un projectile associé à une charge propulsive, le tube allumeur étant destiné à assurer la mise à feu de la charge propulsive au départ du coup. A cet effet, le tube allumeur comporte un bloc arrière prévu pour être monté dans une paroi de la charge propulsive de la munition, par exemple dans le culot d'une douille. Le bloc arrière peut recevoir un initiateur pyrotechnique ( 8 commande mécanique ou électrique) dans un logement percé d'une lumière d'amorçage qui communique avec la charge d'allumage, cette charge d'allumage étant constituée par un ou plusieurs blocs cylindriques d'un matériau pyrotechnique. En position de service la charge d'allumage est engagée dans un logement approprié de la charge propulsive et pénètre jusqu'à environ la moitié de la longueur de cette charge. On connaît diverses réalisations de tubes allumeurs du type précité. Le brevet français NO 76 06456 du 8 Mars 1976 décrit un tube allumeur permettant d'obtenir une combustion quasi-instantanée de la charge d'allumage. Dans ce but la dite charge est constituée par un certain nombre de blocs cylindriques, (obtenus par exemple par compression) disposés bout à bout dans l'évidement d'un corps tubulaire en général métallique, percé d'un certain nombre d'évents latéraux répartis sur sa longueur ; l'étanchéité est assurée par l'obturation des évents à l'aide de feuillets métalliques collés. le corps tubulaire est fixé sur le bloc arrière porte-amorceI chaque bloc présentant un passage interne, la juxtaposition des passages internes de tous les blocs constitue un canal continu, dit canal d'allumage, sur sensiblement toute la longueur de la charge d'allumage.La flamme résultant de l'initiation de l'amorce et éventuellement du relais d'amorçage est projetée dans le canal d'allumage ce qui assure la combustion rapide et régulière de tous les blocs cylindriques et la projection de flammes par les évents latéraux. Ce tube d'allumage donne entière satisfaction quand il est installé sur une munition à douille métallique ; mais avec les munitions modernes sont apparues les douilles combustibles qui permettent de réduire les problèmes d'éjection et d'évacuation après le tir ; ces munitions sont constituées par un culot métallique, ou en matériau composite, associé à une jupe combustible, contenant la charge propulsive, et à un projectile.Le tube allumeur est monté sur le culot précité l'éjection est facilitée si la seule partie non détruite au cours du tir est le culot, en revanche s'il reste une portion du corps tubulaire dépassant du culot, la manoeuvre d'éjection peut être plus délicate, entraînant une diminution de la cadence de tir. Le brevet Européen NC 0100 840 du 15 Juin 1983 décrit un tube allumeur dans lequel un certain nombre des blocs cylindriques de la charge d'allumage sont disposés de façon à cisailler la base du corps tubulaire afin que ce dernier soit expulsé par les gaz produits par la combustion de la charge propulsive, et chassé hors du canon avec le projectile. Le fonctionnement d'un tel dispositif n'est pas dépourvu d'aléas, et sa réalisation industrielle est délicate et onéreuse. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités, en permettant de réaliser un tube allumeur assurant une mise à feu rapide et homogène de la charge propulsive contenue dans une munition d'artillerie à douille combustible, avec disparition complète de la partie du tube allumeur dépassant du culot non combustible de la dite munition. Un autre avantage de la présente invention réside dans sa simplicité de réalisation ; simplicité entraînant un coût de fabrication bien inférieur à celui des tubes allumeurs traditionnels. L'invention consiste en un tube allumeur, notamment pour une munition d'artillerie comportant un projectile associé à une charge propulsive, le tube allumeur comportant un bloc arrière qui présente un logement pour un initiateur, l'initiateur étant placé en regard d'une charge d'allumage pour la mise à feu de la charge propulsive, la charge d'allumage étant constituée par au moins un bloc cylindrique présentant au moins un passage axial interne pour constituer au moins un canal d'allumage continu sensiblement sur toute la longueur de la charge d'allumage ; le ou les blocs cylindriques étant contenus dans une gaine, réalisée en matériau combustible, qui exerce une pression sur la surface extérieure du ou des blocs cylindriques. Selon une autre caractéristique principale de l'invention cette gaine est un moyen de liaison entre la charge d'allumage et le bloc arrière. Cette gaine sera préférentiellement réalisée en un matériau thermorétractable, ou bien en un matériau élastique, cette gaine pouvant comporter- sur sa surface en contact avec les blocs cylindriques une substance adhésive ou thermoadhésive. Le canal d'allumage constitué par les passages axiaux du ou des différents blocs cylindriques pourra être fermé par un capuchon qui sera préférentiellement maintenu sur le tube allumeur par la gaine. Si on réalise le tube allumeur en effectuant un empilement de blocs cylindriques modulaires on choisira avantageusement des blocs cylindriques dont la hauteur est une fraction de la longueur totale de la charge d'allumage, fraction comprise entre 0,01 et 0,20 cela dans le but d'améliorer la résistance mécanique de l'ensemble en donnant une certaine flexibilité à l'empilement de blocs. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description donnée ci-après d'un mode de réalisation particulier, présenté à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le montage du tube allumeur conforme à la présente invention sur le culot obturateur d'une douille combustible associée à un projectile d'artillerie. - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un tube allumeur selon l'invention. Sur la figure 1 un tube allumeur 1 selon l'invention est monté sur une munition d'artillerie 2 comportant un projectile 4 associé à une charge propulsive 5 contenue dans une douille combustible 3 adaptée sur un culot obturateur métallique 6. Le tube allumeur est monté dans le culot obturateur 6 et comporte à cet effet un bloc arrière fileté 7. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le bloc arrière fileté 7 présente un logement 15 pour un initiateur 9 qui peut être électrique ou à percussion ; ce bloc présente un autre logement 16 de diamètre supérieur au précédent dans lequel est monté un relais amplificateur de flamme 10 et un bouchon 17, serti dans le bloc 7, qui a pour fonction d'immobiliser les éléments de la chaîne pyrotechnique d'initiation, constitués par l'initiateur 9 et l'amplificateur 10, relativement au bloc arrière 7. Le bouchon comprend en outre une lumière d'amorçage 18 qui fait communiquer la chaîne pyrotechnique d'initiation avec une charge d'allumage 8. La charge d'allumage est constituée d'un certain nombre de blocs cylindriques 13, tous identiques pour des commodités de fabrication et présentant tous un passage axial interne, la juxtaposition des blocs, obtenue en les empilant, constituant une charge d'allumage cylindrique ayant à l'intérieur un canal d'allumage 19 cylindrique, continu sur toute la longueur de la charge d'allumage. Les blocs cylindriques précités peuvent être constitués de mélanges d'allumage très diversifiés, soit en qualité, soit en proportions de constituants de base, soit en masse, soit en dimensions, soit en forme. il est possible, par exemple, de réaliser des comprimés d'un mélange bore/nitrate de potassium auquel on a ajouté un liant à base de nitrocellulose pour améliorer la tenue mécanique. I1 est possible également de réaliser des comprimés de poudre noire ; à titre indicatif le tube allumeur représenté figure 2 est constitué de 50 anneaux de 1 gramme en poudre noire comprimée sous 1 000 bars (la hauteur de chaque anneau est de 5 mm). Les blocs cylindriques peuvent aussi avoir diverses formes, en particulier le canal d'allumage peut etre de section circulaire, comme sur la figure 2, mais aussi formé de plusieurs trous (qui seraient alignés au montage) ou d'une étoile pour augmenter la surface d'allumage. La caractéristique principale de l'invention réside dans le moyen de réaliser l'assemblage des blocs cylindriques entre eux et la liaison de la charge d'allumage ainsi formée avec le bloc arrière 7 pour ce faire l'empilage des blocs cylindriques est positionné dans un logement 20 réalisé sur un manchon de raccordement 11, les blocs sont ensuite maintenus enserrés dans une gaine thermo-rétractable et thermo-adhésive 12 qui exerce une pression sur la surface extérieure de l'empilage, cette pression assure la cohésion de l'ensemble des blocs ainsi que la protection de la charge d'allumage contre l'humidité ; la gaine 12 exerce aussi une pression sur la surface extérieure du manchon 11 réalisant ainsi la liaison mécanique entre la charge d'allumage constituée par l'empilage des blocs cylindriques 13 et le dit manchon 11 ; le manchon étant ensuite fixé sur le bloc arrière 7 par l'intermédiaire d'un filetage. Enfin pour parfaire la protection contre l'humidité et assurer un confinement suffisant au début de la réaction pyrotechnique, un capuchon en cellulold 14 ferme l'extrémité du canal d'allumage 19 opposée au bloc arrière 7. La liaison mécanique entre l'empilage de blocs et le capuchon 14 est elle aussi réalisée par la gaine 12 qui exerce une pression sur la surface latérale 14a et la surface frontale 14b du capuchon 14. Gn peut avantageusement utiliser une gaine thermo-rétractable du commerce (par exemple une de celles commercialisées par la société Raychem) ; dans l'exemple décrit précédemment la gaine chauffée à la température de 1100C réalise les liaisons souhaitées avec une épaisseur finale de gaine de 0,4 mm ; cette valeur ayant été choisie de manière à confiner suffisamment le début de la réaction pyrotechnique. On pourrait aussi utiliser une gaine en élastomère en prévoyant un dispositif de fixation de la dite gaine sur le manchon 11 ou sur le bloc arrière 7 par exemple par bague. La gaine ayant un diamètre initial inférieur à celui des blocs de la charge propulsive, elle exercera une fois mise en place une pression sur la surface extérieure de la dite charge, on pourra alors avantageusement supprimer le capuchon d'extrémité 14, la gaine réalisant elle même la fermeture du canal d'allumage. Le fonctionnement du tube allumeur est le suivant : lorsque l'initiateur est sollicité (suivant le cas par percussion ou par un courant électrique), il projette une flamme sur le relais 10. Ce dernier projette une flamme amplifiée, à travers la lumière d'amorçage 18, dans le canal d'allumage 19, assurant la combustion rapide de tous les blocs modulaires 13 de la charge d'allumage 8. Le confinement réalisé par la gaine 12 et le capuchon d'extrémité 14 est suffisant pour permettre une diffusion rapide et équilibrée du flux thermique sur la longueur du tube allumeur, ce qui assurera une mise à feu rapide et régulière de la charge propulsive 5. La pression et la chaleur qui se développent dans la chambre du canon ont pour effet de faire disparaître la gaine et le capuchon avec l'empilage de blocs d'allumage, en conséquence la seule partie de la munition à éjecter est le culot obturateur sur lequel est monté le bloc arrière porte allumeur 7. I1 est bien évident que l'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en supprimant le manchon 11, et en réalisant le logement 20 sur un bloc arrière 7 de forme modifiée ; alors la gaine 12 serait le moyen de liaison entre les comprimés 13 et le bloc 7 en exerçant une pression sur la surface extérieure du bloc 7. On ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en réalisant un allumeur dont la charge d'allumage 8 ne serait constitué que d'un seul bloc cylindrique 13 de longueur suffisante, la gaine 12 jouant toujours son rôle de moyen de liaison entre charge d'allumage et bloc arrière 7. Mais on réalisera préférentiellement un bloc d'allumage constitué par plusieurs comprimés modulaires 13 dont la hauteur- est réduite relativement à la longueur totale souhaitée de la charge d'allumage, en effet on obtient ainsi une charge d'allumage présentant une certaine flexibilité, ce qui la rend moins fragile. A titre d'exemple il a été réalisé un allumeur constitué par 50 comprimés en poudre noire chaque comprimé ayant une hauteur de 5 mm, un tel allumeur positionné horizontalement a résisté sans dommage à une épreuve mécanique de 3 000 chocs demi-sinus de 40 G (durée de chaque choc : 6 milli-secondes). On choisira avantageusement un rapport entre la hauteur du bloc cylindriie et la hauteur de la charge d'allumage compris entre 0,01 et 0,20. Il est possible également d'utiliser l'invention dans la conception d'un allumeur non combustible du type de eux décrits dans le préambule ; par exemple en insérant l'empilage de comprimés enserrés dans la gaine, dans un corps tubulaire muni d'évents. La gaine remplace ainsi avantageusement les feuillets obturateurs des évents ; en effet la mécanisation totale de la fabrication des tubes allumeurs devient possible, alors qu'elle était interdite par la technique'de pose traditionnelle des feuillets avec colles, résines ou vernis d'étanchéité, technique qui demandait une main-d'oeuvre importante. En résumé l'invention permet de réaliser un tube allumeur très bon marché, peu fragile, ne laissant pas de partie saillante du culot après départ du projectile, tube allumeur ayant néanmoins d'excellentes performances d'allumage. REVENDICATIONS 1- Tube allumeur (1), notamment pour une munition d'artillerie (2) comportant un projectile (4) associé à une charge propulsive (5), le tube allumeur comportant un bloc arrière (7) qui comprend un initiateur (9), placé en regard d'une charge d'allumage (8) pour la mise à feu de la charge propulsive, la charge d'allumage étant constituée par au moins un bloc cyclindrique (13) présentant au moins un passage axial interne pour constituer au moins un canal d'allumage (19) continu sensiblement sur toute la longueur de la charge d'allumage, tube allumeur caractérisé en ce que le ou les blocs cylindriques sont contenus dans une gaine (12), réalisée en matériau combustible, qui exerce une pression sur la surface extérieure du ou des blocs cylindriques (13). 2- Tube allumeur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine (12) est un moyen de liaison entre la charge d'allumage et le bloc arrière (7). 3- Tube allumeur conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la gaine (12) est réalisée en un matériau thermorétractable. 4- Tube allumeur conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la gaine (12) est réalisée en un matériau élastique. 5- Tube allumeur conforme à l'une des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que la gaine (12) comporte sur sa surface en contact avec les blocs cylindriques (13) une substance adhésive ou thermoadhésive. 6- Tube allumeur conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le canal d'allumage est fermé à une extrémité par un capuchon (14) maintenu sur le tube allumeur (1) par la gaine (12). 7- Tube allumeur conforme à l'une des revendications 1 à 6, constitué par un empilement de blocs cylindriques modulaires (13), caractérisé en ce que la hauteur de chaque bloc cylindrique (13) est une fraction de la longueur totale de la charge d'allumage (8) fraction comprise entre 0,01 et 0,20.