Brevet FR2637589A1 — publié le 19900413

La présente invention concerne les composes additifs empêchant la fissuration des compositons explosives qui sont chargées par coulée dans une munition. Le chargement en explosif coulé de - munitions de tous calibres nécessite, d'une part de chauffer l'explosif utilisé (900 C environ) pour effectuer la coulée, puis de ramener l'ensemble de la charge à la température ambiante. Compte-tenu des dilatations qui interviennent lors de ces opérations, il se crée en général des gradients de contraintes dans lesharges qui, si on ne prend pas de précautions particulières, peuvent générer dans le chargement des fissures au caractère rédhibitoire. En effet, celles-ci peuvent parfois perturber le fonctionnement détonique normal de la-charge mais, plus encore, mettre en jeu la sécurité des personnels lors du coup de canon par exemple, ou le frottement, le choc induit sur les surfaces en regard peuvent provoquer un fonctionnement prématuré de la munition. Afin de pallier ce type de problèmes, on utilise des produit appelés antifissurants qui, ajoutés en faibles proportions dans ltexplosif coulé, empêchent l'apparition de ces fissures. De nombreux produits sont utilisés à titre d'additifs antîfissurants. L'orthonitrotoluène et le paranitrotcluène sont utilisés couramment : leur bas point de fusion et les sites laissés libressur le cycle benzénique leur permettent d'avoir une action physico-chimique favorable. Malheureusement, ces éléments forment avec d'autres impuretés (dinitrotoluènes par exemple), des eutectiques à bas point de fusion et favorisent l'exsudation, phénomene qui reste gènant notammer pour les munitions qui contiennent--des éléments fragiles (fusées, électronique...). L'hexanitrostilbène est lui aussi utilisé avec succès. Néanmoins, deux problèmes sont liés à son utilisation. Ce composé agit selon le principe de la complèxation, et,pour former ce complexe il faut respecter un mode opératoire très précis (monteren température au delà de 1100 C pour former le complexe en refroidissant rapidement, couler en ne dépassant pas 900 C pour ne pas "casser" le complexe). Le principe actif n'est pleinement efficace qu'en utilisant une tolite très pure, ce qui est difficilement réalisable en régime industriel. Des cires sont également utilisées, mais la fluctuation de leurs qualités ne permet pas d'assurer une parfaite reproductibilité. De plus, les cires utilisées ne sont plus efficaces lorsque les gradients thermiques deviennent très importants (refroidissement air-eau des obus d'artillerie par exemple). Le trinitrobenzène donne de bonnes performances mais pose des problèmes d'exsudation. Des matières plastiques ont donné de bons résultats mais polluent notablement les installations lors de leur mise en oeuvre. La présente invention pallie les inconvénients ci-dessus et propose un additif permettant de réaliser des chargements exempts de fissures et qui ne présente pas de prédisposition particulière à l'exsudation. La présente invention propose de plus un additif liquide, donc facile d'emploi. Pour ce faire, la présente invention a pour objet un composé additif antifissurant pour composition explosive chargée par coulée dans une munition, caractérisé en ce qu'il est constitué par un composé explosif propulsif nitré choisi parmi par la nitrocellulose ou un composé nitré à base de nitrocellulose, en solution dans un solvant organique constitué par un composé oxygéné d'un hydrocarbure, ce composé organique nitré étant présent dans une proportion comprise entre 8 et 201o par rapport à la masse totale d'additif. De préférence, le composé nitré à base de nitrocellulose est choisi parmi les poudres mono ou multi-base. Cet additif peut être ajouté en proportion de 1 /00 à 1% par rapport à la masse totale de la composition explosive chargée par coulée. On a donc découvert qu'un mélange de poudre propulsive, notamment à base de nitrocellulose gélatinisée et séchée, et d'un solvant, ce mélange étant connu sous le nom générique de collodion, joue, au cours du refroidissement d'une composition explosive coulée à laquelle il est ajouté dans les proportions ci-dessus, un rôle physicochîmique tel que le chargement obtenu ne présente pas de fissures et voit so exsudation très notablement diminuée. La mise en oeuvre de ces produits, qui se présentent sous forme liquide, es particulièrement simplifiée puisqu'il suffit de les mélanger, par exemple lors du malaxage, à la composition explosive chargée par coulée, après fusion de celle-ci. On peut rappeler que les collodions sont en général utilisés comme colles ou vernis dans le domaine des chargements propulsifs, mais ne sont pas utilisés dan le domaine des explosifs. Les solvants utilisés doivent être efficaces vis à vis de la nitrocellulose et compatibles avec les poudres et explosifs : ce sont ceux qui sont habituellement utilisés pour réaliser des collodions. Les exemples suivants montrent des composés additifs antifissurants, ajouté par exemple à des chargements d'explosifs constitués par des hexolites, dans des proportions voisines de 30 /00 par rapport à la masse de chargement explosif coule On a utilisé avec succès les additifs suivants - Poudre * B 19 T 87 (2,0) : 81 g Acétate d'éthyle : 350 cm3 A 1 Alcool butylique : 200 cm3 Acétate de butyle : 450 cm3 Poudre * B 19T 87 (2,0) : 190 g A 2 Acétone 1 litre et leur efficacité a été démontrée à partir d'un taux d'additif de 10/00. +Ces poudres propulsives tubulaires à simple base, ou propergols homogènes dont la seule subtance explosive est la nitrocellulose, sont commercialisées par la Société nationale des poudres et explosifs. Des essais suivant les normes GEMO 701 - B- 1 et 701-C-1 ont permis de cons tater que les chargements n'exsudaient pas, ce qui n'est pas le cas pour les mêmes chargements additionnésdthexanitrostilbène ou mononitrotoluène. Les conditions opératoires de l'essai comprennent la fusion de la tolite vers 900C, l'addition du collodion selon l'invention, l'ajout de l'hexolite et le malaxage du mélange ainsi obtenu Le chargement est ensuite coulé puis soumis à un refroidissement air 950C et eau 180C; Le tableau ci-dessous permet d'évaluer l'exsudation de divers chargements A1 à Cl connus antérieurement et colle de deux mélanges M1 et M2 d'hexolite et des additifs Aî et A2 selon l'invention, en composant le diamètre D des taches que laissent ces chargements et mélanges après contact sur une feuille de buvard, dans des conditions opératoires identiques. Mélange Composition Diamètre (en mm) C 1 hexolite 27 C 2 hexolite et orthonitrotoluène à 2 /00 et paranitrotoluène à 20/00 : 25 C C 3 . hexolite et hexanitrostilbène à 3,5% : 26 ( C 4 tolite fondue 55 t C 5 : tolite semoulée 82 ( C 6 : tolite et hexanitrostilbène à 3,5% 47 ( C 7 : hexolite orthonitrotoluène à 20/00 : 32 ( : paranitrotoluène à 2 /00 et hexanitros-: tilbène à 3,5% C 8 hexolite et hexanitrostilbène à 3,5% 27 M 1 hexolite et additif A1 à 1 /00 20 ( (cf exemple) M 2 hexolite et additif A2 à 1 /00 20 (of exemple) REVENDICATIONS 1. Composé additif antifissurant pour composition explosive chargée par coulée dans une munition, caractérisé en ce qu'il est constitué par un composé explosif propulsif contenant un composé organique nitré, choisi parmi la nitrocellulose ou un composé nitré à base de nitrocellulose, en solution dans un solvant organique constitué par un composé oxygéné d'un hydrocarbure, ce composé organique nitré étant présent dans une proportion comprise entre environ 8 à 20 % par rapport à la masse totale d'additif. 2. Composé additif antifissurant selon la revendication 1, caractérisé e: ce qu'il est ajouté en proportion de 19/00 à 1 % par rapport à la masse totale de la composition explosive chargée par coulée. 3. Composé addditif antifissurant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est ajouté en cours de malaxage de la composition explosive chargée par coulée. 4. Composé additif antifissurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé nitré à base de nitrocellulose est choisi parmi le groupe des poudres mono ou multi-base. 5. Composé additif antifissurant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le composé explosif propulsif est une poudre B, et le solvant est choisi parmi l'acétone, ou un mélange d'acétate d'éthyle, d'alcool butylique et d'acétate de butyle dans des proportions respectives d'environ 35, 20 et 45 % en volume.