Brevet FR2688304A1 — publié le 19930910

La présente invention concerne la fabrication de munitions et, plus particulièrement, la fabrication de munitions air-sol destinées à être emportées sous avion. On sait que les bombes généralement emportées sous avions et larguées à partir de ceux-ci répondent à différents types d'emploi, c'est-à-dire - un emploi général, pour champs de bataille étendus. Les effets recherchés sont avant tout souffle et éclats, ainsi qu'un certain pouvoir pénétrant - fragmentation renforcée. Il s'agit d'un emploi anti blindés légers, anti véhicule et anti matériel spécialisé. L'effet recherché est un effet d'éclats à haute densité (dont le nombre est plusieurs fois supérieur à l'emploi général), grande vitesse d'éjection et d'une portée accrue depuis le point d'explosion - perforation : pour la perforation de grandes épaisseurs de béton (supérieures à 1,8m), l'explosion intervenant avec un léger retard approprié à l'épaisseur de béton - traitement de zone : contre les colonnes de véhicules ou de troupes en progression ou en franchissement. La surface à interdire peut être de plusieurs milliers de mètres carrés pour une seule bombe.Le traitement peut consister en une dispersion de sous-projectiles à fonctionnement instantané ou retardé. On sait aussi que, les avions de combat modernes emportant les bombes à l'air libre, les interférences dimensionnelles et aérodynamiques entre porteur et charges, ainsi qu'entre charges, pendant les phases d'emport et de séparation sont de nature complexe. Elles doivent donc être évaluées de façon précise pour assurer la sécurité du pilote et de l'avion, ainsi que pour quantifier leur influence sur la trajectoire de la bombe. De plus, le système automatique de bombardement dont est équipé l'avion, ou conduite de tir, qui permet de grandes précisions sur objectif, doit posséder en mémoire les caractéristiques balistiques précises de la bombe. On comprend ainsi que l'utilisation d'une nouvelle bombe ayant des caractéristiques aérodynamiques et dimensionnelles différentes des bombes déjà qualifiées sous un emport donné (type d'avion, position sous l'avion, pylone, adaptateur multiple, éjecteur) nécessite un certain nombre d'essais de compatibilité, au sol et en vol, ainsi qu'une intervention majeure sur la conduite de tir de l'avion. Il en résulte des dépenses très importantes. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient et elle propose à cet effet une famille de corps de bombe dont un modèle existe pour chacun des types d'emploi mentionnés ci-avant, mais dont les caractéristiques dimensionnelles et massiques restent identiques quel que soit le modèle de sorte que, lorsque les tests de qualification ont été effectués sur le modèle correspondant à un type d'emploi, par exemple le modèle d'emploi général, il n'est plus nécessaire d'intervenir sur l'avion ni d'accomplir à nouveau ces mêmes tests pour les modèles ayant les autres types d'emploi. A cet effet, selon la présente invention, le corps de bombe qui de façon connue comporte une partie d'ogive vers l'avant et une partie de culot vers l'arrière reliées ensemble par une partie intermédiaire, se caractérise en ce que cette partie intermédiaire présente extérieurement une forme cylindrique. Cette partie cylindrique joue alors le rôle de dispositif de calage pour la bombe et, à cet effet, elle est dimensionnée et positionnée par rapport au dispositif d'accrochage dont le corps est équipé de façon à permettre sa venue en regard du dispositif de calage du système d'emport de l'avion. Selon une caractéristique complémentaire le corps de bombe comporte un boîtier pour loger le dispositif de sécurité largable, ainsi que des tubes internes qui servent au passage des fils de sécurité largable issus du dispositif de sécurité largable. Comme on l'a indiqué ci-dessus, les bombes appartenant à la famille de bombes déterminée par les divers emplois s'apparentent entre elles par le fait qu'elles ont un même corps et donc qu'elles ont les mêmes caractéristiques dimensionnelles et massiques ainsi que la même position de centre de gravité. Donc, dès que l'empennage ou le dispositif de freinage est le même pour deux bombes d'utilisations différentes, l'aérodynamique est semblable et la trajectographie reproductible pour des conditions de largage identiques. Ceci permet d'équiper un avion de combat avec n'importe quelle bombe de la famille, sans pour cela devoir modifier sa conduite de tir. De ce fait l'avion peut être équipé d'un panachage de bombes de la famille, et donc traiter plusieurs types d'objectifs lors d'une même mission. Avantageusement, le corps de bombe selon l'invention peut être entièrement forgé soit monobloc, soit polybloc, le culot étant forgé en premier (pour favoriser sa précision) l'ogive étant forgée ensuite. Après forgeage, le corps est alors usiné pour façonner les différentes zones d'interfaces et il est équipé intérieurement du boîtier recevant le dispositif de sécurité largable et des tubes de réception des câbles de sécurité largable qui cheminent depuis le boîtier jusqu a l'ogive ou jusqu'au culot. Le chargement en explosif se fait soit par assemblage de pains préalablement réalisés, soit par fusion et coulée, par solidification dans la bombe par refroidisssement naturel ou contrôlé jusqu'à la température ambiante, quel que soit le type de bombe. Le chargement diffère selon le type de bombe et peut être du trinitrotoluène (tolite), un mélange de tolite et d'un explosif de densité plus élevée comme l'hexogène, ou d'un autre mélange composite approprié susceptible d'être chargé par procédé de fusion tel que du tritonal, H6 .... Pour la bombe à fragmentation la charge est logée dans une enveloppe comportant des éclats sphériques maintenus dans une matrice à base de résine polymérisée. La structure de la bombe à traitement de zone présente une structure sensiblement différente puisque, du corps de bombe, il ne reste plus que l'ogive forgée. Les autres parties sont remplacées par une structure centrale qui supporte un certain nombre de sous-projectiles. Cet ensemble est coiffé par une enveloppe mince qui donne la forme du profil extérieur des autres bombes de la famille avec partie avant ogivale, partie arrière tronconique et partie intermédiaire cylindrique. Pour bien faire comprendre l'invention on en décrira, à titre d'exemples sans caractère limitatif, des exemples de réalisation en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 est une vue de profil d'une bombe selon l'invention à emploi général la figure 2 est une vue de côté d'un dispositif de forgeage utilisé pour le réalisation du corps de la bombe de la figure 1 la figure 3 est une vue de profil d'une bombe selon l'invention de la même famille que la bombe à emploi général de la figure 1, mais destinée à un emploi par fragmentation la figure 4 est une vue de profil d'une bombe à perforation, de la même famille que la bombe à emploi général de la figure 1 et que la bombe à fragmentation de la figure 3 la figure 5 est une vue de profil d'une bombe à pourrissement de zone de la même famille que les bombes des figures 1, 3 et 4 la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne A de la bombe de la figure 5 ; et la figure 7 est une vue de détail d'un sous-projectile. En référence à la figure 1 le corps 1 de la bombe à emploi général représentée présente un profil extérieur qui se compose de trois volumes différents successifs comprenant vers l'avant un volume de forme ogivale 2, un volume de forme cylindrique 3 et, vers l'arrière, un volume de forme tronconique 4. On remarquera que le volume intérieur du corps se compose également des trois mêmes volumes, aux dimensions près. Le corps 1 est entièrement forgé. Par exemple, ce corps est obtenu à partir d'un tube 5 en acier d 'un diamètre extérieur de 273 mm, d'une longueur de 1550 mm et d'une épaisseur de 11,5 mm. Le forgeage de l'ogive et du culot s'effectue de façon distincte, le culot étant forgé en premier pour favoriser sa précision par rapport à celle de l'ogive. Pour réaliser d'abord le forgeage du culot le tube 5, après avoir été débité, est chauffé partiellement (voir figure 2) sur l'une de ses extrémités, la température de chauffe étant de 11000 environ. Il est ensuite placé en regard des matrices 6 d'une machine de forgeage 7, pour être serré entre les mors 8 du mandrin 9 de cette machine. Le profil recherché s'obtient en trois phases a) rétreint de la matière avec les matrices 6 sur le butoir b) réchauffage au chalumeau 10, c) refoulement de la matière avec les matrices 6 contre le butoir. Pendant ces trois phases, le tube 5 est en rotation lente d'environ quelques dizaines de degrés par seconde, et un temps de l'ordre de 6 minutes est nécessaire pour mener à bien ces trois phases. Après forgeage du culot, on procède de façon identique à l'opération de forgeage de l'ogive, après démontage des matrices culot 6 et leur remplacement par des matrices ogive. Une fois les opérations de forgeage terminées, le corps 1, obtenu à partir du tube forgé 5, est usiné pour façonner les différentes zones d'interfaces. On procède ainsi - à un découpage dans la partie cylindrique 3 pour implanter un boîtier 11 de dispositif de sécurité largable qu'on soude au corps 1.Certaines des faces de ce boîtier 11 sont usinées pour l'implantation d'un couvercle, des anneaux d'accrochage 12 et du dispositif de sécurité largable 13 - à un perçage, dans le boîtier 11, de trous pour positionner les entrées des tubes 14 des fils de sécurité largable et, à un perçage dans la partie d'ogive 2 et dans la partie de culot 4 de trous pour positionner la sortie des tubes 14 - à un usinage dans l'extrémité de l'ogive 2 pour y implanter une gaine d'ogive, et dans l'extrémité du culot 4 pour l'implantation d 'un plateau de fermeture 15 - à un usinage sur l'extrémité du culot 16 pour réaliser la forme nécessaire au montage des empennages et/ou des dispositifs de freinage. A l'intérieur des tubes 14 cheminent des câbles destinés à transmettre les commandes d'armement aux fusées ou aux dispositifs de freinage non représentés. Le corps 1 est protégé intérieurement par une couche de protection anti-acide, après quoi il est chargé par procédé de fusion, en explosif comme de la tolite 17. La fermeture du corps 1 est réalisée avec la gaine d'ogive et le plateau de fermeture. Avantageusement ces deux pièces sont montées avec un joint polymérisable déposé sur leur filetage. Sous sa forme complète, le corps de bombe 1 est équipé d'une ou de deux fusées (non représentées) munies d'un relais d'amorçage, ainsi que des deux anneaux 12, du dispositif de sécurité largable 13, et d'un empennage ou d'un dispositif de freinage (non représenté). A la figure 3 on a représenté une bombe à fragmentation de la même famille que la bombe à emploi général de la figure 1, mais destinée à être employée contre des véhicules blindés légers, des matériels spécialisés, voire en application anti-personnel. Sa conception permet un effet d'éclats renforcé du fait que ceux-ci sont en grande densité, rapides et régulièrement répartis. Le corps forgé 1' de cette bombe est identique au corps 1 de la bombe de la figure 1, en présentant le volume ogival 2', le volume cylindrique 3' et le volume tronconique 4'. Seule l'épaisseur diffère en étant de l'ordre de 6,3 mm au lieu de 11,5 mm environ. Les interfaces sont donc les mêmes que pour la bombe de la figure 1, et il en est de même en ce qui concerne les tubes 14' des fils de sécurité largable. A l'intérieur du corps 1' se trouve un agglomérat 21 composé d'un liant à base de résine polymérisée et d'éclats sphériques renforcés d'environ 4 grammes. Cet agglomérat 21 est cloisonné entre le corps 1' et une enveloppe 22 qui l'isole du chargement 23, son épaisseur étant de l'ordre de 40 mm dans la partie cylindrique 3' du corps 1. L'enveloppe 22 est constituée par un tube formé d'une partie cylindrique 24 et d 'une partie tronconique 25 soudées ensemble. Le chargement 23 est d'une densité supérieure au chargement 17 de la bombe de la figure 1 et peut être un mélange de tolite et d'un explosif de densité plus élevée. Comme le corps de la bombe de la figure 1, le corps 1' est destiné à être équipé d'une ou de deux fusées munies d'un relais d'amorçage, des anneaux d'accrochage, du dispositif de sécurité largable, et d'un empennage ou d'un dispositif de freinage. A la figure 4 on a représenté une bombe du genre à perforation, qui est de la même famille que les bombes représentées aux figures 1 et 3. Cette bombe est destinée à être utilisée contre les ouvrages d'infrastructure pouvant aller jusqu' à 2 mètres ou plus d'épaisseur de béton armé. Son dispositif d'amorçage permet une explosion en fonction de l'épaisseur de béton armé à traiter. Le corps 1" de la bombe présente, de la même façon que les corps 1 et 1' des figures 1 et 3 respectivement, un volume de forme ogivale 2", suivi d'un volume de forme cylindrique 3" et d'un volume de forme tronconique 4". La forme intérieure du corps 1" est optimisée pour permettre de résister structurellement à la pénétration dans de fortes épaisseurs de béton armé. Le profil du corps 1" est obtenu par matriçage et usinage, à partir d'un rond en acier. La forme intérieure est entièrement usinée. Les zones d'interfaces sont les suivantes - perçage dans la partie cylindrique 3" pour implanter les deux puits d'anneaux 31 (on comprend qu'on pourrait aussi réaliser ces puits d'anneau par taraudage dans la masse du corps de bombe) puis soudage de ceux-ci avec le corps 1". Le boîtier récepteur du dispositif de sécurité largable se trouve supprimé, - perçage entre les deux puits 31 d'un trou 32 pour la sortie du fil de sécurité largable, - usinage dans l'extrémité de l'ogive 2" pour l'implantation de la pointe 33, - les usinages concernant le culot 4" sont les mêmes que ceux des bombes des figures 1 et 3. La commande d'armement de la fusée est transmise par un câble qui chemine à l'intérieur d'un tube de sécurité largable 14", à partir du dispositif de sécurité largable 13" situé dans le culot 4". Le tube 14" part de la région du dispositif de sécurité largable 13" jusqu'au milieu des deux puits d'anneaux 31. Le chargement en explosif 23" est de même nature que celui de la bombe de la figure 3, mais en quantité supérieure. A la figure 5 on a représenté une bombe de la même famille que les bombes des figures 1, 3 et 4, mais destinée à être employée contre les colonnes de véhicules ou de troupes en progression ou en franchissement. Sa conception permet de pourrir une zone de plusieurs milliers de mètres carrés. Le traitement consiste en une dispersion de sous-projectiles à fonctionnement aléatoire, instantané ou retardé. La structure de cette bombe diffère sensiblement de celle des bombes des figures 1, 3 et 4, puisque du corps de bombe 1"' reste seulement l'ogive forgée. Les autres parties du corps, c'est-à-dire la partie cylindrique et la partie tronconique, sont remplacées par une structure centrale qui supporte un certain nombre de sous-projectiles. Cette structure comprend - un couloir 41 parallèle à l'axe de la bombe, pour le passage du câblage, - un tube central 42 pour la pyrotechnie, - des rampes 43 pour loger les systèmes d'éjection des sous-projectiles 44, qui ont aussi pour but de positionner et de fixer ces sous-projectiles, - un volume 45 destiné à recevoir les différents boîtiers de commande, - des cloisons 46 qui séparent les groupes de sous-projectiles 44 entre eux. Cette structure reprend aussi toutes les interfaces des bombes des figures i et 3. L'ensemble, monté et équipé, est coiffé par une enveloppe mince 47 qui présente la forme du profil extérieur des bombes des figures 1 et 3, avec une partie de forme ogivale 2"', suivie par une partie de forme cylindrique 3"' et une partie de forme tronconique 4"'. Des tubes de sécurité largable sont montés de la même façon que ceux des figures 1 et 3 et ont la même fonction. Un ensemble de sous-projectiles 44, ou quartiers, constitue une tranche, la bombe étant ainsi composée de plusieurs tranches. Chaque sous-projectile 44 est équipé d'une fusée et d'ailettes qui font office de stabilisateurs après son éjection, commandée par l'une des deux fusées de la bombe. Le corps du sous-projectile 44 est composé d'éléments mécaniques soudés entre eux et sa forme extérieure, en fonction de la tranche à laquelle il appartient, est voisine de celle du profil. Si le sous-projectile est du type à fragmentation, un cloisonnement 48 est réalisé dans le corps du sous-projectile pour séparer l'agglomérat 49 du chargement 50 (identiques à ceux utilisés pour la bombe à fragmentation de la figure 3). Si le sous-projectile est du type à perforation, un cloisonnement de forme spécifique est mis en place. Dans les deux cas le corps du sous-projectile 44 se compose des interfaces suivantes - un usinage 51 pour l'implantation de la fusée, - une chambre 52 pour loger le système d'éjection qui fait aussi office de centrage et de fixation du corps sur la structure. On comprend que les bombes des figures 1, 3, 4 et 5 font toutes partie d'une même famille en présentant la même configuration extérieure, dont la partie intermédiaire cylindrique est destinée à coopérer avec le dispositif de calage du système d'emport, et en présentant entre elles les mêmes caractéristiques dimensionnelles et massiques ainsi que la même position du centre de gravité. De ce fait, dès que l'empennage ou le dispositif de freinage associé à ces bombes est le même, l'aérodynamique de ces bombes est semblable et, pour des conditions de largage identiques, leur trajectographie est reproductible. On peut donc équiper un avion de combat avec n'importe quelle bombe de cette famille sans avoir à modifier sa conduite de tir, et l'avion peut ainsi être équipé d'un panachage de bombes de cette famille en pouvant ainsi traiter plusieurs types d'objectifs lors d'une même mission. REVENDICATIONS 1. Corps de bombe présentant vers l'avant une partie de forme ogivale (2,2',2",2"') et vers l'arrière une partie de culot de forme tronconique (4, 4', 4", 4"'), caractérisé en ce qu'il présente une partie intermédiaire (3, 3', 3", 3"') de forme cylindrique destinée à coopérer avec le dispositif de calage du système d'emport de l'avion. 2. Corps de bombe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente des tubes internes (14, 14', 14") pour le passage de fils de sécurité largable provenant d'un dispositif de sécurité largable (13). 3. Corps de bombe selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de sécurité largable (13 ) est logé dans un boîtier (11) fixé dans le corps de bombe. 4. Corps de bombe selon la revendication 3 utilisable pour la réalisation d'une bombe à emploi général ou d'une bombe à fragmentation, caractérisé en ce qu'il comprend intérieurement quatre tubes internes (14) partant du boîtier (11) dont deux partent pour s'implanter dans l'épaisseur de la forme ogivale (2) et deux partent pour s'implanter dans l'épaisseur du culot (4), lesdits tubes contenant les commandes d'armement aux fusées ou dispositifs de freinage. 5. Corps de bombe selon la revendication 4 pour la réalisation d'une bombe à emploi général, caractérisé en ce qu'il contient un chargement par procédé de fusion en explosif comme par de la tolite, un mélange de tolite et d 'un explosif de densité plus élevée comme l'hexogène, ou d'un autre mélange susceptible d'être chargé par procédé de fusion tel que tritonal, H6 ou similaire, et en ce qu'il est fermé par une gaine d'ogive et par un plateau de fermeture. 6. Corps de bombe selon la revendication 4 utilisable pour la réalisation d'une bombe du type à fragmentation, caractérisé en ce qu'il contient un agglomérat fait d'un liant à base de résine polymérisée et d'éclats sphériques, ledit agglomérat étant cloisonné entre le corps et une enveloppe tubulaire qui l'isole du chargement d'explosif et s'étend sur toute la longueur intérieure du corps. 7. Corps de bombe selon la revendication 2 utilisable pour la réalisation d'une bombe du type à pénétration, caractérisé en ce qu'il comprend intérieurement un tube partant de la région du culot pour aller vers le milieu de deux puits d'anneaux emplantés dans la partie cylindrique du corps de bombe, un câble de commande d'armement de la fusée cheminant à l'intérieur dudit tube à partir du dispositif de sécurité largable disposé dans le culot. 8. Corps de bombe selon la revendication 2 utilisable pour la réalisation d'une bombe du type à pourrissement de zone, caractérisé par une enveloppe mince dont le profil extérieur présente successivement la forme ogivale, la forme cylindrique et la forme tronconique, cette enveloppe coiffant un ensemble qui comprend une ogive forgée solidaire d'une structure centrale supportant des sous-projectiles. 9. Corps de bombe selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite structure centrale comprend un couloir parallèle à l'axe de la bombe pour le passage du câblage, un tube central pour la pyrotechnie, des rampes de positionnement et de fixation des sous-projectiles, et des cloisons séparant entre eux des groupes de sous-projectiles. 10. Procédé pour la réalisation d'un corps de bombe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on procède successivement, sur un tube en acier dont les extrémités sont chauffées aux environs de 1100 OC, à des opérations de forgeage du culot puis de l'ogive. 11. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que, après forgeage, le corps subit les opérations d'usinage suivantes pour façonner les différentes zones d'interfaces - découpage dans la partie cylindrique pour implanter un boîtier recevant le dispositif de sécurité largable, - perçage dans ledit boîtier de trous d'entrée des tubes de fils de sécurité largable, - perçage dans la partie d'ogive et dans la partie de culot de trous de positionnement de la sortie des tubes à fils de sécurité largable, - usinage de l'extrémité de l'ogive pour l'implantation de la gaine d'ogive, - usinage de l'extrémité du culot pour implanter le plateau de fermeture et réaliser la forme nécessaire au montage des empennages et/ou des dispositifs de freinage. 12. Procédé pour la réalisation d'un corps de bombe selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps est obtenu par matriçage et usinage d'un rond en acier, les opérations d'usinage comprenant - perçage de la partie cylindrique du corps pour implanter puis fixer les deux puits d'anneau , ou pour réaliser par taraudage ces puits d'anneau dans la masse du corps, - perçage entre les deux puits d'un trou pour positionner la sortie du tube du fil de sécurité largable, - usinage de l'extrémité de l'ogive pour l'implantation de la pointe, - usinage de l'extrémité du culot pour implanter le plateau de fermeture et réaliser la forme nécessaire au montage des empennages et/ou des dispositifs de freinage.