Brevet FR2610715A1 — publié le 19880812

La présente invention concerne un projectile perforant de calibre inférieur ou éal à 40 mm. L'invention vise également une cartouche comportant un tel projectile perforant ainsi que le procédé pour la fabrication de celui-ci. Les projectiles perforants connus comprennent le plus souvent une enveloppe en métal ou alliage ductile tel que le cuivre ou le laiton qui entoure un noyau en métal dur tel que l'acier trempé ou en carbure de tungstène noyé dans du plomb. L'inconvénient de ces projectiles réside dans le fait que la liaison entre l'enveloppe ductile extérieure et le noyau dur intérieur est imparfaite. Ainsi, lors de la mise en rotation du projectile sous l'effet des rayures hélicoïdales ménagées à l'intérieur du tube de l'arme de tir du projectile, des glissements se produisent entre cette enveloppe et le noyau dur, ce qui affecte considérablement le pouvoir perforait du projectile. Dans la réalisation décrite dans le brevet français n0 2 536 527, le noyau du projectile perforant présente sur sa partie arrière un c8ne Morse qui est emboîté dans un cane complémentaire ménagé dans un guide ou sabot en métal ductile qui vient ainsi recouvrir partiellement le noyau dur. Ce mode d'assemblage permet d'obtenir de bonnes conditions de mise en rotation du noyau. Ce projectile présente ainsi un pouvoir perforant satisfaisant. Toutefois, ce mode d'assemblage par canes Morse ou c8nes auto-serreurs est difficilement compatible avec une production industrielle en grande série. En effet, l'usinage des c8nes Morse doit tre exécuté avec une très grande précision pour obtenir un emboîtement parfait et sans jour entre le guide et la face arrière du noyau. Dans cette réalisation. des ondulations sont réalisées sur la face extérieure du guide afin de limiter la friction entre cette surface extérieure et les rayures ménagées à l'intérieur du canon de l'arme de tir. La réalisation de ces ondulations par usinage est toutefois coûteuse et implique un gaspillage de matière première. Dans le brevet français 2 191 718, on a décrit un projectile perforant comportant un noyau dur dont la partie arrière est recouverte par un guide ou sabot en matière ductile. La fixation de ce guide sur le noyau est réalisée par soudage, brasage, collage, surmoulage ou par dépôt métallique. Ce mode de fixation est également difficile et onéreux à mettre en oeuvre industriellement. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des réalisations connues, en créant un projectile perforant dans lequel le noyau et le guide sont liés ensemble d'une manière telle que la mise en rotation de l'ensemble ait lieu dans des conditions optimales, ce projectile étant facile et peu coûteux à fabriquer. Le projectile perforant de calibre inférieur ou égal à 40 mm visé par l'invention comprend un noyau présentant une pointe avant, ce noyau étant en un métal ou alliage métallique dur et/ou.de densité élevée, entouré à l'arrière de sa pointe par un guide de forme générale cylindrique en métal ou alliage ductile. Suivant l'inventions ce projectile est caractérisé en ce que la partie du noyau qui est entourée par le guide présente des saillies et des creux et en ce que le guide est serti sur cette partie du noyau par compression radiale, de telle sorte que la surface intérieure du guide soit liée axialement et en rotation à ladite partie du noyau par l'intermédiaire des saillies et des creux de cette dernière. Grace aux saillies et creux présents sur la partie du noyau recevant le guide en matière ductile, on obtient lors du sertissage un excellent ancrage du guide par rapport au noyau, ce qui permet d'obtenir les conditions optimales de mise en rotation de l'ensemble du projectile. uolas aBImaroJd np uoiqeiTJqe} ap Doa ai IleTpeJ a6essT3Jas al anb sdwa; awgw ua euoT3ejedo ainas aun ua saestIegi S qUos suoz3elnpuo saa anb 9uuop 3ueq3 JT; ap awJel ap uoueo np saJnAeJ sal 4a aJnalBTJxa a3e+Jns aq4aa a.Jua 4mequom ap azJfns el qxnpgi uo 6aptn6 np aJnazJg;xa a3eBJns el e îleSpei a6essqJas al Jed gsaqznpoJdai quos suoi;elnpuo saa anb guuop 4ue34 'aJqno u3 apin6 al;a neAou al a.3ua uosteT Oc aquallamxa aun JiuaBgop 4ua4Bawiad suoixeinpuo sa3 suoTeIlnpuo sam ap I!oJd al;uasnodq apTn6 np aJnazJgqxa qa anaTxjgut same+Jns sal 7a suoazelnpuo sap aquasgJd neAou np axJ;ed aqTpej &uoT;uaAut,1 ap asnabe4ueAe uoTpesIteqJ aun UOlaS aFs apuei6 ua allaTijsnpui uoiqmnpoid aun V a9qdepe 4uawaTe+sJed queqe ua 3no 4ne/Aou'al 3a apFn6 al aBua uosieXI aquallexa aun ituagqop isuTe 4awad anbtgu6ewooJalg a'ewoaj. am ap ajAnao ua asIw el anbtiu6ewoqao oa 0o a6ewjoj np aj^nao ua asSw el inod IewxTdo 4sa neÀou al Jnod jaToel ap.; a apTn6 al jnod uo;Tej al anb la; aOeTIle unp no aj^Anm al anb ial alTqrnp eew unp xioDm a7 -neAou al qa apTn6- a ai1ua 4sawoqep uoTsn++Tp sied earnpnos alqe;TJ9^ aun jTua4qoap S quaqawiad &aJ;no ua stew ine ou al Jns apTn6 al quawaleTpej quawiJdwom quawalnas uou eTnb sapuonasoJDTw sanblanb quepuad sasualui sanJo+ sap addoala^Ap apjouelos aB jed gipua6ua anbt;uew dweuo al aptougIos un suep apun6 np qJa^nomaB neAou al aJtnpoJ; ut e aqstsuoD uoiqejgdo a;a3 O anbitgu6ewoilmalI a6ewjoa Jed neAou np aT; Jed aqTpeI Jns T;Jas;sa aptn6 al guot;quaAutI ap agJggJd uotsja^ aun uolaS slauuoTsuawtp sqJeme sap Jasuadwom ap quaqqawJad a6essTdjas np sJol saeJpuabua suoT;ewJo+p g sal anb guuop queq euoisTmJgd apueJ6 s5 aun ma^e saqqsnce aJ;qp utosaq sed quo.u neAou np;a apTn6 np suoTsuaWTp saI 'a++a u3 aTJiS. apueJO ua allaTJrisnpuT uoDtnpoJd aun ç eqdepe quawaqTe-Jed Isa a6essTijas aBD sJnaitIe Jed SLZO19Z 26-10715 l'invention est nettement inférieur à celui du projectile décrit dans le brevet français 2 536 527. Selon un autre aspect de l'invention, le procédé pour la fabrication du projectile conforme à l'invention comprend de préférence, les étapes suivantes: - on réalise un noyau présentant en arrière de sa pointe, une partie sensiblement cylindrique de diamètre réduit et présentant des creux et des saillies, - on réalise un guide de forme générale cylindrique dont le diamètre intérieur est sensiblement égal ou légèrement supérieur au diamètre de la partie du noyau qui est destinée à 8tre entourée par le guide, - on engage le guide sur ladite partie sensiblement cylindrique du noyau, - on sertit le guide sur ladite partie sensiblement cylindrique du noyau par formage électromagnétique. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue en plan du noyau et en coupe longitudinale du guide d'un projectile conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 concernant une variante du projectile selon l'invention, - la figure 3 est une vue à grande échelle du détail A de la figure 2, - la figure 4 est une vue éclatée du guide et du noyau avant leur assemblage, la figure 5 est une vue en coupe longitudinale du guide engagé sur le noyau, l'ensemble étant introduit dans le solénoïde d'un dispositif de formage électromagnétique, - la figure 6 est une vue en élévation avec arrachement, d'une cartouche conforme à l'invention. Dans la réalisation de la figure 1, le projectile perforant de calibre inférieur ou égal à 40 mm comprend un noyau 1 présentant une pointe avant 2 de forme ogivale classique. Ce noyau I est en un métal ou alliage métallique dur et/ou de densité élevée tel que de l'acier trempé et est entouré à l'arrière de sa pointe par un guide 3 de forme générale cylindrique en métal ductile, tel que le cuivre ou le laiton. La partie 4 du noyau 1 qui est entourée par le guide 3 présente des saillies 5 et des creux 6 et le guide 3 est serti sur cette partie 4 du noyau par compression radiale, de telle sorte que la surface intérieure du guide 3 soit liée axialement et en rotation à ladite partie 4 du noyau par l'intermédiaire des saillies 5 et des creux 6 de cette dernière. De préférence, le guide 3 est serti sur la partie 4 du noyau 1 par formage électromagnétique. Dans l'exemple représenté, la pointe ogivale 2 du noyau est raccordée à la partie 4 entourée par le guide 3, par un épaulement annulaire 7 dont la largeur radiale correspond sensiblement à l'épaisseur e de la paroi du guide 3. le bord de celui-ci étant en appui contre cet épaulement 7. Par ailleurs, comme on le voit sur la figure 1, les saillies 5 et les creux 6 ménagés sur la partie 4 du noyau sont constitués par des ondulations annulaires et la surface intérieure du guide 3 en contact avec cette partie 4 du noyau épouse le profil de ces ondulations. De mme, la surface extérieure du guide 3 présente des ondulations 8 qui suivent le profil des ondulations 5 ménagées sur la partie 4 du noyau. Le diamètre maximum dl de la pointe ogivale 2 est légèrement inférieur au calibre traversant du canon de l'arme de tir du projectile. Le diamètre maximum do de la partie 4 du noyau 1 est inférieur au diamètre di de façon que l'épaisseur e de la paroi du guide 3 soit suffisante pour permettre sa déformation lorsqu'elle vient en prise avec les rayures du canon de l'arme de tir. Les ondulations 5 ménagées sur la partie 4 du noyau 1 sont telles que le diamètre maximum d4. soit égal à dm - 2e (di étant égal au calibre du projectile) et que le diamètre minimum de du guide soit égal à d= - 2. (de étant égal au diamètre minimum du guide qui est égal à di dans l'exemple de la figure 1). Les ondulations 8 dont le profil est constitué dans l'exemple de la figure 1 par des arcs de cercle égaux successivement concaves ou convexes, comportant au moins deux arcs formant des bosses qui assurent un parfait guidage du projectile à l'intérieur du canon, tout en limitant les frottements. Sur la figure 4, on voit en outre que la partie 4 du noyau 1 présente à l'opposé de la pointe 2 une surface sensiblement tronconique 9 dont la petite base 10 est confondue avec l'extrémité arrière de cette partie. La surface intérieure du guide 3 présente une surface sensiblement tronconique complémentaire de cette surface sensiblement tronconique de la partie 4 du noyau et le guide 3 présente une paroi arrière 11 plaquée contre l'extrémité arrière 10 du noyau 1. Dans. la réalisation de la figure 2, la partie 4a du noyau la entourée par le guide 3a présente une multitude d'aspérités 12 (voir figure 3) de hauteur faible vis-à-vis de l'épaisseur de la paroi latérale du guide 3a. Ces aspérités 12 pénètrent dans la paroi du guide 3a lors de l'opération de sertissage par compression radiale, et assurent ainsi un excellent ancrage du guide 3a par rapport à la partie 4a du noyau. Ces aspérités 12 peuvent Etre réalisées par moletage. Comme dans le cas de la réalisation selon la figure 1, le sertissage du guide 3a sur la partie 4a du noyau peut tre obtenu par formage électromagnétique. Toutefois, contrairement au cas de la figure 1, les aspérités 12 ne sont pas reproduites sur la surface extérieure du guide 3a, étant donné que leur hauteur est faible devant l'épaisseur de la paroi de ce guide. On va maintenant décrire en référence aux figures 4 et 5. le procédé de fabrication d'un projectile perforant tel que celui représenté sur la figure 1. Ce procédé comprend les étapes suivantes - on réalise un noyau 1 présentant à la partie arrière de sa pointe 2 une partie sensiblement cylindrique 4 de diamètre réduit et présentant des creux 6 et des saillies ! - on réalise un guide 3 de forme générale cylindrique dont le diamètre intérieur maximum db est sensiblement égal ou légèrement supérieur au diamètre maximum d4. de la partie 4 du noyau qui est destinée à être entourée par le guide 3. La longueur Il de la cavité intérieure du guide 3 est légèrement inférieure à la longueur 1= de la partie 4 du noyau, - on engage ensuite le guide 3 sur la partie 4 sensiblement cylindrique du noyau 1 et on sertit le guide 3 sur cette partie 4 sensiblement cylindrique du noyau par formage électromagnétique, au moyen du dispositif représenté schématiquement sur la figure 5. Ce dispositif de formage électromagnétique a été décrit notamment dans la revue "CETIM-Informations" n0s 80-81- Juin 1983 intitulée "Le formage électromagnétique". Ce dispositif comprend un solénoïde 13 entourant le guide 3 engagé sur la partie 4 du noyau 1. Ce solénoïde 13 est connecté à un générateur 14 de courant électrique. En parallèle des bornes du solénoïde 13 est disposé un condensateur 15. Le circuit électrique comprend d'autre part un interrupteur de charge 16 et un interrupteur de décharge 17. Lorsqu'on ferme l'interrupteur de charge 16 puis l'interrupteur de décharge 17, le solénoïde 13 est parcouru par un courant de forme sinusoïdale amortie et un champ magnétique variable est créé à l'intérieur du solénoïde. Ce champ magnétique engendre une force qui comprime radialement le guide 3 sur la partie 4 du noyau. La pression radiale exercée sur le guide est sensiblement égale à la relation: P = B2/8Â o P = pression (en Pascal) B = induction (en Tesla) Ainsi, une solénoide créant une induction de 30 Teslas engendrera une pression approximative de 7 x 10e Pascals, soit 7000 bars. Cette pression peut paraître faible mécaniquement pour la déformation des matériaux, mais étant donné qu'elle est développée en quelques microsecondes, elle provoque par une forte impulsion une mise en mouvement du matériau (phénomène instantané de plastification) et donc des déformations importantes. Les lois classiques de résistance des matériaux ne sont plus utilisables et l'on a recours à la théorie de la plasticité et aux notions telles que le "module d'élasticité dynamique" ou "la limite apparente d'élasticité variable". Le cuivre ou le laiton utilisé pour le guide 3 et l'acier utilisé pour le noyau 1 forment un couple de matériaux idéal pour la mise en oeuvre du procédé de formage électromagnétique. La mise en oeuvre de ce procédé., tout en étant particulièrement bien adaptée à la production industrielle en très grande série étant donné qu'elle n'implique pas l'utilisation de pièces usinées avec une très grande précision, permet d'obtenir une liaison particulièrement fiable et efficace entre le guide et le noyau. Un autre avantage de ce procédé réside dans le fait qu'il permet en une seule opération de reproduire à la surface du guide 3 les ondulations qui permettent de limiter les frottements & l'intérieur du canon de l'arme de tir. Après mise en oeuvre du procédé que l'on vient de décrire, il suffit d'emboîter le projectile dans un étui classique 18 (voir figure 6) rempli de poudre propulsive pour obtenir une cartouche prate à être utilisée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la forme des ondulations ménagées sur la partie 4 du noyau 1 peut tre différente de celle représentée sur la figure 1. Par ailleurs, les aspérités 12 ménagées sur la partie 4a du noyau peuvent Etre réalisées autrement que par moletage. REVENDICATIONS 1. Projectile perforant de calibre inférieur ou égal à 40 mm comprenant un noyau (1. la) présentant une pointe avant (2), ce noyau étant en un métal ou alliage métallique dur et/ou de densité élevée, entouré & l'arrière de sa pointe par un guide (3, 3a) de forme générale cylindrique en métal ductile, caractérisé en ce que la partie (4, 4a) du noyau (1, la) qui est entourée par le guide (3, 3a) présente des saillies (5, 12) et des creux (6) et en ce que le guide est serti sur cette partie du noyau par compression radiale de telle sorte que la surface intérieure du guide soit liée axialement et en rotation à ladite partie (4 4a) du noyau (1, la) par l'intermédiaire des saillies et des creux de cette dernière. 2. Projectile conforme à la revendication 1. caractérisé en ce que le guide (3, 3a) est serti sur ladite partie (4, 4a) du noyau par formage électromagnétique. 3. Projectile conforme à l'une des revendications 1 ou 2, la pointe (2) du noyau (1) ayant une forme ogivale, caractérisé en ce que cette pointe ogivale (2) est raccordée à la partie (4) entourée par le guide (3) par un épaulement annulaire (7) dont la largeur radiale correspond sensiblement à l'épaisseur (e) de la paroi du guide (3), le bord du guide (3) étant en appui contre cet épaulement (7). 4. Projectile conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite partie (4) du noyau (1) présente des ondulations (5, 6) et en ce que la surface intérieure du guide (3) en contact avec ladite partie du noyau épouse le profil de ces ondulations (5, 6). 5. Projectile conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que la surface extérieure du guide (3) suit le profil des ondulations (5, 6). 6. Projectile conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé- en ce que ladite partie (4) du noyau (1) présente à l'opposé de la pointe (2) une surface tronconique (9) dont la petite base (10) est confondue avec l'extrémité arrière de cette partie et en ce que la surface intérieure du guide (3) présente une surface tronconique complémentaire de cette surface tronconique de ladite partie du noyau. 7. Projectile conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide ( noyau (1). B. Projectile conforme à l'une des revendications 1 à 3., 6 ou 7, caractérisé en ce que la partie (4a) du noyau (la) entourée par le guide (3a) présente une multitude d'aspérités (12) de hauteur faible vis-à-vis de l'épaisseur de la paroi latérale du guide et en ce que ces aspérités (12) pénètrent dans ladite paroi du guide (3a). 9. Cartouche comprenant un étui (18) dans lequel est emboîté un projectile conforme à l'une des revendications 1 à 8. 10. Procédé pour la fabrication d'un projectile conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par les étapes suivantes: - - on réalise un noyau (1) présentant en arrière de sa pointe (2), une partie (4) sensiblement cylindrique de diamètre réduit et présentant des creux et des saillies (5, 6), - on réalise un guide (3) de forme générale cylindrique dont le diamètre intérieur est sensiblement égal ou légèrement supérieur au diamètre de la partie (4) du noyau (1) qui est destinée à tre entourée par le guide (3)> - on engage le guide (3) sur ladite partie (4) sensiblement cylindrique du noyau (1). - on sertit le guide (3) sur ladite partie (4) sensiblement cylindrique du noyau, par formage électromagnétique.