Brevet FR2683034A1 — publié le 19930430

Tête de combat. La présente invention concerne une tête de combat comprenant une charge creuse de préparation, une charge creuse principale et une plaque antigaz mobile axialement qui va en se rétrécissant vers l'avant et est située entre la charge creuse de préparation et la charge creuse principale. Des têtes de combat de ce type sont connues et sont également qualifiées de têtes de combat tandem (voir le EP O 154 580 Bl et le DE 36 01 051 Cl). Elles sont en particulier utilisées contre des cibles blindées dont les blindages présentent des composantes actives contre les dards de charges creuses Lors de la détection de la cible, on amorce tout d'abord la charge creuse de préparation dont le dard rend inactives les composantes actives du blindage de telle manière que l'on évite au dard de la charge creuse principale amorcée à retardement de subir sur sa trajectoire vers l'intérieur de la cible, des interactions réductrices de puissance avec les composantes actives du blindage. La plaque antigaz a pour but de créer devant la charge creuse principale une chambre de formation de dard, c'est-à-dire un espace libre dans lequel le -2 - dard de la charge creuse principale peut se développer sans être gêné par des gaz ou des fragments qui se forment lors de la détonation de la charge creuse de préparation. Dans les têtes de combat tandem connues, l'effet de souffle de la charge creuse de préparation, c'est- à-dire l'énergie d'expansion des gaz libérée vers l'arrière lors de la détonation de la charge creuse de préparation, est transformé en énergie cinétique par accélération de la plaque antigaz en direction de la charge creuse principale Afin que lorsqu'elle recule, la plaque antigaz ne puisse pas heurter la charge creuse principale et l'endommager, la charge creuse principale doit être amorcée avant Dans les têtes de combat tandem connues, le décalage dans le temps entre la détonation de la charge creuse de préparation et la détonation de la charge creuse principale est délimité par le quotient obtenu à partir de l'écartement entre la plaque antigaz et la charge creuse principale d'une part, et la vitesse de recul de la plaque antigaz après la détonation de la charge creuse de préparation d'autre part Pour que le dard de la charge creuse ait une efficacité optimale sur sa trajectoire vers l'intérieur de la cible, il est toutefois nécessaire que la charge creuse principale n'explose qu'à une distance efficace optimale de la cible, c'est-à-dire qu'il faut observer un certain laps de temps au bout duquel la charge creuse principale est amorcée à retardement Pour obtenir ce laps de temps on est obligé dans les têtes de combat tandem connues soit de donner à la plaque antigaz une masse très importante soit d'accroître l'écartement entre la charge creuse de préparation et la charge creuse -3 - principale et partant, la longueur de la tête de combat. Afin de réduire encore l'énergie d'expansion des gaz, l'enveloppe de la tête de combat est fendue dans la région de la plaque antigaz dans les têtes de combat tandem connues Afin d'une part de résister à la forte pression d'expansion des gaz et d'autre part de garantir que des enveloppes présentant une solidité structurale suffisante puissent être fendues pour supprimer la pression, la plaque antigaz va en se rétrécissant vers l'avant, c'est-à-dire par exemple en forme d'entonnoir, de calotte ou d'ogive en coupe transversale si bien que les gaz sont dirigés vers la base de la plaque antigaz. Afin d'obtenir une suppression de l'énergie d'expansion des gaz lors de la détonation de la charge creuse de préparation, des ouvertures d'échappement sont dans le EP O 154 580 BI, prévues dans l'enveloppe de la tête de combat entre la charge creuse de préparation et la plaque antigaz La solidité structurale de l'enveloppe de la tête de combat en est toutefois diminuée Ces trous doivent par ailleurs être rendus étanches par rapport à l'environnement Un écran électromagnétique supplémentaire est ainsi par exemple nécessaire pour des câbles qui passent au niveau des ouvertures d'échappement sur le côté intérieur de l'enveloppe de la tête de combat. L'invention a pour objectif de fournir une tête de combat tandem d'une puissance et d'une fiabilité élevées qui permette, malgré une réduction de la longueur hors tout et/ou de la masse, de retarder suffisamment longtemps la détonation de la charge creuse principale par rapport à celle de la charge -4- creuse de préparation. Selon l'invention, cet objectif est atteint par le fait que la plaque antigaz est composée d'une partie avant et d'une partie arrière et que les deux parties sont reliées entre elles par un élément amortisseur annulaire. Selon des développements avantageux de l'inven- tion: le diamètre extérieur de la base de la partie avant représente moins de la moitié du diamètre extérieur de la base de la partie arrière; le diamètre extérieur de la base de la partie avant représente moins d'un tiers du diamètre extérieur de la base de la partie arrière; la partie avant présente une résistance à la pression de moins de 100 N/mm 2; la résistance à la pression de la partie avant représente au moins le double de la résistance à la pression de la partie arrière; l'élément amortisseur est constitué d'un métal présentant un module d'élasticité inférieur à 15 x 104 M Pa ou d'une matière plastique présentant un module d'élasticité inférieur à 104 M Pa. Dans la tête de combat selon l'invention, la plaque antigaz est donc divisée transversalement à l'axe longitudinal de la tête de combat, un élément amortisseur annulaire étant disposé entre les deux parties. Cet élément amortisseur est déformé par le choc auquel il est soumis lors de la détonation de la charge creuse de préparation Une partie de l'énergie d'expansion des gaz est ainsi consommée par le travail de déformation de l'élément amortisseur selon la formule suivante: Eges Ekin + Eform o Eges est l'énergie d'expansion des gaz, Ekin l'énergie cinétique de la plaque antigaz accélérée vers l'arrière et Eform le travail de déformation. Selon l'invention, l'élément amortisseur permet donc d'augmenter la composante Eform aux dépens de Ekin, une vitesse de recul de la plaque antigaz plus faible en résultant. Il est donc selon l'invention possible, sans modifier la longueur de la tête de combat, d'obtenir un retardement beaucoup plus important de la détonation de la charge creuse principale Il est ainsi possible de combattre efficacement également des blindages actifs qui nécessitent une détonation avec un plus grand retard de la charge creuse principale, par exemple du fait qu'une plaque relativement épaisse est envoyée avec une vitesse faible adaptée à partir du blindage actif en direction de la tête de combat. La masse de la plaque antigaz de la tête de combat selon l'invention peut simultanément être réduite, en particulier pour augmenter la puissance de la charge creuse principale ou de la charge creuse de préparation mais également pour accroître la portée de la tête de combat L'invention permet donc une plus grande flexibilité dans la conception d'une tête de combat tandem. Pour obtenir un travail de déformation élevé, l'élément amortisseur est de préférence constitué d'un matériau pouvant subir une déformation plastique, c'est-à-dire souple, par exemple d'un métal doux, tel que du plomb ou du cuivre, ou de matière palstique Par rapport au métal, les matières -6 - plastiques présentent le plus souvent l'avantage d'avoir un faible poids Lorsqu'un métal est utilisé pour l'élément amortisseur, il convient, en vue d'obtenir un travail de déformation plastique maximal, qu'il présente un module d'élasticité qui ne soit pas supérieur à celui du cuivre, c'est-à-dire soit inférieur à 1,5 x 105 M Pa ( 150 x 109 N/mm 2). Lorsque des matières plastiques sont utilisées pour l'élément amortisseur, on privilégie en général des matières plastiques présentant un module d'élasticité inférieur à 10 000 M Pa L'élément amortisseur peut par exemple être constitué de polytétrafluoréthylène ou de chlorure de polyvinyle. La division selon l'invention de la plaque antigaz en une partie avant et une partie arrière permet par ailleurs de déformer les deux parties différemment selon leur configuration lors de la détonation de la charge creuse de préparation, en fonction de l'angle de cône des deux parties de la plaque antigaz. Etant donné que les gaz libérés lors de la détonation de la charge creuse de préparation sont essentiellement orientés vers la pointe de la plaque antigaz, la partie avant est particulièrement fortement sollicitée La partie arrière assure en revanche plus la fonction de structure de support de la partie avant et de guidage des gaz Il est donc nécessaire de réaliser la partie arrière de telle manière qu'elle dirige les gaz et les fragments apparaissant lors de la détonation de la charge creuse de préparation, vers l'extérieur en direction de l'enveloppe de la tête de combat, et ce avec une transmission d'impulsions relativement faible sur la partie arrière de la plaque antigaz mais avec une transmission d'impulsions donc importante sur -7- l'enveloppe de la tête de combat L'enveloppe de la tête de combat se fend ainsi relativement facilement si bien que les gaz et les fragments peuvent sortir de la tête de combat et que l'accélération de la plaque antigaz vers l'arrière est stoppée. Afin d'obtenir ce détournement des gaz et des fragments vers l'enveloppe de la tête de combat, la plaque antigaz qui va en se rétrécissant vers l'avant est par exemple réalisée en forme d'entonnoir ou de calotte ou en coupe transversale en forme d'ogive ou de cloche. Etant donné que la partie avant de la plaque antigaz est soumise à une sollicitation particulièrement importante, elle présente une résistance à la pression élevée Cela peut être obtenu en choisissant un matériau approprié et/ou en donnant à la partie avant une plus grande épaisseur qu'à la partie arrière. La partie avant présente globalement une résistance à la pression qui représente au moins le double de la résistance à la pression de la partie arrière Pour les mêmes matériaux, la partie arrière peut présenter une épaisseur plus faible ce qui permet d'obtenir encore une réduction de poids. La résistance à la pression de la partie avant devrait être d'au moins 100 N/mm 2, et être toutefois de préférence supérieure à 500 N/mm 2 en particulier supérieure à 1000 N/mm 2 La partie avant et/ou la partie arrière peut par exemple être constituée d'acier à résistance élevée ou d'un autre métal présentant la résistance à la pression indiquée. Il convient à présent de décrire plus en détail l'invention à l'aide des dessins annexés, sur -8- lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'une tête de combat représentée schématiquement, la figure 2 est un diagramme représentant la sollicitation en pression de la palque antigaz lors de la détonation de la charge creuse de préparation, et la figure 3 représente schématiquement le dispositif d'essai avec lequel le diagramme de la figure 2 a été obtenu. Conformément à la figure 1, il est prévu dans une enveloppe de tête de combat 1 cylindrique à paroi mince une charge creuse de préparation 3 qui est munie d'un revêtement 2 en forme d'entonnoir et est fixée sur l'enveloppe de tête de combat 1 au moyen d'une structure de support 4 5 désigne le dispositif d'amorçage à l'extrémité arrière de la charge creuse de préparation 3 pour l'amorçage de cette dernière. Une plaque antigaz 6 qui est sensiblement conique avec une pointe orientée vers l'avant, est disposée derrière la charge creuse de préparation 3 La charge creuse principale 7 munie du revêtement 8 en forme d'entonnoir à son extrémité avant et du dispositif d'amorçage 9 à son extrémité arrière est disposée derrière la plaque antigaz 6. Dans le mode de mise en oeuvre représenté dans la moitié supérieure du dessin, la plaque antigaz 6 est divisée en direction radiale, c'est-à-dire transversalement à l'axe longitudinal 10 de la tête de combat si bien qu'elle est composée de la partie avant 11 conique et de la partie arrière 12 en forme de cône tronqué Un élément amortisseur 13 annulaire, par exemple en téflon, PVC, plomb ou cuivre, est disposé entre la base de la partie avant 11 et 9 - l'extrémité avant de la partie arrière 12 Des boulons 14 introduits par le côté de la charge creuse principale 7 permettent de relier entre elles de manière fixe les deux parties Il et 12 et de fixer l'élément amortisseur 13 coincé entre lesdites parties L'assemblage entre les deux parties 11 et 12 doit présenter le moins de jeu possible On évite ainsi que les gaz libérés dans le sens des flèches 15 lors de la détonation de la charge creuse de préparation 3 pénètrent dans la chambre de formation du dard entre la plaque antigaz 6 et la charge creuse principale 7 La fixation de la plaque antigaz 6 sur l'enveloppe 1 de la tête de combat s'effectue sur la base de la partie arrière 12. Le mode de mise en oeuvre représenté dans la moitié inférieure de la figure 1 se différencie du mode de mise en oeuvre représenté dans la moitié supérieure pour l'essentiel uniquement par le fait que la partie avant 11 chevauche avec sa base le bord avant de la partie arrière 12 et que l'élément d'étanchéité 13 ' annulaire est disposé dans la zone o la partie avant 11 et la partie arrière 12 se chevauchent La partie avant 11 et la partie arrière 12 peuvent être par exemple collées avec l'élément d'étanchéité 131 annulaire afin d'obtenir un assemblage sans jeu des deux parties 11 et 12 de la plaque antigaz 6. La figure 2 en liaison avec la figure 3 montre à quel endroit doit se trouver le plan de division entre les deux parties 11 et 12 de la plaque antigaz 6. La figure 3 représente schématiquement une coupe de l'une des moitiés d'une tête de combat d'essai comportant dans une enveloppe 1 une charge creuse de -10- préparation 3 et une plaque antigaz 6 ' traditionnelle Les points a, b, c et d portés à la figure 3 sur la plaque antigaz 6 ' représentent des capteurs de mesure qui permettent de mesurer la pression régnant à ces endroits lors de la détonation de la charge creuse de préparation 3. Lorsque l'enveloppe 1 présente un rayon intérieur de 70 mm, le capteur de pression a est disposé sur la pointe de la plaque antigaz 6 ', c'està-dire dans l'axe longitudinal de la tête de combat, le capteur de pression b est disposé à une distance de 25 mm de l'axe longitudinal de la tête de combat, le capteur c à une distance de 50 mm et le capteur de pression d à une distance de 70 mm. La figure 2 représente la courbe de pression lors de la détonation de la charge creuse de préparation 3 aux points a à d de la plaque antigaz 6 '. Comme on le voit sur la figure, la pression maximale est au point b au niveau duquel le diamètre extérieur de la plaque antigaz 6 ' représente avec ses mm environ un tiers du diamètre extérieur de la plaque antigaz 6 ' à la base ( 70 mm), déjà plus de cinq fois inférieure à celle du point a, et au point c ( 50 mm) pratiquement égale à celle du point d, c'est-à-dire à la base ( 70 mm). Le diamètre extérieur de la base de la partie avant 11 de la plaque antigaz 6 de la tête de combat selon l'invention représente donc de préférence moins de la moitié du diamètre extérieur de la base de la partie arrière 12, en particulier moins d'un tiers. -11- REVENDICATIONS 1 Tête de combat comprenant une charge creuse de préparation, une charge creuse principale et une plaque antigaz mobile axialement qui va en se rétrécissant vers l'avant et est située entre la charge creuse de préparation et la charge creuse principale, caractérisée en ce que la plaque antigaz ( 6) est composée d'une partie avant ( 11) et d'une partie arrière ( 12) et en ce que les deux parties ( 11 et 12) sont reliées entre elles par un élément amortisseur ( 13, 13 ') annulaire. 2 Tête de combat selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre extérieur de la base de la partie avant ( 11) représente moins de la moitié du diamètre extérieur de la base de la partie arrière ( 12). 3 Tête de combat selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre extérieur de la base de la partie avant ( 11) représente moins d'un tiers du diamètre extérieur de la base de la partie arrière ( 12). 4 Tête de combat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie avant présente une résistance à la pression de moins de 100 N/mm 2. Tête de combat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la résistance à la pression de la partie avant ( 11) représente au moins le double de la résistance à la pression de la partie arrière ( 12). 6 Tête de combat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément amortisseur ( 13, 13 ') est constitué d'un -12- métal présentant un module d'élasticité inférieur à xl O 4 M Pa ou d'une matière plastique présentant un module d'élasticité inférieur à 104 M Pa.