Brevet FR2666647A1 — publié le 19920313

/1 l Pénétrateur L'invention concerne un pénétrateur pour projectiles à effet cinétique sous-calibrés, constitués de préférence en métal lourd à base de tungstène, comprenant une pointe de pénétrateur et une section se raccordant à cette dernière et s'étendant sur la plus grande partie de la longueur du pénétrateur, munie d'un filetage externe ou de gorges annulaires périphériques pour établir une liaison à concordance de formes avec un disque de poussée subdivisé et éjectable. Les corps de projectiles à effet cinétique se présentant sous la forme de pénétrateurs sous-calibrés utilisée pour percer des blindages sont employés selon des longueurs toujours plus grandes en raison des blindages qui deviennent toujours plus résistants, de manière à appliquer la force de pénétration nécessaire Il est connu à cette fin de munir le pénétrateur, sur la plus grande partie de sa longueur, d'un filetage ou de gorges annulaires périphériques qui sont prévues pour15 établir une liaison à concordance de formes entre un disque de poussée éjectable et le pénétrateur en vue de l'accélération au moment du tir et pendant la traversée du tube de lancement Le filetage, ou les gorges ou rainures annulaires, réduisent la puissance de pénétration du pénétrateur en raison d'un danger de rupture provoqué par un effet20 d'entaille. Le but de l'invention est de proposer un pénétrateur du type indiqué dans le préambule et présentant une puissance de pénétration -2- sensiblement améliorée. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que le filetage ou les rainures périphériques sont munies d'un fond de filet ou d'une largeur de rainure qui peut aller jusqu'à trois fois et qui est de préférence d'une fois la largeur du pied d'une dent du filet ou d'une saillie entre rainures Grâce à la constitution selon l'invention de la région de liaison par concordance de formes entre pénétrateur et segments du disque de poussée, notamment du fond des rainures ou du fond de l'entaille des filets, dont la dimension coaxiale à l'axe longitudinal s'étend sur une longueur allant jusqu'à sensiblement trois fois, et qui est de préférence d'une fois la largeur du pied d'une dent du filetage ou de la saillie entre les rainures annulaires, on améliore sensiblement la puissance de pénétration du pénétrateur, notamment quand on l'utilise contre des blindages modernes à plaques multiples grâce à une diminution considérable de l'effet d'entaille et du danger de rupture qui lui est lié La diminution de l'effet d'entaille est déjà efficace et perceptible dès que l'on élargit légèrement le fond des filets (par exemple de la moitié de la largeur du pied des dents du filetage). Avantageusement, le filetage est un filetage fin à double filet dont on a éliminé une dent, ou chaque seconde saillie entre rainures, jusqu'au diamètre du noyau, cette élimination étant prévue de préférence dans le second quart de la région avant du pénétrateur. On peut prévoir en outre une entaille additionnelle dans le prolongement de la dent du filetage ou de la saillie des nervures qui est dirigé vers la pointe du pénétrateur, et une autre entaille additionnelle dans le prolongement du flanc de la dent du filetage ou de la saillie de la rainure qui est à l'opposé de la pointe du pénétrateur. Selon l'invention, la résistance du matériau du pénétrateur dans la région de la section filetée avant est supérieure à 1700 N mm et est d'environ 1450 N mm dans la région arrière de la région filetée. Finalement, l'invention prévoit dans le tiers avant du pénétrateur une expansibilité du matériau du pénétrateur qui est inférieure à 2 % et de préférence de 1,5 %, et dans le tiers arrière du pénétrateur ou dans 3 la région à l'arrière de la liaison par concordance de formes une expansibilité du matériau du pénétrateur qui est supérieure à 5 % et qui est de préférence de 8 %. L'invention va maintenant être expliquée plus en détail au moyen de modes de réalisation représentés sur le dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue latérale d'une moitié d'un pénétrateur selon l'invention, la figure 2 représente le détail W du pénétrateur de la figure 1, et la figure 3 représente un autre mode de réalisation du détail W. Le pénétrateur représenté à la figure 1 comprend une pointe 1 et deux courtes sections 2, 2 ' qui la suivent, le diamètre de la section 2 ' étant supérieur au diamètre de la section 2, à laquelle se raccorde une région de liaison à concordance de formes en deux parties s'étendant sur le tiers de la longueur du pénétrateur et ayant la forme de sections filetées 3 a, 3 b, la première section filetée 3 a s'étendant sur un quart de la longueur du pénétrateur et la seconde section filetée 3 b sur environ deux quarts de cette longueur A la suite est prévue une section arrière 4 destinée au montage d'un empennage sur le corps du pénétrateur Il convient d'adapter la répartition en longueur des sections filetées 3 a, 3 b au matériau utilisé pour constituer le pénétrateur De préférence, le matériau du pénétrateur est un métal lourd à base de tungstène, ou d'uranium appauvri Dans la section filetée 3 a, 3 b est de préférence prévu un filetage métrique fin à filet double dont une dent 5 qui est représentée en tiretés à la figure 2 a été éliminée par usinage ou par enlevage au tour jusqu'au diamètre du noyau de manière que subsiste entre les dents restantes 6 un fond de filet 7 de largeur correspondante La partie de dent restante a de préférence une section trapézoïdale Mais d'autres formes de dent sont également possibles, par exemple un profil en dents de scie, des dents rectangulaires biseautées sur un côté ou des rainures annulaires périphériques arrondies sans pas et de diamètre important entre les saillies. Comme montré à la figure 2, il est prévu dans la section filetée avant 3 a une entaille 9 constituée dans le fond du filet 7 et 4 s'étendant à l'intérieur du noyau 8 du pénétrateur, le flanc 10 de la dent 6 qui est tourné vers la pointe se prolongeant à l'intérieur du noyau 8 et s'étendant à l'intérieur de ce noyau 8 sur une distance X. L'entaille 9 est en forme de V La distance X représente environ 25 % de la profondeur du profil du filetage Comme montré à la figure 3, on peut prévoir une seconde entaille 11 dont le flanc 12 qui est tourné à l'opposé de la pointe 1 se prolonge à l'intérieur du noyau 8 et est constituée conformément à l'entaille 9 En ce qui concerne le filetage, il s'agit par exemple d'un filetage normalisé M 27 x 4 La puissance de10 pénétration du pénétrateur est considérablement améliorée grâce à la constitution selon l'invention des régions filetées Ceci est lié à la diminution de l'effet d'entaille provoqué par l'élimination de la dent du filetage et de l'élargissement ainsi obtenu du fond 7 du filet. L'agencement des entailles 9 et 11 dans la région avant de la section filetée 3 a constitue des positions de rupture de consigne possibles lors de la pénétration de la première plaque du blindage On est ainsi assuré que le pénétrateur peut se briser en fragments de façon contrôlée de l'avant vers l'arrière et se consommer de l'avant vers l'arrière; on exclue ainsi une rupture précoce et indésirable dans la région centrale ou même dans la région arrière du pénétrateur. Dans la région de la section filetée 3 b, le f iletage ou les rainures annulaires (gorges annulaires) sont constitués comme à la figure 2, sauf que l'on n'y constitue pas d'entaille additionnelle 9. Pour améliorer encore plus la puissance de pénétration, on utilise ou on détermine pour le pénétrateur des matériaux divers, par exemple des composés divers à base de métal lourd tel que du tungstène qui sont frittés à partir d'une poudre métallique de tungstène pur, ou d'uranium appauvri, ou de matériaux présentant des propriétés et des taux divers de durcissement ou de corroyage A titre d'exemple, on prévoit sur environ le tiers de la longueur avant du pénétrateur une résistance élevée de par exemple 1700 N mm et une expansibilité limitée d'environ 1,5 % (faible ductilité) et sur la longueur restante à l'arrière une résistance réduite par rapport au premier tiers et de par exemple 1450 N mm pour une expansibilité plus élevée d'environ 6 à 8 % (ductilité élevée). - Les matériaux ou les propriétés diverses des matériaux améliorent la capacité de pénétration dans des cibles à plaques multiples structurées et provoquent une désintégration régulière et à arêtes aiguës du matériau pendant la traversée de la cible Simultanément, on 5 obtient ce résultat que la trajectoire du pénétrateur est sensiblement moins perturbée dans la cible structurée et qu'il ne se produit pas une déviation dommageable du reste du pénétrateur On évite avec sécurité la rupture du pénétrateur dans la région arrière de son corps lorsqu'il vient heurter la cible.10 Les divers ajustages de la composition des matériaux, en liaison en particulier avec les entailles 9, 11 et 13, permettent d'obtenir l'amélioration décrite ci-dessus de la puissance de pénétration et l'augmentation de la puissance en fin de trajectoire balistique. 6 - REVENDICATIONS 1 Pénétrateur pour projectiles à effet cinétique sous-calibrés, de préférence constitués en un métal lourd à base de tungstène, comprenant une pointe et une section à filetage externe ou à rainures annulaires périphériques se raccordant à la pointe et s'étendant sur la plus grande partie de la longueur du pénétrateur en vue d'établir une liaison par concordance de formes avec un disque de poussé subdivisé et éjectable, caractérisé en ce que le filetage ou les rainures périphériques sont munis d'un fond de filet ( 7) ou d'une largeur des rainures dont la largeur représente jusqu'à trois fois la largeur et de préférence une fois la largeur du pied d'une dent de filet ( 6) ou d'une saillie entre rainures. 2 Pénétrateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filetage est un filetage fin à deux filets dont on a éliminé une dent ( 5) ou chaque seconde saillie entre rainures jusqu'au diamètre du noyau. 3 Pénétrateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans la section avant ( 3 a) comprenant un filetage externe ou des rainures périphériques est prévue au moins une entaille additionnelle ( 9, 11) s'étendant dans le noyau et constituée dans le fond ( 7) des filets ou des rainures. 4 Pénétrateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la section avant ( 3 a) comprenant un filetage externe ou des rainures périphériques est située dans la région du second quart de la longueur du pénétrateur. Pénétrateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu une entaille additionnelle ( 9) dans le prolongement du flanc ( 10) de la dent ( 6) du filet ou de la saillie entre rainures qui est tourné vers la pointe ( 1) du pénétrateur. 6 Pénétrateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu une seconde entaille additionnelle ( 11) dans le prolongement du flanc ( 12) de la dent du filet ( 6) ou de la saillie entre rainures qui est tourné à l'opposé de la pointe ( 1) du pénétrateur. 7 Pénétrateur selon l'une quelconque des revendications 7 - précédentes, caractérisé en ce que la résistance du matériau du pénétrateur dans la région de la section filetée avant est supérieure à -2 - 1700 N mm-2 et est d'environ 1450 N mm dans la région filetée arrière. 8 Pénétrateur s'elon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le tiers avant du pénétrateur une expansibilité de son matériau qui est inférieure à 2 % et qui est de préférence de 1,5 %, et dans le tiers arrière du pénétrateur ou dans la région située à l'arrière de la liaison à10 concordance de formes une expansibilité du matériau du pénétrateur qui est supérieure à 5 % et qui est de préférence de 8 %.