Brevet FR2673461A1 — publié le 19920904

PROJECTILE PERFORANT ET FRAGMENTABLE La présente invention est relative au domaine technique des projectiles utilisés pour la destruction, à distance, d'une cible quelconque, plus généralement à caractère blindé. La présente invention est relative aux projectiles du type perforant. La destruction d'une cible à grande distance et, plus particulièrement, d'une cible blindée, nécessite une grande précision de tir, ainsi qu'unie efficacité terminale importante. La grande précision de tir peut être obtenue en ayant recours à des projectiles, par exemple du type sous-calibré et perforant, développant, par leur construction, une énergie d'impact élevée, tout en offrant une précision de tir remarquable lors de la trajectoire balistique extérieure. L'efficacité terminale de destruction peut être obtenue en ayant recours à un projectile à caractère explosif, c'est-à-dire contenant intérieurement une charge provoquant l'explosion du projectile au moment de l'impact. Il peut être envisagé d'avoir recours à la combinaison de ces deux caractéristiques pour constituer un obus ou un projectile à même de répondre à l'objectif de capacité de destruction précise, à grande distance, d'une cible blindée. Toutefois, la réalisation d'un projectile alliant ces deux caractéristiques est certainement d'un prix de revient relativement élevé et implique de manipuler, lors de la fabrication, une charge explosive qu'il convient de contrôler strictement pour éviter les explosions intempestives. La présence d'une telle charge pose, d'ailleurs, les mêmes problèmes pour le stockage, la manipulation, la mise en place des projectiles dans ou sur les installations chargées de les tirer. L'objet de l'invention est de répondre à l'objectif ainsi posé en proposant un nouveau projectile particulièrement conçu pour posséder les caractéristiques de précision de tir d'un projectile perforant et les caractéristiques d'une efficacité terminale importante, sans mettre obligatoirement en oeuvre la présence d'une charge explosive embarquée. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le projectile selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fragmentation du corps lors de l'impact comprenant un alésage borgne délimité par le corps et occupé par une masse de matériau de compression soumettant ledit corps à une précontrainte de fragmentation. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence au dessin annexé qui montre, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure unique est une coupe-élévation de l'objet de l'invention. Le projectile, tel que représenté, comprend un corps 1 réalisé en un matériau dense, tel que, par exemple, en tungstène fritté, uranium appauvri, carbure de tungstène. Le corps 1 est réalisé de façon habituelle en longueur et en calibre et présente un axe de symétrie longitudinal ou, encore, de révolution x-x' Le corps 1 est associé à une tête perforante 2, réalisée également en un matériau dense, tel par exemple qu'un acier traité. La tête 2 est enveloppée et recouverte par une coiffe balistique 3 réalisée en un matériau malléable présentant une bonne caractéristique de pénétration dans l'air par sa forme et sa nature, par exemple en alliage léger ou en alliage cuivreux. La coiffe balistique 3 peut être montée par sertissage ou frettage sur le corps 1 à même de présenter alors une partie antérieure décolletée ou directement sur la tête 2 lorsque cette dernière est rendue solidaire, par tout moyen approprié, du corps 1, comme cela est le cas de l'objet représenté. Le corps 1 et la tête 2 sont liés par une liaison mécanique 4 qui comprend, dans une forme de réalisation préférée, mais non limitative, une partie terminale filetée 6 s'étendant, à partir de la face arrière 7 de la tête 2, en présentant un diamètre qui peut être égal ou inférieur à celui de cette dernière. La liaison mécanique comprend, par ailleurs, un taraudage 8 qui est ménagé, à partir de la partie antérieure la du corps 1, à l'entrée d'un alésage cylindrique 9 pratiqué de façon axiale et borgne dans le corps 1. Le taraudage 8 est réalisé de façon complémentaire au filetage 6, de manière à permettre une liaison par vissage traditionnel de pas à droite ou à gauche, indifféremment. Selon l'invention, il est prévu de soumettre le corps 1 à une précontrainte de fragmentation qui est apportée en mettant à profit la présence de l'alésage 9 prévu pour être occupé par une masse 10 de compression-précontrainte. Différents moyens de précontrainte de fragmentation peuvent être retenus à partir de la masse 10. Un premier moyen consiste à mettre en oeuvre, pour constituer la masse, un matériau comprimable plastique, ctest-à-dire présentant la caractéristique de rester comprimé après compression. Un tel matériau peut être constitué par une poudre métallique, une masse de copeaux, une composition pulvérulente pyrotechnique, etc. Un tel matériau est comprimé dans l'alésage 9 pour en occuper, sinon la totalité, du moins la majeure partie. Cette compression est appliquée de manière à générer une précontrainte du corps 1, soit uniquement radiale, soit radiale et axiale, choisie, dans tous les cas, pour que la tenue mécanique du corps soit préservée. La précontrainte totale devra donc se situer dans une plage telle que la valeur maximale respecte l'intégrité initiale du corps 1, mais que la valeur minimale soit suffisante pour améliorer la fragmentation dudit corps à l'impact. Il peut être considéré que la précontrainte totale appliquée au corps doit être comprise entre 0,1 x Eo,Z Z et 0,4 x Eo,2 Z où Eo,2 Z définit la valeur de la limite d'élasticité conventionnelle du matériau du corps 1, c'est-à-dire la valeur de la contrainte donnant une déformation permanente de 0,2 X dudit matériau. A titre d'exemple, un matériau 10 en poudre de tungstène comprimée entre 600 et 800 MPa dans un corps 1 en tungstène fritté donne satisfaction. Il peut aussi être retenu de soumettre le matériau 10 ainsi comprimé à une précontrainte axiale de l'ordre de Rm 3,5 où Rm représente la résistance à la rupture du matériau du corps 1. Dans cette première mise en oeuvre, la compression du matériau 10 est effectuée, après quoi la tête 2 est montée pour fermer l'alésage 9 pour assurer, de préférence, directement par un prolongement extérieur ou par l'intermédiaire d'un piston Il indépendant, un contact avec le matériau 10 comprimé. Une seconde variante de mise en oeuvre consiste à utiliser un matériau 10 comprimable élastiquement, tel qu'un élastomère. Dans un tel cas, la précontrainte est obtenue par la composition d'une précontrainte radiale et d'une précontrainte axiale, la précontrainte radiale étant une conséquence de la déformation radiale du caoutchouc soumis à un effort axial. La précontrainte totale doit encore se trouver dans le domaine défini précédemment. Une telle précontrainte est alors, avantageusement, appliquée par l'intermédiaire de la tête 2 de type vissé. Une autre variante consiste à mettre en oeuvre un matériau 10 incompressible, tel que des billes, des galets, des palettes, des rouleaux, des cylindres. La précontrainte de fragmentation est alors uniquement du type axial et se trouve appliquée au corps 1 par le montage de la tête 2 vissé. Une telle précontrainte axiale est, de préférence, comprise entre : Rm et Rm 3,5 3 Le projectile selon l'invention subit, lors de son impact sur la cible, une libération de la ou des contraintes préalables qui lui sont imposées par fabrication. L'onde de choc favorise la libération de ces contraintes, ce qui augmente la vitesse et la capacité de fragmentation du corps 1 qui produit un nombre d'éclats et une gerbe d'éclats plus important que dans le cas où il serait, par montage préalable, dépourvu des contraintes initiales. Pour améliorer la fragmentation, le corps 1 peut comporter des zones de moindre résistance, soit axiales, soit, de préférence, transversales, tel que cela est représenté en traits mixtes et désigné par les références 12. Une amélioration de la fragmentation peut aussi être obtenue en mettant en oeuvre, en plus de la précontrainte axiale et/ou radiale, une charge pyrotechnique 10 dont l'explosion est provoquée par l'impact L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. L'invention trouve une application intéressante aux projectiles sous-calibrés. REVENDICATIONS : 1 - Projectile perforant, fragmentable, du type comprenant un corps (1) en un matériau dense, une tête (2) également en un matériau dense, ainsi que des moyens de fragmentation du corps lors de l'impact, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un alésage borgne délimité par le corps et occupé par une masse (10) de matériau de compression soumettant ledit corps à une précontrainte de fragmentation 2 - Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse de matériau soumet le corps (1) à une précontrainte de fragmentation selon au moins une direction axiale 3 - Projectile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la précontrainte de fragmentation est comprise entre 0,1 x Eo,2 Z et 0,4 x Eo,2 Z. 4 - Projectile selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la masse (10) est constituée par des matériaux comprimables à caractère plastique, comprimés au préalable dans l'alésage et maintenus dans ce dernier par la présence d'une tête (2) adaptée sur le corps et recouverte d'une coiffe balistique (3). 5 - Projectile selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la masse (10) est constituée par des matériaux comprimables à caractère élastique comprimés dans l'alésage par l'intermédiaire d'une tête (2) adaptée sur le corps (1) et recouvrte par une coiffe balistique (3). 6 - Projectile selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la masse (10) est constituée par des matériaux incomprimables exerçant une précontrainte axiale sur le corps par l'intermédiaire d'une tête (2) adaptée sur le corps et recouverte d'une coiffe balistique (3). 7 - Projectile selon la revendication 6, caractérisé en ce que la précontrainte axiale est comprise entre 2 et 8 - Projectile selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la tête (2) est montée par vissage sur le corps pour pénétrer dans l'alésage (9) par un prolongement postérieur (11). 9 - Projectile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps comporte des zones de moindre résistance.