Brevet FR2601125A1 — publié le 19880108

La présente invention concerne une cartouche ex explosive à armement chimique automatique comprenant deux ou plusieurs logements dans lesquels sont enserrés des liquides chimiques qui, une fois mélangés constituent un explosif. L'armement de la cartouche s'effectue de manière automatique. On connait déjà des cartouches explosives dont l'armement est assuré par l'alignement d'un détonateur avec un relais, et ce par des moyens divers. Si cet alignement ne se produit pas, le relais détone mais pas le détonateur. La charge explosive est considérée comme active dès lors qu'elle a été introduite dans son enveloppe. Les opérations de chargement sont toujours dangereuses dès lors que l'on enserre un explosif dans une enceinte mécanique toujours sujette à des courants antistatiques et à des frottements. L'une des difficultés principales réside dans le fait que les conditions de stockage doivent être très strictes car il est possible que les cartouches puissent s'activer elles même si l'une d'entre elles venaient à exploser, cette éventualité variant suivant la disposition et le confinement des lieux de stockage. Si pour quelque raison que ce scit l'explosif amorcé ne vient pas à exploser, il constitue un danger latent et ce pour de très longues durées. La présente invention vient remédier aux inconvénients de stockage de chargement et de conservation en proposant une solution technique qui permet d'associer dans une même car- touche, deux composants chimiques dont le mélange ne seyait que durant le début de la trajectoire induite par l'éjection de l'ensemble les contenant. Le mélange de ces deux produits chimiques, après brassage en cours de trajectoire, permet de constituer un explosif chimique. I1 est alors très facile d'amorcer cet explosif par un détonateur disposé au sein du mélange ainsi formé. Le détonateur dotant lui-même aetivé par un relais dont la mise à feu a été effectuée par l'arrivée en fin de combustion de la composition retard contenue dans un corps de retard pyrotechnique, dit retard de trajectoire. Une fois constitué, l'explosif chimique s'auto stérilise au bout de quelques heures, ce qui est appréciable dans le cas où il y a non explosion de la cartouche malgré son éjection. yis à part le détonateur et le relais, l'ensemble devient un produit inerte. Le maintien dans la position de repos, avant l'ac activation, se fait au moyen d'un ressort qui a pour but d'empêcher le déplacement relatif en plaquant la masse d'inertie'réservoir contre une surface d'appui. Ce ressort est taré afin d'éviter un amorçage intempestif lors des manipulations de mise en place dans un tube lanceur. Dans ce but, la présente invention ect caractériW sée en ce que le mélange des deux produits chimiques au moins se fait grace au déplacement relatif d'une masse d'inertie/réservoir par rapport à une pièce dénommée chemise. Le déplacement relatif se produit lors de la phase d'accélération subie par l'ensemble éjecté contenant les pièces susnommées. Les communications entre les deux produits chimiques se font au moyen de lumières pratiquées dans une pièce appelée chemise, laquelle chemise constitue un guide lors du déplacement d'une masse d'inertie/réservoir. La masse d'inertie réservoir contient en son sein un ou plusieurs produits chimiques. On assure le respect de l'étanchéité du réservoir avec des joints. I1 est disposé dans la masse d'inertie réservoir, des dispositifs anti-retour qui empêchent le retour à la position de repos. La masse d'inertie/réservoir est agencée de telle sorte que le liquide déplacé du fait bob sa progression puisse s'écouler au travers d'orifices pratiqués en son sein. Le remplissage d'au moins un produit chimique peut se faire quelques instants avant le tir de la cartouche au moyen de bouchons de remplissage. La sécurité d'amorçage est assurée par un blocage de la masse d'inertie par rapport à la chemise, blocage effectué au moyen d'une vis de sécurité. De par son agencement, cette vis et son coupleur permettent de passer de la position armée en position de sécurité autant de fois qu'il est loisible à l'utilisateur. Le délai d'amorçage est assuré par une chaîne pyrotechnique comprenant retard pyrotechnique, relais et détonateur. L'éjection de l'ensemble partie secondaire est assurée par un impulseur pyrotechnique. Les avantages obtenus grace à cette invention consistent en ceci que les sécurités de transport peuvent être parfaitement respectées puisque le remplissage du ou des produits chimiques complèmentaires peut être effectué juste avant la mise en place ou l'emploi de la cartouche ainsi réalisée. Si l'on veut désactiver l'ensemble cartouche explosive il suffit de vider celle-ci d'au moins un de ses constituants chimiques, sans pour celà altérer ses qualités mécaniques. Une ou plusieurs réactivations postérieures peuvent toujours être envisagé eS puis- qu'il n'y a qu'à transvaser le ou les liquides constituants élémentaires de l'explosif. Le stockage de la présente cartouche peut se faire dans des conditions optimum de sécurité puisque au moins un des constituants élémentaires de l'explosif peut être déposé et stocké dans d'autres locaux, rendant par celà même le stockage des cartouches beaucoup plus aisé car les masses d'explosif en présence ponctuellement en même lieu seront de ce fait considérablement réduites eu égard au fait que le ou les liquides constituant l'autre partie de l'explosif, peuvent être considérés comme de simples matières chimiques sans risque d'explosion. La vis de sécurité, de par sa prise directe sur la masse d'inertie/réservoir permet de conserver toujours à sa place cette dernière qu'elles que soient les contraintes subies par la cartouche explosive. Des armements et désarmements peuvent se succéder sans gêne et ceci avec une grande facilité. En modifiant la durée du retard pyrotechnique ainsi que la charge de l'impulseur, il est possible de faire varier de façon conséquente le lieu géométrique de l'explosion de la cartouche. Si l'amorçage du détonateur ne parvient pas à faire détoner l'explosif réalisé, celui-ci, de par sa consistance propre s'autostérilise en quelques heures, rendant ainsi quasi inoffensive la partie éjectée qui n'aura comme éléments actifs que le détonateur, le relais et le retard, ceux-ci étant enserrés dans l'ensemble mécanique sous réserve qu'ils n'aient pas explosé. Si par contre ceux-ci ont fonctionné, la totalité de l'ensemble éjecté constitue une masse inerte. On comprendra mieux la présente invention à la lecture de la description détaillée qui va suivre faite en regard des dessins annexées et donnant à titre indicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation de l'invention. Sur les dessins - la Figure I représente à l'échelle réduite, une coupe longitudinale d'une cartouche selon d'invention, celle-ci étant en position stockage cu attente. - la Figure 2 représente à échelle réduite, une coupe longitu- dinale de l'ensemble de la partie secondaire, peu de temps après la mise à feu de la charge propulsive de la cartouche. En référence à la Figure I, la cartouche explosive à armement chimique automatique comprend une partie d'éléments fixes solidaires du corps de cartouche I et un ensemble partie secondaire 4. Sur le corps de cartouche I est fixé au moyen d'un filetage un impulseur 7. Un joint torique 30 assure l'é- étanchéité. Deux orifices 40 permettent le vissage. L'impulseur contient en son sein une charge propulsive I6. Cette dernière est maintenue dans son logement grace à une grille Iû percée de nombreux trous ceux-ci étant destinés à laisser passer les gaz de combustion de la charge propulsive. Ces trous sont obturés au moyen d'un paillet I2 qui est collé par une colle 45 sur la face de la grille en contact avec la poudre. La grille IO est maintenue grace à un sertissage. Une amorce électrique I7 est sertie sur l'impulseur 7.L'étanchéité du sertissage de l'amor çe est assurée grace à un vernis disposé en son pourtour immédiat. Le maintien de l'ensemble partie secondaire 4 au sein du corps de la cartouche I est assuré grace à un sertissage circulaire pratiqué à l'extrémité du corps I opposée à l'impulseur. L'étanchéité de l'ajustage de l'ensemble est assurée grace à un joint torique 28. L'ensemble partie secondaire 4 comporte un système destiné à mélanger deux liquides I8 et 19 lors de a phase d'accélération qu'il accomplira lors du départ du coup. A cet effet, il est constitué d'un corps partie secondaire 44 qui maintientune chemise 3 laquelle chemise est cylindrique et son pourtour est ajouré de nombreuses lumières 42 destinées à laisser s'écouler les liquides afin que s'effectue la mixion de ceux-ci. la chemise 3 est centrée et maintenue, d'un côté par un épaulement du corps partie secondaire 44, de l'autre côté par un alésage pratiqué dans le couvercle 5. Sur le pourtour de la chemise 3 il est disposé un ensemble masse d'inertie réservoir 4I, lequel ensemble enserre dans son sein un liquide I8. L'étanchéité de la cavité contenant ce liquide est assurée par les joints toriques 26 et 27 ainsi que par le joint plat fI et la vis d'obturation 32. Le remplissage s'effectue par l'orifice dégagé lorsque la vis d'obstruction 32 est retirée. L'ensemble masse d'inertie/réservoir 41 comporte dans sa cavité interne deux dispositifs anti-retour, dont le décalage angulaire est calculé de telle sorte, afin qu'au moins un dispositif puisse s'engager dans une lumière 42 et ceci quelles que soient les positions angulaires relatives entre la chemise 3 et l'ensemble masse d'inertie/réservoir 41. Chaque dispositif est composé d'un corps de l'anti-retour 37, du doigt anti-retour 34, du ressort de l'anti-retour 35 et de la bague 36. Ces dispositifs anti-retour ont pour but de bloquer l'ensemble masse d'inertie/réservoir 41 lorsque celui-ci se déplacera sous l'effet de l'accélération consécutive à l'éjection de l'ensemble partie secondaire 4.Les corps des anti-retour sont maintenus dans leur position grace à des soudures, Le déplacement du corps masse d'inertie/réservoir 2, est limité grace à un circlips II disposé dans une gorge pratiquée sur le corps partie secondaire 44. L'ensemble masse d'inertie/réservoir 41 est maintenu en position de repos grace à l'action du ressort 6, lequel ressort, prend appui, d'une face sur le corps partie secondaire 44 et de l'autre face sur une collerette ajourée du corps masse d'inertie/réservoir 2, collerette située à l'extrémité supérieure de celui-ci. Le blocage en position repos de l'ensemble masse d'inertie réservoir 41 est assuré grace au vissage de la vis de sécurité 20. Laquelle vis vient se visser sur un guide de maintien 22 solidaire du corps masse d'inertie réservoir 2, sa tête venant se plaquer et prendre appui sur la face extérieure du couvercle 5. L'étanchéité du trou de passage de la vis est assurée par deux joints toriques 23. Sur le corps de la partie secondaire 44 il est disposé en son centre, dans la partie opposée au couvercle 5, un corps de partie pyrotechnique 8. Cette dernière est placée en regard de l'impulseur 7. Elle renferme un détonateur 13, une entretoiSe I5, un relais secondaire I4, un corps de retard 9 et une composition retard 33. Les éléments I3, 15, I4 sont maintenus dans leur logement par le corps de retard 9 qui est vissé sur le corps de partie pyrotechnique 8. Le vissage étant facilité grace aux trous de vissage 46 pratiqué sur le corps de retard 8. Afin que le liquide I9 ne puisse s'échapper, on notera que l'étanchéité de son logement est réalisé au moyen de deux joints toriques 25 et 29. La mise en place du liquide I9 s'effectue par l'orifice dégagé lorsque la vis d'obturation 21 et son joint plat 24 sont retirés. Lorsqu'on voudra oter la sécurité d'armement de l'ensemble partie secondaire 4, il suffira de dévisser la vis de sécurité 20, à l'aide de sa partie extérieure moletée. Ceci étant fait, le filetage étant dégagé, il suffira de tirer la vis en arrière afin que le coupleur 38, solidaire de celle-ci par l'intermédiaire de la goupille 39, vienne se visser sur une embase filetée pratiquée sur le couvercle 5. Une action de rotation de la partie moletée est nécessaire de la part de l'utilisateur qui bloquera ainsi la vis en position arribre. A partir de cet instant la mise à feu de la cartouche entrainera automatiquement le déplacement de l'ensemble masse d'inertie/réservoir 41. A l'extrémité opposée au moletage, la vis est prolonée par une partie lisse qui, durant l'opération de blocage ez position arrière, ne se dégage pas du guide de maintien 22, fil est donc tout à fait possible et ce à la volonté de l'opérateur, de bloquer à nouveau la vis de sécurité 20 sur le corps masse d'inertie/réservoir 2. Après avoir retiré la sécurité de la cartouche, elle doit prendre place dans un guide ou canon, ou affut et ceci en attente d'activation. L'activation de la cartouche se fera de manière classique grace à la mise à feu de l'amorce électrique I7. Celle-ci transmettra le feu à la charge propulsive I6, laquelle charge venant à exploser du fait de son activation, les gaz gé nérés par l'explosion vont détruire le paillet I2, et > s'échap- pantpar les trous de la grille IO, ils vont se disperser dans la chambre 47. Lors de leur passage dans cette chambre, ils vont consécutivement s allumer la composition retard 33 et projeter l'ensemble partie secondaire 4 hors du corps de cartouche I. Cette dernière action étant due à l'augmentation de la pression dans la chambre 47 et à la rupture du sertissage pratiqué sur la bouche du corps de cartouche I. En référence à la figure 2, représentant l'ensemble partie secondaire 4 peu de temps après la mise à feu de la charge propulsive I6 de la cartouche. On notera que lors de l'accélération subie par l'ensemble éjécté, l'ensemble masse d'inertie/réservoir 41 a écrasé le ressort 6. Vers le début de ce déplacement, les lumières 42 sont venues à correspondre avec la cavité intérieure du corps masse d'inertie réservoir 2. Les deux liquides I8 et I9 ont donc pu se mixer puisqu'ils étaient en contact intime. Durant le déplacement de l'ensemble masse d'inertie/réservoir 41, les lumières circulaires 48, 42 et 43 ont drainé le mouvement du liquide I9. Ces mêmes lumières laissent passer les liquides I8 et 19 après leur mélange. Lorsque l'ensemble masse d'inertie/réservoir 41 a eu la relus grande partie de sa surface en regard avec les lumiéres 42, un ou deux dispositifs anti-retour ont pu entrer en jeu. Il est aisé de constater que sous l'action du ressort de l'anti-retour 35, un doigt anti-retour 34 au moins, vient à se positionner dans une lumiére 42 de la chemise 3. Cette action à pour but d'interdire le retour du corps masse d'inertie/réservoir à sa position de repos. On notera que la vis de sécurité 20 est restée à sa place, maintenue par le coupleur 38 sur l'embrase du couvercle 5. La longueur de la partie lisse prolongeant la vis de sécurité 20 est calculée de telle sorte que lorsque le joint torique 27 vient en renard des lumières 42, il n'y ait plus engagement de la partie lisse dans le guide de maintien 22, et ce lors d'un éventuel retour vers la position repos, ce mouvement pouvant avoir été accidentel lors d'une manipulation sans qu'il y ait action des dispositifs anti-retour. Lorsque les liquides I8 et I9 sont mélangés ils constituent un explosif. La composition de retard 33 allumée dès la mise à feu de la charge propulsive I6, brule, vient à faire exploser le relais secondaire I4 qui lui-me- me active le détonateur I3, celui-ci faisant détoner l'explosif constitué par le mélange des liquides 18 eut I9. REVENDICATIONS I Cartouche explosive à armement chimique automatique comprenant deux ou plusieurs logements dans lesquels sont enserrés des liquides chimiques qui, une fois mélangés constituent un explosif, caractérisée par le fait que le mélange est obtenu grace au déplacement d'une masse d'inertie réservoir, au moins, laquelle est disposée dans un ensemble partie secondaire qui subit une accélération lors de son éjection du corps de cartouche, celle-ci ayant été déclanchée par la mise à feu d'un impulseur, la force d'accélération reçue par la masse dtinertie/ré- servoir fait écraser un ressort dont la fonction est de maintenir la masse d'inertie/réservoir en position repos, la masse d'inerte tie réservoir, une fois déplacée ne peut revenir en arrière du fait de l'action d'au moins un anti-retour, le mélange effectué est amorcé grace à l'explosion d'un détonateur placé sur une partie pyrotechnique visée sur l'ensemble partie secondaire. 2 Cartouche explosive selon la revendication I caractérisée en ce que les liquides sont conservés dans des logements séparés, ceux-ci étant communiquants lorsque au moins une de leurs enveloppes vient à se déplacer sous l'action d'une force d'accélération. 3 Cartouche explosive selon les revendications I et 2 caractérisée par le fait qu'une masse d'inertie réservoir est disposée au sein d'un liquide, agencée de telle sorte que le mélange se fasse au milieu même du liquide, des lumières disposées sur le guide appelé chemise, et sur la collerette de la mas se d'inertie faisant 8 s'écouler les liquides déplacés. 4 Cartouche explosive selon la revendication I caractérisée par le fait que tous les éléments nécessaires au mélange des deux liquides sont contenus dans un ensemble partie secondaire dont la totalité est éjectée lors de la mise à feu de la charge propulsive. 5 Cartouche explosive selon la revendication I caractérisée en ce que le déplacement du corps masse d'inertie réservoir est fait avec une énergie suffisante afin de comprimer le ressort taré assurant une sécurité de déplacement latéral. 6 Cartouche explosive selon la revendication I caractérisée par le fait que le déplacement du corps masse d'inertie réservoir est interdit en position repos car une vis de sécurité prenant appui sur le couvercle vient se visser sur le corps masse d'inertie réservoir. 7 Cartouche explosive selon les revendications I et 6 caractérisée par le fait que la vis de sécurité comporte un coupleur, solidaire de celle-ci, venant se visser sur le couvercle en position armé, cette même vis comportant une partie effilée toujours engagée dans un guide de maintien, ceux-ci permettant de resolidariser le corps masse d'inertie réservoir avec la vis de sécurité afin de retrouver la position de blocage, ou désarme. 8 Cartouche explosive selon les revendications I et 7 caractérisée en ce que la manoeuvre d'armement et de désarmement au moyen de la vis de sécurité est effectuée à l'aide d'une partie moletée apparente et facilement manoeuvrable. 9 Cartouche explosive selon les revendications I et 2 caractérisée par le fait qu'il est possible de retirer au moins un des liquides par l'intermédiaire des trous de remplissage simplement obturés par des vis. IO Cartouche explosive selon la revendication I caractérisée parle fait que la mise à feu de l'impulseur génére des gaz chauds qui ont pour effet d'éjecter un ensemble partie secondaire et, simultanément d'allumer une composition retard solidaire de l'ensemble partie secondaire. II Cartouche explosive selon la revendication I caractérisée en ce que le maintien des liquides dans leurs logements respectifs est assuré par des joints ; un sertissage étant pratiqué sur le corps de cartouche afin de maintenir l'ensemble partie secondaire. I2 Cartouche explosive selon la revendication I caractérisée par le fait que l'on peut faire varier le lieu géo- métrique de l'explosion de la cartouche en faisant varier la durée de combutioi du ou des retards de trajectoire. I3 Cartouche explosive selon la revendication I caractérisée par le fait que l'amorçage est effectué par un relais secondaire et un détonateur, ce dernier explosant au milieu des liquides mixés devenus explosifs.