Brevet FR2684753A1 — publié le 19930611

Les munitions anti-personnelles généralement utilisées au- jourd'hui qui contiennent un explosif dispersant de la grenaille métallique sont appelées couramment "grenades", elles sont cons- tituées soit par des enveloppes métalliques fermées, soit par un assemblage avec des éléments métalliques préalablement grenail- lés ou enroulés sous forme de fils, soit par un assemblage de rondelles métalliques usinées ou non et formant en totalité ou partiellement un volume fermé contenant de l'explosif qui est initié par un système pyrotechnique lors de son utilisation. Les figures 1, 2 et 3 jointes à ce descriptif représentent différentes formes de réalisation de l'invention La figure 4 a représente un disque métallique à plat présenté côté de son usinage, la figure 4 b représente le même disque vu de profil dans le sens de l'usinage La figure 5 montre les lignes de pré- fragmentation à l'intérieur de l'enveloppe La figure 6 repré- sente une coupe partielle de l'enveloppe à proximité de son milieu La figure 7 montre les constituants de l'enveloppe avant assemblage. L'invention concerne l'enveloppe et le procédé de réalisation de l'enveloppe d'une grenade par assemblage de deux demi-corps préalablement préfragmentés qui génère à l'explosion de la gre- nade un grand nombre de fragments métalliques ayant sensiblement les mêmes masses et les mêmes formes. L'enveloppe objet de la présente invention est constituée par deux hémisphères ( 1) et ( 2) suivant la figure 7 obtenus par dé- formation plastique de deux disques métalliques préalablement usinés tels que représentés aux figures 4 a et 4 b. L'usinage préalable des disques métalliques se fait en géné- ral par un procédé thermique mais peut se faire par tout autre procédé, y compris par usinage mécanique ou par usinage par électro-érosion ou érosion chimique Cet usinage consiste à réa- liser des lignes appelées lignes de préfragmentation ( 3) telles que représentées aux figures 4 a et 4 b, qui peuvent avoir une forme en creux ( 4), arrondie ou non, l'arrondi pouvant avoir un diamètre plus grand que la largeur de la rainure comme repré- senté à la figure 4 b. L'usinage préalable des disques se fait suivant deux direc- tions ( 5) et ( 6), formant ainsi des petits quadrilatères ( 16) dont le périmètre est usiné, ce qui constitue une préfragmenta- tion de ces petits quadrilatères, les directions ( 5) et ( 6) peuvent-être perpendiculaires ou non et l'usinage se fait géné- ralement avec des intervalles constants ( 17) et ( 18) suivant chaque direction. Lorsque les disques sont usinés tels que représentés aux figures 4 a et 4 b, ils subissent une opération de formage hémis- phèrique par déformation plastique (emboutissage, repoussage, ou toute autre technique de déformation plastique) et, après usinage si nécessaire des bords ( 13) et ( 14), usinage destiné à faciliter l'assemblage, ils sont assemblés suivant une ligne équatoriale ( 7) et soudés par procédé de fusion thermique ou tout autre procédé de soudage. Lors du formage par déformation plastique, l'usinage de pré- fragmentation est généralement placé à l'intérieur de l'enve- loppe et forme des lignes de fragilisation ( 19) comme l'indique la figure 5, mais suivant un autre dispositif d'assemblage, il peut-être placé à l'extérieur. Le choix des matériaux métalliques et la réalisation judi- cieuse de la soudure permettent, dans les zones à proximité des lignes de soudure, d'avoir une résistance de l'enveloppe métal- lique très proche de la résistance de l'enveloppe hors des zones de soudure. Une coupe hémisphérique partielle d'une enveloppe après assemblage est représentée à la figure 6 et montre les zones de fragilisation ( 10) de l'enveloppe et les lignes de ruptures ( 11) qui se produisent sous l'effet d'une forte pression interne Les lignes de rupture ( 11) sont supperposables aux lignes de fragilisation ( 19) et lors de la rupture il y a for- mation d'un éclat élémentaire qui a pour dimensions des valeurs proches de celles d'un parallélépipède dont les arêtes sont proches des valeurs des intervalles ( 17) et ( 18) et de l'épais- seur du disque métallique représenté figures 4 a et 4 b avant sa déformation plastique. L'usinage de préfragmentation étant réalisé sur un disque plan, la masse de chaque fragment est constante si lors de l'usinage les intervalles ( 17) et ( 18) sont constants, si l'épaisseur du disque plan représenté aux figures 4 a et 4 b est constante et si le matériaux constituant ce même disque est homogène. Le comportement de l'enveloppe préfragmentée ( 8) lors de la mise à feu de la grenade est le suivant: A l'instant de l'explosion, il y a une brusque augmentation de pression à l'intérieur du volume ( 9) de l'enveloppe Cette explosion et l'augmentation brusque de pression en découlant provoquent la rupture de l'enveloppe ( 8) dans les zones ( 10) fragilisées par l'usinage de préfragmentation et entraînent la dislocation de cette même enveloppe en un nombre d'éclats équi- valents au nombre de surfaces ( 16) définies par un contour d'usinage de préfragmentation Les lignes de ruptures ( 11) provoquées par l'explosion se propagent le long des lignes de fragilisation ( 19) et la séparation définitive des éclats entre-eux se fait sous l'action de mouvements relatifs des éclats préfragmentés lors de l'explosion Les éclats ainsi formés sont projetés sous l'effet de l'explosion et du souffle de l'explosion à grande vitesse dans des directions sensible- ment équivalentes à la ligne formée par le centre de l'enve- loppe et la position de l'éclat lors de sa fragmentation, et donc, lorsque l'enveloppe est fermée ou pratiquement fermée comme dans le cas de la présente invention, il y a projection d'éclats dans toutes les directions, ces éclats partant du point d'explosion. La vitesse atteinte par l'éclat, les formes, masse et dimen- sions de l'éclat permettent d'obtenir une valeur prédéterminée d'efficacité d'un éclat lors d'une utilisation en munition antipersonnelle et également une valeur prédéterminée de vulnérabilité à l'encontre du manipulateur de la grenade si ce dernier reste à découvert, valeur obtenue en fonction de la vitesse initiale de l'éclat, du coefficient de perte de vitesse dans l'air, de la masse de l'éclat et de la position du mani- pulateur par rapport au point d'explosion Ces valeurs (effica- cité et vulnérabilité), dans la présente invention peuvent-être ajustées en modifiant par exemple la nature de l'explosif, la forme et la masse des éclats élémentaires ou éventuellement la matière qui constitue les éclats. L'enveloppe métallique préfragmentée objet de la présente invention peut également servir à l'élaboration d'autres muni- tions anti-personnelles et en particulier des grenades à main, des grenades à fusil et des obus. Dans la présente invention, un des deux hémisphères, ici l'hémisphère ( 1), comporte un orifice ( 15) qui permat le passa- ge d'un système d'initiation de l'explosif (généralement dans une position centrale) et qui permet également le remplissage d'explosif de l'enveloppe métallique Il est à noter que l'hémisphère ( 2) peut également être muni du même orifice. REVENDICATIONS l)Enveloppe préfragmentée obtenue à partir de l'assemblage et du soudage de deux hémisphères préfragmentés eux-mêmes obtenus à partir de disques préalablement usinés et formés en hémisphères. 2)Enveloppe métallique suivant revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle est constituée par deux hémisphères eux- mêmes obtenus à partir dé disques métalliques usinés L'usinage de ces disques métalliques est remarquable dans le fait qu'il constitue des lignes de préfragmentation perpendiculaires ou non. 3)Enveloppe suivant la revendication 2 remarquable dans le fait que l'usinage qui constitue des lignes de préfragmentation est fait de rainures qui peuvent avoir une forme en creux arron- die, que cette forme en creux arrondie peut-être plus large que la largeur de la rainure en surface. 4)Enveloppe métallique suivant les revendications 2 et 3 remarquable dans le fait de donner une forme en creux des rainu- res usinées qui est arrondie et plus large que la rainure elle- même en surface, ce qui permet lors de l'obtention de l'envelop- pe suivant revendication 1, de définir des zones et des direc- tions de fragilisation permettant d'obtenir une bonne fragmen- tation lors de l'explosion d'un explosif placé à l'intérieur de cette enveloppe. )Utilisation d'une enveloppe préfragmentée suivant revendi- cation 1 pour constituer une munition anti-personnelle multi- directionnelle. 6)Utilisation d'une enveloppe préfragmentée suivant la reven- dication 1 pour constituer une munition de type grenade à main, grenade à fusil ou obus. 7)Enveloppe préfragmentée suivant revendication 1 qui permet d'avoir une répartition spatiale des éclats dans toutes les directions dans le cas d'utilisations suivant revendications 5 et 6. 8)Enveloppe préfragmentée suivant revendication 1 qui possède un orifice permettant le passage d'un système d'initiation pyro- technique lors de son utilisation suivant revendications 5 et 6. 9)Enveloppe préfragmentée suivant revendication 1 et 8 dont l'orifice sert également au remplissage d'explosif. )Enveloppe préfragmentée suivant revendications 1 et 9 qui possède un deuxième orifice servant au remplissage de l'ex- plosif. 11)Enveloppe préfragmentée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10 dont l'usinage de préfragmentation est à l'intérieur de l'enveloppe. 12)Enveloppe préfragmentée suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 10 dont l'usinage de préfragmentation est à l'extérieur de l'enveloppe.