Brevet FR2671617A1 — publié le 19920717

Charge creuse à dispositif déviateur des ondes de détonation. L'invention concerne une charge creuse comprenant un dispositif dé- viateurdes ondes de détonation disposé dans l'axe de la rotation. Les dispositifs déviateurs des ondes de détonation classiques et connus par exemple par le DE C-12 20 306 sont constitués uniquement en matière synthétique ou en un autre matériau inerte L'agencement du dispositif déviateur des ondes de détonation ne vise donc jusqu'ici exclusivement que l'augmentation de l'effet de la charge creuse, en particulier la puissance de perforation de la cible, le dispositif dé- viateur des ondes de détonation pouvant être noyé par exemple en totalité dans l'explosif entre le revêtement de la charge creuse et l'extrémité arrière du projectile, ou encore être disposé, conformément15 au DE B-15 71 260, au centre sur un tube cylindrique du revêtement de la charge creuse. Tout en conservant ces propriétés avantageuses, le but de l'invention est de perfectionner le dispositif déviateur des ondes de détonation de la charge creuse de manière à pouvoir obtenir en plus et grâce à lui un effet pyrophorique élevé sur la cible. Ce but de l'invention est atteint du fait que le dispositif dévia- teur des ondes de détonation est lui-même pyrophorique Dans ce but, le dispositif déviateur des ondes de détonation peut être constitué par un matériau composite pyrophorique et ce dernier par une matrice25 comprenant des particules métalliques et des gaz. Selon l'invention, la charge creuse présente les caractéristiques suivantes: les particules métalliques sont constituées par des métaux à enthalpie de combustion élevée, et de préférence du titane, du zircon, du magnésium, de l'aluminium, etc, et la matrice est constituée en un polymère organique et de préférence en des hydrocarbures contenant du fluor ou du chlore tels que du polyméthacrylate, du polyester, du chlorure de polyvinyle, etc. Pour améliorer l'effet pyrophorique en profondeur dans la cible, on associe au dispositif déviateur des ondes de détonation, dans la région du revêtement de la charge creuse, une couche constituée par le matériau composite pyrophorique. Avantageusement, le dispositif déviateur des ondes de détonation contient des particules de métal grossières et la couche des particules de métal très fines. Finalement, la couche a une épaisseur de paroi correspondant à l'épaisseur de paroi du revêtement de la charge creuse. La charge creuse se caractérise avantageusement du fait qu'en de- hors d'une déviation des ondes de détonation effectuée Dar le dispositif déviateur, connu en soi, et augmentant la puissance, elle participe à l'effet sur la cible non plus de façon passive (inerte) mais active et en particulier de façon pyrophorique, ce qui fait que tout en conservant la même géométrie de l'ensemble, des moyens additionnels à effet pyrophorique et en particulier dont l'effet pyrophorique se manifeste dans l'environnement de la cible deviennent superflus. Quand on utilise cette charge creuse, de préférence dans de petites bombes, on peut combattre de façon optimale, grâce à un effet pyrophorique secondaire à large éventail, des cibles demi-dures telles que des blindages de protection, des postes d'artillerie et des camions. L'effet pyrophorique sur la cible peut être obtenu en utilisant une nouvelle technologie Cette technologie repose sur une réaction fortement exothermique qui est déclenchée par des ondes de choc de l'explosif détonant dans le dispositif déviateur des ondes de détonation constitué en un matériau composite réactif On peut ainsi de façon particulièrement avantageuse provoquer l'inflammation de substances difficilement inflammables telles que du carburant diesel de véhicules Par l'amorçage de l'effet pyrophorique du matériau composite provenant exclusivement des ondes de choc, on obtient un déclenchement simple et rapide de la réaction en quelques microsecondes. Un autre avantage est que le matériau composite présente une stabilité élevée aux influences de la température et des intempéries, ce qui apporte une sécurité élevée pour la manutention On obtient aussi d'autres avantages en ce qui concerne une possibilité de fabrication simple, précise et rapide du dispositif déviateur des ondes de détonation, et l'on peut utiliser en particulier des procédés de fabrication sans formation de copeaux et spécialement des procédés par moulage. Si l'on obtient d'une part, au moyen du matériau composite à effet pyrophorique du dispositif déviateur des ondes de détonation, un effet pyrophorique à large éventail dans l'environnement immédiat de la cible, on peut d'autre part augmenter encore plus l'effet pyrophorique de la charge creuse en associant au dispositif déviateur des ondes de détonation une couche à effet pyrophorique sur la charge creuse, très efficace et constituée par le matériau composite, ce qui permet d'augmenter de façon marquée l'effet en profondeur de la charge creuse -provoquant un incendie dans la cible. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail avec référence au dessin annexé représentant des modes de réalisation dont les détails qui ne sont pas essentiels pour l'invention ont été laissés de c 8 té Sur le dessin: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale et schématique d'un projectile à charge creuse comprenant un dispositif déviateur des ondes de détonation à effet pyrophorique et centré sur le revêtement de la charge creuse, la figure 2 est une coupe schématique longitudinale d'un autre projectile à charge creuse dans lequel le dispositif déviateur des ondes de détonation à effet pyrophorique est noyé dans l'explosif. Les figures 1 et 2 représentent respectivement des revêtements de charge creuse 1 à symétrie de révolution et comprenant des dispositifs déviateurs des ondes de détonation disposés sur l'axe de rotation 6 La figure 1 montre l'agencement d'un dispositif déviateur des ondes de détonation à effet pyrophorique 2 1, de préférence pour de petites bombes 8 destinées à la lutte contre des blindés et pouvant être éjectées en grand nombre d'un projectile de gros calibre qui n'est pas représenté, alors que la figure 2 montre un dispositif déviateur des ondes de détonation à effet pyrophorique 2 2 à l'intérieur d'un projectile 9 de gros calibre destiné à la lutte contre des blindés. Le dispositif déviateur des ondes de détonation 2 1, 2 2 est constitué en un matériau composite à effet pyrophorique et englobe dans une matrice des particules métalliques et des gaz Les particules métalliques sont constituées en des métaux à enthalpie de combustion élevée, de préférence du titane, du zircon, du magnésium, de l'aluminium, etc La matrice est constituée en un polymère organique, de préférence en des hydrocarbures contenant de l'oxygène, du fluor et5 du chlore, tel que du polyméthacrylate, du polyester, du chlorure de polyvinyle, etc Dans des conditions déterminées, on peut obtenir un effet pyrophorique élevé au moyen de ce matériau composite. Dans le dispositif déviateur des ondes de détonation 2 1, 2 2, l'effet pyrophorique du matériau composite est obtenu du fait que la matrice se décompose et dans le même temps des particules métalliques sont chauffées au-delà de leur température d'inflammation par les ondes de choc provenant de la détonation de l'explosif, ce qui déclenche une réaction chimique entre les particules métalliques et la matrice constituée en polymère, avec formation de carbures métalliques, d'oxydes métalliques, de nitrures métalliques, de fluorures métalliques, de sulfures métalliques, etc, quand il y a un fort développement de la température Les produits de la réaction formés par la détonation briûlent dans l'air avec dégagement d'une forte chaleur, ce qui fait que des substances difficilement inflammables telles que du20 carburant diesel de véhicules peuvent être enflammées. La durée de la combustion peut être modifiée par la dimension des particules métalliques C'est ainsi qu'il est avantageux de constituer le matériau composite destiné au dispositif déviateur des ondes de détonation 2 1, 2 2 par des particules métalliques relativement grossières pour que l'on dispose d'une durée suffisante pour obtenir dans la cible un effet pyrophorique en large éventail. Pour améliorer l'effet pyrophorique en profondeur dans la cible, il est avantageux d'associer au dispositif déviateur des ondes de détonation 2 1, 2 2 une couche 3 constituée par un matériau composite à effet pyrophorique Du fait de la constitution hétérogène du matériau composite, il est nécessaire que la couche 3 soit constituée par des particules métalliques fines pour obtenir un effet régulier des ondes de choc Dans ce cas, l'épaisseur de paroi S du revêtement de la charge creuse 1 1, 1 2 correspond à l'épaisseur de paroi S 2 de la couche 3 1, 3 2, ce qui permet d'obtenir un rapport optimal entre la puissance de perforation de la charge creuse et l'effet pyrophorique dans la cible. Comme le matériau composite ne peut devenir actif et provoquer un incendie qu'après excitation par les ondes de choc, il présente une grande sécurité pour sa manipulation et une grande résistance à la température, ce qui fait que le dispositif déviateur des ondes de détonation 2 1, 2 2 ou la couche 3 1, 3 2 peuvent être réalisés sous des formes variées, par exemple par des procédés de moulage sous pression et sans formation de copeaux. A la figure 1, le dispositif déviateur des ondes de détonation 2.1 comprend sur son côté avant et dans l'axe de rotation 6 un alésage borgne 5 destiné à un centrage précis par rapport au revêtement 1 1 de la charge creuse Du fait que le dispositif déviateur des ondes de détonation 2 1 est disposé directement sur une saillie 4 de la pointe du cône du revêtement 1 1 de la charge creuse, on obtient en plus un degré de précision élevé du déclenchement de l'incendie par le dispositif déviateur des ondes de détonation et on réalise de ce fait une pointe de constitution optimale à puissance de perforation élevée. Lorsqu'il s'agit de projectiles à charge creuse de gros calibre 9, le dispositif déviateur des ondes de détonation 2 2 à effet pyrophorique est disposé par exemple, en raison de rapports spatiaux différents, à symétrie de révolution dans l'explosif 7. La couche du revêtement à effet pyrophorique de la charge creuse 3.1 peut, selon la figure 1, se prolonger jusqu'au dispositif dé_ viateur des ondes de détonation 2 1 ou, selon la figure 2, entourer entièrement le revêtement 1 2 de la charge creuse dans la région de l'explosif 7, bien que d'autres dispositions de la couche 3, qui ne sont pas représentées, soient également possibles. REVENDICATIONS 1 Charge creuse comprenant un dispositif déviateur des ondes de détonation disposé dans l'axe de la rotation, caractérisée en ce que ledit dispositif déviateur des ondes de détonation ( 2) est pyrophorique. 2 Charge creuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif déviateur des ondes de détonation ( 2) est constitué par un matériau composite pyrophorique. 3 Charge creuse selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le matériau composite pyrophorique est constitué par une matrice comprenant des particules métalliques et des gaz. 4 Charge creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle présente les caractéristiques suivantes: a) les particules métalliques sont constituées par des métaux à enthalpie de combustion élevée, et de préférence du titane, du zircon, du magnésium, de l'aluminium, etc, et b) la matrice est constituée en un polymère organique et de préférence en des hydrocarbures contenant du fluor ou du chlore tels que du polyméthacrylate, du polyester, du chlorure de polyvinyle, etc. 5 Charge creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'on associe au dispositif déviateur des ondes de détonation ( 2), dans la région du revêtement ( 1) de la charge creuse, une couche ( 3) constituée par le matériau composite pyrophorique - 6 Charge creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif déviateur des ondes de détonation ( 2) contient des particules de métal grossières et la couche ( 3) des particules de métal très fines. 7 Charge creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche ( 3) a une épaisseur de paroi (s 2) correspondant à l'épaisseur de paroi (s) du revêtement ( 1) de la charge creuse.