Brevet FR2683307A1 — publié le 19930507

Perfectionnements aux dispositifs détonants et aux procédés pour leur réalisation. L'invention est relative à des dispositifs détonants pour l'amorçage simultané d'emplacements choi- sis d'une charge explosive, et en particulier,, mais non pas exclusivement, pour l'amorçage périphérique d'une charge creuse. On connaît des dispositifs détonants permet- tant que l'amorçage simultané d'une multiplicité d'em- placements choisis d'une charge explosive soit provoqué à partir d'un unique détonateur équidistant de chaque emplacement, grâce au masquage de-tous les emplacements, sauf ceux qui sont choisis, à l'aide d'une barrière inerte et à la mise en place d'une charge d'amorçage constituée par un puissant explosif et agencée entre la barrière et le détonateur Un tel amorçage multiple si- multané est avantageux pour assurer de meilleurs effets explosifs; par exemple on sait que l'amorçage simultané de la périphérie de la face arrière d'une charge creuse cylindrique, possédant une cavité axiale revêtue dans sa face avant, produit au niveau de la cavité une onde de détonation convergente qui accroît la pénétration de la pièce de matériau éjectée axialement à partir de la cavité par effet Munroe. Jusqu'à présent, un inconvénient des disposi- tifs d'amorçage périphérique a résidé dans le fait qu'il est nécessaire de prévoir une barrière d'une épais- seur considérable pour empêcher la perturbation par enfoncement de l'onde de détonation On a tenté de di- minuer l'épaisseur de la barrière nécessaire en donnant à la charge d'amorçage la forme d'un mince disque d'ex- plosif nécessitant une barrière qui peut être une pla- que d'épaisseur modérée, mais de tels disques se sont révélés difficiles à amorcer d'une manière sûre, plus particulièrement lorsque le détonateur est espacé de la-charge d'amorçage comme c'est souvent le cas lors- qu'on utilise un dispositif de sécurité et d'armement comportant un volet obturateur. Un but essentiel de l'invention est de réa- liser un dispositif détonant fiable possédant une épais- seur minimale et utilisable pour un amorçage multiple simultané. Conformément à l'invention, un dispositif détonant qui comporte une plaque-barrière en matériau inerte possédant une face avant propre à être placée dans le voisinage immédiat d'une charge principale, une charge d'amorçage ayant une face avant disposée contre une face arrière de la plaque-barrière, et un détonateur agencé centralement à proximité d'une face arrière de la charge d'amorçage, est caractérisé en ce qu'il com- porte en outre un déflecteur en forme de dent pointue situé dans la face arrière de la plaque-barrière en regard symétrique par rapport au détonateur, la pla- que étant pourvue de plusieurs ouvertures espacées à une égale distance du déflecteur en forme de dent pointue. En cours de fonctionnement, une onde de dé- tonation amorcée au niveau du détonateur est déviée ra- dialement vers l'extérieur par le déflecteur en forme de dent pointue au travers de la charge d'amorçage jusqu'aux ouvertures. De préférence, le déflecteur en forme de dent pointue est à symétrie axiale et la plaque est circulai- re, les ouvertures constituant une fente annulaire dis- continue adjacente à la périphérie de ladite plaque et coaxiale par rapport au déflecteur, plusieurs éléments faisant pont formant les discontinuités Dans cet agen- cement, la charge d'amorçage est un disque circulaire possédant à sa périphérie une portion remplissant la fente et qui en cours d'utilisation se trouve en con- tact avec la périphérie de la charge principale Une détonation centrale du disque par le détonateur a donc pour résultat une détonation simultanée de la portion remplissant la fente, et de là une détonation périphé- rique de la charge principale. Le bord intérieur de la 'ente peut avanta- geusement être chanfreiné de manière à favoriser le changement de direction de l'onde de détonation à par- tir d'une propagation radiale au travers du disque jus- qu'à une propagation axiale au travers de la fente. La plaque peut avantageusement être établie en un matériau absorbant les chocs, par exemple en polycarbonate. De préférence, la face arrière de la plaque comporte un évidement central à partir duquel le déflecteur en for me de dent pointue fait saillie, la charge d'amorçage étant moulée de manière à remplir entièrement l'évide- ment et à recouvrir le déflecteur. Le dispositif détonant peut avantageusement comporter en outre un élément capable d'absorber les chocs et adjacent à la face avant de la plaque de ma- nière à se trouver placé contre la charge principale afin d'atténuer des ondes de choc propagées vers l'avant au travers de la plaque, ladite plaque étant convenable- ment évidée de manière à recevoir cet élément. L'élément capable d'absorber des chocs peut avantageusement comprendre plusieurs couches alternées de polyéthylène et d'acier s'étendant parallèlement à la plaque afin qu'une réflexion partielle de l'onde de choc intervienne à chaque interface entre les couches alternées. A titre de variante, l'élément capable d'ab- sorber des chocs peut comprendre une seule et unique couche d'un matériau composite comprenant du métal fragmenté en particules et une matière plastique. On décrit ci-après, à titre d'exemple bien entendu non limitatif, un mode de réalisation de l'in- vention en se référant aux dessins ci-annexés. La figure 1, de ces dessins, représente en plan une plaque-barrière comportant un déflecteur en forme de dent pointue. La figure-2, enfin, représente en coupe axia- le un dispositif détonant comportant la plaque représen- tée figure 1 et adapté à une charge creuse. La plaque 1 représentée figure 1 possède une face arrière 2 qui comporte un évidement annulaire cen- tral 3 entourant un déflecteur 4 en forme de dent poin- tue du genre canine faisant saillie axialement; la pla- que possède en outre une lèvre annulaire 5 Une fente annulaire discontinue 6 perce la plaque à sa périphérie, des éléments 7 en forme de pont établissant les discon- tinuités La fente 6 possède un bord intérieur 8 qui est chanfreiné de manière à établir une surface inclinée 9 conduisant jusqu'à la fente La plaque 1 est moulée à partir de polycarbonate. Le dispositif détonant représenté figure 2 comporte la plaque 1 représentée figure 1, une charge d'amorçage 10 étant liée à sa face arrière 2 (face supé- rieure sur le dessin) et un élément 11 capable d'absorber des chocs étant placé dans un évidement ménagé dans la face avant 12 (face inférieure sur le dessin) Le dispo- sitif est agencé de manière à réaliser la détonation pé- riphérique d'une charge creuse cylindrique 13 placée à proximité de la face 12 et qui comporte un axe 14 du cylindre et une concavité 15 contenant un revêtement mé- tallique 16 L'amorçage est assuré à partir d'un détona- teur 17 à mise de feu électrique et qui est disposé en série avec une pastille de renforcement 18 et une plaque volante 19, cette dernière plaque étant espacée axialement de la charge d'amorçage 10. On forme la charge d'amorçage 10 en plaçant la plaque 1, avec sa face 2 dirigée vers le haut, hori- zontalement sur une première feuille rigide (non repré- sentée) dotée de propriétés non collantes et en versant un explosif du type durcissant à froid, par exemple du "RDX/polyuréthane", de manière à remplir la fente 6 et à recouvrir la plaque 1 jusqu'à une profondeur de 2 mm afin d'atteindre un niveau de remplissage 20 affleurant la lèvre 5 On place une seconde feuille non collante (non représentée) sur la plaque 1 remplie et on serre ensemble les première et seconde feuilles jusqu'à ce que l'explosif soit durci La charge d'amorçage 10 comprend alors un disque 21 et une portion 22, remplissant la fente, liés fortement à la plaque. L'utilisation d'un explosif durcissant à froid est préférable à la coulée à chaud d'un explosif car elle évite le problème d'une contraction thermique lors du durcissement. Quand l'explosif est durci, on enlève les feuilles et on recouvre les faces exposées à nu de l'ex- plosif avec des joints étanches 23 et 24 constitués par de minces feuilles d'aluminium auto-adhésives Le disposi- tif détonant comprenant la charge d'amorçage 10, la pla- que 1, l'élément il capable d'absorber des chocs et les joints 23 et 24 est ensuite mis en position sur la char- ge creuse 13. Lors de la mise à feu du détonateur 17, la plaque volante 19 est propulsée vers la charge d'amor- çage 10, provoquant un amorçage axial du disque 21 ca- ractérisé par une onde de détonation se propageant dans une direction axiale Le déflecteur 4 en forme de dent pointue possède un sommet 25 qui est noyé au-dessous du niveau 20 de remplissage de manière à éviter un choc direct de la plaque volante 19 qui autrement aurait pour résultat une dissipation de son énergie cinétique et di- minuerait l'efficacité détonante. L'onde de détonation-se trouve déviée par le déflecteur 4 en forme de dent pointue de façon à se pro- pager radialement vers l'extérieur au travers du disque 21 et, en atteignant la fente 6, à provoquer une détona- tion de la portion 22 remplissant la fente L'accès à la fente 6 fourni par la surface chanfreinée 9 facilite la propagation de la détonation en introduisant dans l'onde de détonation une composante axiale de vitesse. La détonation de la portion 22 remplissant la fente provoque un amorçage périphérique de la charge creuse 13 Les effets d'une transmission directe d'un choc à partir du détonateur 17 à travers la plaque 1, qui pourrait provoquer un amorçage axial de la charge creuse 13, sont réduits par l'élément il capable d'ab- sorber des chocs qui, dans le présent exemple, est com- posé à partir d'un mélange de 85 % en poids de poudre de cuivre en particules correspondant à un tamis normalisé N O 100 (à ouvertures carrées mesurant 0,149 mm de côté), 8 % de poudre de polytétrafluoroéthylène et 7 % de poly- isopropylène avec des traces d'un plastifiant et d'un anti-oxydant. REVENDI CATIONS 1 Dispositif détonant comportant une plaque- barrière en matériau inerte possédant une face avant propre à être placée dans le voisinage immédiat d'une charge principale, une charge d'amorçage ayant une face avant disposée contre une face arrière de la plaque- barrière, et un détonateur agencé centralement à proxi- mité d'une face arrière de la charge d'amorçage, lequel dispositif détonant est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un déflecteur ( 4) en forme de dent pointue si- tué dans la face arrière de la plaque-barrière en regard symétrique par rapport au détonateur, la plaque étant pourvue de plusieurs ouvertures ( 6) espacées à une égale distance du déflecteur en forme de dent pointue. i 5 2 Dispositif détonant selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la face arrière de la pla- que possède un évidement central ( 3) dans lequel le dé- flecteur en forme de dent pointue est situé, la charge d'amorçage étant d'une forme telle qu'elle se trouve en contact intime avec le déflecteur et avec la plaque dans toute l'étendue de l'interface mutuelle. 3 Dispositif détonant selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé en-ce que le déflecteur en forme de dent pointue est à symétrie axiale et en ce que les ouvertures sont constituées par une fente annulaire discontinue ( 6) coaxiale-par rapport au déflecteur. 4 Dispositif détonant selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que la charge d'amorçage est un disqpe ( 21) et comporte une portion ( 22) remplissant la fente annulaire, laquelle portion est située dans la fente ménagée dans la plaque et, en cours d'utilisation, se trouve placée en contact avec la charge principale. Dispositif détonant selon la revendica- tion 3 ou 4, caractérisé en ce que le bord intérieur ( 8) de la fente adjacent à la charge d'amorçage est chanfreiné. 6 Dispositif détonant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque et le déflecteur sont établis en une matière plastique. 7 Dispositif détonant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément ( 11) capable d'absorber des chocs et adjacent à la face avant de la plaque. 8 Dispositif détonant selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que l'élément capable d'absor- ber des chocs comprend plusieurs couches alternées d'un métal et d'une matière plastique s'étendant parallèle- ment à la plaque. 9 Dispositif détonant selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que l'élément capable d'absor- ber des chocs comprend une seule et unique couche d'un matériau composite constitué par du métal fragmenté en particules et une matière plastique. Dispositif détonant selon la revendica- tion 9, caractérisé en ce que le métal fragmenté est du cuivre et la matière plastique est du polytétrafluoro- éthylène. 11 Dispositif détonant selon l'une quelcon- que des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que la plaque comporte une lèvre annulaire ( 5) à la périphérie de sa face arrière. 12 Dispositif détonant selon la revendica- tion 11, caractérisé en ce que la charge d'amorçage est formée à partir d'un explosif durcissant à froid. 13 Procédé pour la réalisation d'un disposi- tif détonant selon la revendication 12, lequel procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les opérations élé- mentaires consistant essentiellement:(a) à verser l'ex- plosif durcissant à froid sur la face arrière de la pla- que jusqu'au niveau de la lèvre annulaire; (b) à serrer la plaque et l'explosif ensemble entre deux surfaces non collantes jusqu'à ce que l'explosif soit durci; et (c) à sceller d'une manière étanche les surfacés durcies -5 exposées de l'explosif avec une mince feuille métallique.