Brevet FR2609542A1 — publié le 19880715

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux charges tandem. On sait que la protection des blindés a fait des progès très importants au cours des dernières années, en particulier avec l'apparition des blindages multi- couches actifs en amont du blindage principal. De tels blindages sont capables de dégrader dans des proportions considé- rables le pouvoir perforant des munitions antichars, notamment celui des charges creuses ainsi que leurs effets en aval du blindage principal. La désorganisation du jet de charge creuse peut ainsi être obtenue avec les"blindages multicouches actifs légers", caractérisés par une très faible masse surfacique. On sait aussi que la charge tandem constitue la parade à ces blindages multi- couches actifs. La charge avant initie la protection active et la charge arrière, qui constitue en général la charge principale du tandem, est mise à feu après la fin de la "durée de vie" de la protection active: c'est-à-dire, lorsque les élé- ments de celle-ci précédemment initiés ne sont plus capables de perturber les effets de la charge arrière généralement constituée par une charge creuse. Le concept d'une telle charge tandem et un premier mode de réalisation sont décrits dans le brevet de la présente titulaire n 7514 091 déposé le 6 Mai]975 et publié sous le n 2 310 547. On assiste aujourd'hui à un renforcement des protections actives avec, notam- ment, l'apparition "de protections actives lourdes" caractérisées par des "durées de vie " nettement plus élevées que celles des protections actives légères. Différents moyens ont déjà été proposés., voire développés pour faire face à cette menace: écartement et interposition d'éléments protecteurs entre charge avant et charge arrière incorporées au même projectile, emploi de fusée de proxi- mité... A cet égard les brevets n 8301219 et n 8603568 déposés par la titulaire le 27 Janvier 1983 et le 13 mars 1986 illustrent des exemples de réalisation des protections internes entre charge avant et charge arrière. Tous les moyens déjà connus pour améliorer l'efficacité de la charge tandem, face aux blindages "actifs à longue durée de vie", sont relativement complexes et encombrants. Ils peuvent donc être supposés mal adaptés aux munitions non guidées. C'est pourquoi, la demanderesse qui a une longue expérience de ce type de muni- tions applique ses connaissances à la présente invention et elle s'est fixé pour objectif de créer une disposition nouvelle de charge tandem capable d'attaquer les blindés les plus modernes, même s'ils sont équipés de protections actives à "longue durée de vie", plusieurs millisecondes par exemple, tout en limitant la masse et l'encombrement de la dite charge tandem à un niveau modéré, compatible avec les munitions non guidées à grande diffusion. A cet effet, l'invention concerne une charge tandem, destinée notamment à l'attaque des blindés et plus particulièrement à ceux dont la protection comporte des préblindages actifs à longue durée de vie, caractérisée en ce qu'elle est constituée sur trajectoire par deux projectiles, comportant chacun une charge à effets d'explosif, ces deux projectiles étant réunis par un fil de liaison, de manière que le projectile arrière suive la projectile avant. Ainsi et selon l'invention, ces deux projectiles parcourent leur trajectoire à la vitesse V et la charge arrière peut exercer sa pleine efficacité dans la me- sure ouellearrive sur la cible avec un retard, par rapport au projectile avant, supérieur à la "durée de vie" -i T des préblindages actifs caractérisant la menace. Il suffit pour cela que la longueurdu fil de liaison entre charges soit supérieure au produit V. T. Toujours selon l'invention, le projectile de tête est projeté, en sortie de lanceur, avec un supplément de vitesse initiale A Vo par rapport à la vitesse ini- tiale Vo du projectile renfermant la charge arrière. La différence de vitesse entre les deux mobiles que constituent les projec- tiles avant et arrière, assure le déroulement du fil de liaison dont la tension est assurée, en fin de déroulement, par um différence de coefficient balistique, voire par un propulseur de croisière incorporé au projectile de tête renfermant la charge avant. L'invention est particuliètment bien adaptée aux systèmes balistiques dont les projectiles ne sont pas sollicités par des facteurs de charge déterministes. Un exemple de l'invention décrit ci-après comment est assurée la stabilité aéro- dynamique de l'ensemble projectile de tête + fil de liaison + projectile arrière. Selon une autre caracteristique de l'invention, la projection initiale du projectile de tête avec le supplément de vitesse initiale AVo est préférentiel- lement réalisée (cet exemple n'étant pas limitatif) par détente de l'air comprimé, dans l'ogive du projectile arrière, par recul relatif du projectile de tête au départ du coup, sous l'effet des forces d'inertie. Toujours selon l'invention et pour limiter l'effort de tension en fin de déroulement du fil de liaison, l'allongement apparent de ce fil est préférentiel- lement augmenté (exemple non limitatif) par la course d'un amortisseur ou d'un dispositif d'armement accroché à l'une des extrémités du dit fil. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le supplément de vitesse ZVo du projectile de tête est annulé en fin de déroulement du fil de liaison, par passage de celui-ci dans une filière pouvant être liée soit au pro- jectile arrière soit au projectile de tête. Cette énumération n'est pas exhausive et d'autres avantages et caractéris- tiques de cette invention ressortiront de la description ci-après qui présente divers exemples de réalisation de charges tandem, selon l'invention. Il est bien précisé qu'il s'agit là uniquement d'exemples et que l'inven- tion peut s'appliquer également sans sortir de son cadre, à tous autres modes de réalisation, formes, proportions, dispositions de construction, applications... Au cours de cette description, on se référera aux dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 est une vue générale sur trajectoire de la charge tandem à fil de liaison après déploiement de celui-ci; - la figure 2 est une vue partielle, illustrant la position initiale du pro- jectile de tête avant départ du coup, dans l'ogive du projectile arrière, selon un premier exemple de réalisation de l'invention dans lequel le projec- tile arrière constitue le projectile principal; - la figure 3 est une vue d. projectile de tête en fin de déroulement; - la figure 4 est une vue dB la position initiale du culot du projectile de tête sur l'ogive du second --ojectile, selon un deusième exemple de réalisation de l'invention dans lequel le projectile de tête constitue le projectile princi- pal; - la figure 5 est une vue pa-tielle montrant la filière placée dans le projec- tile arrière, et - la figure 6 est une vue p -tiellesimilaire à la figure 5, mais dans laquelle la filière est montée dans e projectile de tête. Selon le premier exemple Me réalisation de l'invention, illustré par les figures I à 3, la charge tand;- est constituée par un projectile de tête I et un projectile arrière ou projecti.- principal 2 reliés par le fil de liaison 3 et comportant respectivement la czrge creuse 4, capable d'initier des préblindages actifs lourds et la charge creuse principale 5 capable de perforer le blindage principal des cibles envisagées. La figure I montre que, selon cet exemple de l'invention, le projectile de tête I et le projectile principal arrière 2 ayant préférentiellement une stabili- té aérodynamique propre, la tension du fil 3 conforte cette stabilité de telle sorte qu'après amortissement des perturbations, l'ensemble des mobiles 1, 2 et du fil 3 est caractérisé par une position alignée dans une direction voisine de la vitesse aérodynamique ou de la vitesse V par rapport au sol et de la tangente à la trajectoire T. Toujours selon cet exemple de l'invention et en se référant à la figure 2, on voit que le projectile de tête I est fixé par une ou plusieurs goupilles telles que 6, dans un alésage 7 de section s ménagé dans l'ogive du projectile princi- pal 6 sur laquelle sont organisés les contacteurs d'ogive et "d'épaule" a et 9 capables d'initier de façon connue la chaîne pyrotechnique du projectile princi- pal 2 lorsque celui-ci heurte la cible. De plus, la figure 2 montre encore que, selon cet exemple de l'invention: - le culot du projectile de tête, dans sa position initiale avant cisaille- ment de la goupille 6, correspond à la distance x du fond de l'alésage 7; - au cours du parcours d'âme, et sous l'effet des forces d'inertie dues à l'accélération des projectiles 1 et 2 par le lanceur, le culot du projectile de tête I animé d'un mouvement de recul relatif vient au contact de la ou des butées , à la distance xm du fond de l'alésage 7. Selon cet exemple de l'invention, la ou les butées 10, sont réglées préfé- rentiellement (non limitatif) de telle sorte que la pression de l'air Pm derrière le projectile de tête 1 en butée, corresponde à l'équilibre des efforts d'inertie provoqués par le projectile de tête lorsqu'il passe à la bouche du lanceur sous l'accélération rG - On démontre que, si on appelle Po la pression atmosphérique, M et m les masses respectives du projectile principal 2 et du projectile de tête 1 ainsi que ev],4, le coefficient polytropique de l'air, on a: (A) ( cM) Po (A)(z ( b) r- X. W [ ( x) 1 |l. dans la réalisation de cet exemple de l'invention, on sait également définir les valeurs de x et x pour conférer au projectile de tête 1 le LVo recherché, car om on démontre que: Ce(C) 2vV $- S[vô 1) _(Xt- >1 Ce AiVo est bien entendu choisi de telle sorte que le déroulement s'achève à une distance A X> inférieure à la portée minimale à Xm recherchée par la charge tandem alors que A XD est voisine de () VO w+ VO L Toujours selon ce premier exemple de l'invention et en se référant à la figure 2, le fil 3, avant déroulement, peut naturellement et préférentiellement, (non limitatif), être lové dans le fond de l'alésage 7. En se référant mintenant à la figure 3 et toujours selon cet exemple de l'in- vention, la tension du fil 3 en fin de déroulement est limitée par un accroisse- ment apparent de l'allongement du dit fil par addition à cet allongement de la course d'un amortisseur ou encore d'un dispositif de sécurité et d'armement(D.S.A) Il de fusée pyrotechnique, accroché à une extrémité du dit fil. En se référant également aux figures 5 et 6 et toujours selon cet exemple de l'invention le supplément de vitesse à Vo du projectile de tête est annulé en fin de déroulement du fil de liaison 3 par passage de celui-ci dans une.filière 17 liée soit au projectile arrière 2, soit encore au projectile de tête 1. Le fil 3 est donc disposé au départ de part et d'autre de la filière 17 et le travail correspondant à l'annulation de AiVo est nettement inférieur à celui qui correspondrait au passage dans la dite filière de toute la longueur du dit fil situéeinitialement en amont de celle-ci. Toujours selon cet exemple de l'invention, le fil de liaison 3 est réalisé en matière plastique, polyamide par exemple. Selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention représenté sur la figure 4, le projectile de tête 12 renferme la charge principale et il constitue le projectile principal. Il comporte à l'arrière un alésage 13 dans lequel le fil de liaison 3 est lové et l'ogive du projectile arrière 14 est fixée jusqu'au dé- part du coup par une ou plusieurs goupilles 15. Selon ce second exemple de l'in- vention, le choix de 2k Vo, le réglage de la pression Pm ainsi que des hauteurs d'air x et x, sont définis préférentiellement comme pour le premier exemple de réalisation de l'invention décrit ci-dessus. 6 2609542 REVENDICATIONS 1.- Charge tandem destinée à l'attaque des blindés, notamment ceux dont la protection comporte des préblindages actifs à longue durée de vie, caractérisée en ce qu'elle est constituée sur trajectoire par deux projectiles distincts (1-2; 12-14) réunis par un fil de liaison (3) et renfermant chacun une charge à effets d'explosif, de manière que le projectile arrière suive le projectile avant. 2.- Charge tandem selon la revendication 1, caractérisée en ce que, étant donné la vitesse V des dits projectiles, la longueur L du fil (3) est choisie de telle sorte que le rapport L/V soit supérieur à "la durée de vie" a T des pré- blindages envisagés. 3.- Charge tandem selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que le projectile de tête (1, 12) est projeté, en sortie de lanceur, avec un sup- plément de vitesse initiale b>Vo, par rapport à la vitesse initiale Vo du projec- tile arrière (2, 14) renfermant la charge arrière. 4.- Charge tandem, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractériseen ce que le supplément de vitesse initiale AVo est choisi de manière que la valeur de la longueur Vo + Vo L, voisine de la portée / XD à laquelle A Vo le déroulement du fil est achevé, soit inférieure à la portée minimale à Xm recherchée pour le fonctionnement de la dite charge tandem. 5.- Charge tandem selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la tension du fil de liaison (3), après déroulement, est maintenue soit en conférant au projectile de tête un meilleur coefficient balis- tique que celui du projectile arrière soit en lui incorporant un propulseur de croisière. 6.- Charge tandem selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le projectile de tête et le projectile arrière présentent préférentiellement une stabilité propre de telle sorte que la tension du fil (3) confère à leur ensemble une stabilité aérodynamique telle qu'après perturbations, cet ensemble tende vers une direction voisine de l'incidence nulle par rapport à la vitesse ou la tangente à la trajectoire (T). 7.- Charge tandem, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le projectile arrière (2) contient la charge principale (5) et constitue le projectile principal. 8.- Charge tandem, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, carac- térisée en ce que le projectile de tête (12) contient la charge principale et constitue le projectile principal. 9.- Charge tandem, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le supplément de vitesse initiale àVo du projectile de tête (1) par rapport au projectile arrière (2) peut être réalisée par compression puis détente de l'air situé derrière son culot, dans un alésage (7) situé à l'in- térieur ou autour de l'ogive du projectile arrière (2), par recul relatif du pro- jectile de tête en début de lancement, sous l'effet des forces d'inertie, puis par projection relative, sous l'effet de la pression de l'air comprimé et détendu en fin de lancement. 10.- Charge tandem, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le projectile de tête (1) est fixé par construction au projectile arrière (2) par une ou plusieurs goupilles (6) cisaillées au départ du coup sous l'effet des forces d'inertie. Il.- Charge tandem, selon la revendication 10, caractérisée en ce que le volume d'air comprimé derrière le projectile de tête et la'hauteur d'air corres- pondante x étant déterminés par les dites goupilles, le volume résiduel et la hauteur d'air correspondante x sont déterminés par une ou plusieurs butées (10) ménagées sur le projectile arrière vis-à-vis du culot du projectile de tête. 12.- Charge tandem, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'effort de tension sur le fil de liaison (3) en fin de déroulement est limitée par accroissement apparent de l'allongement du fil du fait de l'addition à cet allongement de la course d'un amortisseur ou d'un dispositif d'armement de fusée pyrotechnique (11) accroché à une extrémité du dit fil. 13.- Charge tandem selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le supplément de vitesse i Vo du projectile de tête (1) est annulé en fin de déroulement du fil de liaison, par passage de celui-ci dans une filière (17) liée soit au projectile de tête (1) soit au projectile arrière (2). 14.- Charge tandem selon la revendication 13, caractérisée en ce que le travail correspondant à l'annulation de Z Vo est nettement inférieur à celui qui correspondrait au passage dans ladite filière (17) de toute la longueur du fil (3) situé initialement en amont de celle-ci. 15.- Charge tandem selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce que le fil de liaison est réalisé en matière plastique telle que notamment polyamide. 16.- Charge tandem, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la charge de tête et la charge arrière ou l'une des deux, sont des charges formées, de préférence des charges creuses. 17.- Charge tandem selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que x0 et x sont choisies préféren- m tiellement de manière que la force de pression de l'air comprimé au culot du projectile de tête en butée arrière corresponde sensiblement à l'équi- libre des forces exercées par cette pression avec les forces d'inertie correspondant à l'accélérationrlb caractérisant le passage de ce projec- tile à la bouche du lanceur.